郝成东

(佳木斯市水利勘测设计研究院，黑龙江佳木斯154002)

1 工程概况

吊钟水库位于广东省增城市朱村街北部，距朱村街7 km，西福河支流朱村运河上游。坝址以上集水面积7.90 km2，占朱村运河流域面积(47.81 km2)的16.52%。

吊钟水库始建于1955年，1957年10月建成，原设计总库容458万m3，是一座以灌溉为主，同时结合防洪、养殖等综合利用的小(1)型水库。水库下游农田有效灌溉面积467 hm2，保护耕地533 hm2，保护人口1.2万人。

水库枢纽工程由土坝、溢洪道和输水洞3个部分组成。

土坝坝长245 m，为均质土坝，最大坝高17.0 m，坝顶平均宽度6.0 m，上游侧设有浆砌石防浪墙，墙高0.3～0.4 m。土坝上游坡有一级马道，马道宽0.5 m，马道以上坡比1∶2.5，采用10 cm厚现浇混凝土板护坡;马道以下坡比1∶3.0，局部段采用抛石防护，抛石较为松散，长满杂草。下游坡有一级马道，马道宽2.5 m，马道以上坡比1∶2.3，马道以下坡比1∶3.0，下游坡为草皮护坡。

溢洪道位于左侧坝肩，原为开敞式宽顶堰，浆砌石结构，堰顶高程34.60 m(珠基，下同)，宽20 m。

输水洞位于溢洪道右侧，为钢筋混凝土内衬钢管结构，洞长62 m，钢管直径为φ0.8 m。

由于水库年久失修，隐患较多，2007年增城市水务局组织对这座水库进行了安全鉴定，根据鉴定结论需对水库进行除险加固，以保证下游区人民群众的生命财产安全。

在对水库进行除险加固前，需对水库原有兴利库容进行复核，以保证水库下游区的正常兴利要求，同时也为水库的洪水调节计算和确定防洪库容奠定基础。

2 兴利水位及兴利库容的确定

2.1 灌溉需水量计算

根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288－99)，水库下游灌区的设计灌溉保证率取80%。吊钟水库灌溉区域土壤为黏壤土，作物种植比例为:水田占50%，旱田及菜田面积占50%，一年三熟。根据《广东省一年三熟灌溉定额》(广东省水利水电科学研究所)，吊钟水库灌溉区域内一年三熟水田净灌溉定额均值为7 200 m2/hm2，旱田作物综合净灌溉定额均值为2 700 m3/hm2。Cvm=0.24，Cs=2Cvm，查皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数Kp值表，P=80%的模比系数Kp=0.794，从而计算出P=80%一年三熟设计水田净灌溉定额为9 075 m3/hm2，旱田净灌溉定额为3 405 m3/hm2，灌溉水利用系数按0.7考虑，P=80%一年三熟设计水田毛灌溉定额为12 960 m3/hm2，旱田毛灌溉定额为4 860 m3/hm2。

吊钟水库控制灌溉面积为467 hm2，其中水田占50%，旱田及菜田面积占50%，年平均灌溉需水量为330.0万m3，保证率P=80%年灌溉需水量为415.80万m3。根据《广东省一年三熟灌溉定额》推荐的灌溉水量时段分配系数，P=80%年灌溉需水量年内分配具体见表1。

2.2 水库来水量计算

根据广东省水文总站编制的《广东省水文图集》，查得吊钟水库处有关数据如下:

平均年降雨量H=1 820 mm，年降雨量变差系数Cvx=0.25，平均年径流深h=980 mm，年径流变差系数Cvy=0.35。

依据年降雨量变差系数Cvx=0.25、Csx=2Cvx，查表得丰(P=20%)、平(P=50%)枯(P=80%)3个代表年的模比系数Kp值分别为1.20、0.98和0.79，设计年降雨量按公式Hp=Kp×H计算，计算结果分别为:丰水年(P=20%)H20%=2 184 mm;平水年(P=50%)H50%=1 784 mm;枯水年(P=80%)H80%=1 438 mm。

表1 P=80%灌溉需水量年内分配表

依据径流变差系数Cvy=0.35、Csy=2Cvy，查表得丰(P=20%)、平(P=50%)、枯(P=80%)3个代表年的模比系数Kp值分别为1.28、0.96和0.70，设计年径流深按公式hp=Kp×h计算，计算结果分别为:丰水年(P=20%)h20%=1 254 mm;平水年(P=50%)h50%=941 mm;枯水年(P=80%)h80%=687 mm。

多年平均年径流系数a=hp/Hp=0.54。

吊钟水库集雨面积为7.90 km2，多年平均年径流量和丰(P=20%)、平(P=50%)枯(P=80%)3种保证率情况下的设计年径流量可按公式W=F×hp×1000计算。

经计算，吊钟水库多年平均年径流量为774.20万m3，丰(P=20%)、平(P=50%)枯(P=80%)3个代表年情况下设计 年 径 流 量 分 别 为 990.66万m3、743.39万m3、542.73万m3。

根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288－99)，水库下游灌区设计灌溉保证率取80%。根据《广东省一年三熟灌溉定额》推荐本区域降雨量月分配系数，保证率P=80%年径流量年内时程分配具体见表2。

表2 P=80%年径流量年内时程分配表

2.3 蒸发、渗漏等损失量计算

蒸发、渗漏等损失量由于缺少相关的数据资料，无法直接计算，本次设计参考同类项目取平均年径流总量的15%，按每个月平均进行分配。经计算，蒸发、渗漏等年损失总量为116.13万m3，平均每个月为9.68万m3。

2.4 兴利计算及兴利库容V兴的确定

从以上计算结果可以看出，保证率P=80%情况下水库下游用水量为415.80万m3，小于水库的年来水量542.73万m3，水库年调节基本可以保证下游用水。

兴利库容的推求，通过保证率P=80%的水库来水过程以及用水过程的平衡计算来实现，计算过程及结果见表3。

从表3可以看出，水库计算的兴利库容 V兴=267.98 万 m3。

表3 吊钟水库兴利调节计算成果表

3 结论意见

经计算，水库的兴利库容V兴=267.98万m3，小于水库原设计的兴利库容298.04万m3，可见水库原设计兴利库容是有保证的，可以保证下游的灌溉安全，因此除险加固设计的兴利库容仍确定为298.04万m3。

［1］中华人民共和国水利部.GB50288－99灌溉与排水工程设计规范［S］.北京:中国计划出版社，1999.