谢琳琳，耿灵生，陈丕华

（山东省水利科学研究院，山东 济南 250013）

水库溢洪道溢洪期间通过开启闸门控制泄洪，是一种可以人为控制溢洪道泄量、保证洪水期间大坝及下游河道安全的工程措施。其优点是通过开启不同闸门高度控制泄洪流量，有利于水库下游河道防洪。其缺点是工程投资大，运行费用高。溢流堰控制溢洪道是在溢洪道上建溢流堰，在溢洪期间通过溢流堰自由泄洪。由于溢流堰自由泄流，泄洪期间的泄量无法控制。这种方式投资费用小，运行费用低，但遇中小型洪水时，溢洪道的泄量往往难于满足河道安全泄量的要求，对下游河道防洪不利。为降低工程投资和运行费用，采取堰闸结合溢洪道方案，兼顾溢洪道中小洪水时泄量可控和工程投资运行费用低的优点，在条件适宜的水库溢洪道工程中具有良好的应用前景。

1 堰闸结合调洪计算方法

1.1 调洪的基本参数及确定方法

1）起调水位：调洪演算第一时段开始时所对应的库水位，一般等于汛限水位或兴利水位。2）控泄流量和控泄水位：为满足水库下游河道防洪要求，在遇到高于河道防洪设计标准洪水时，水库下泄流量不能大于某值，以满足下游河道安全要求，该流量即控泄流量，该洪水标准下调洪的最高洪水位即控泄水位。

1.2 调洪计算方法

首先确定控泄、设计和校核三种工况的洪水过程线，计算水库水位库容曲线，再拟定堰、闸尺寸形式，计算堰的H～q关系和堰闸（闸门全开)的H～q＇关系，并确定控泄流量和起调水位。

调洪开始时溢洪道水位等于溢流堰堰顶高程（H0=H），即正常蓄水位，由于堰顶水头小，可以认为溢洪道泄流为闸室泄流。调洪过程分为两个阶段：第一阶段，在洪水开始时，控制闸门开启高度，使溢洪道泄量等于水库来水量，保持起调水位为正常蓄水位，直至水库来水量等于闸门开启最大高度时的泄量，此时溢洪道由控制泄流变为自由泄流，闸自由出流泄量用堰出流公式；第二阶段，当溢洪道泄量大于下游河道安全泄量时，控制闸门高度使溢洪道由自由泄流变为控制泄流，此时，随着来水量增加，水库水位逐渐升高，当水库来水量与下游河道安全泄量相等时水库水位达到最高，相应水库水位做为控泄水位，即防洪高水位；对超过水库下游河道防洪标准的洪水采用自由泄流的方法进行调洪计算，当水库水位达到防洪高水位时，闸门全开，溢洪道由控制泄流变为自由泄流，至水库来水量与溢洪道泄量相等时水库的水位达到最高，相应的水位为水库设计洪水位或校核洪水位。

2 堰闸结合调洪设计实例

安丘市尚庄水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水洞三部分组成，控制流域面积68km2。水库总库容2235万 m3，兴利库容 991万 m3，兴利水位 114.22m。 溢洪道位于大坝左侧，宽约60m，为开敞式。在对溢洪道进行加固设计时，通过设计洪水计算，确定了控泄洪水（P=5%）、设计洪水（P=1%）和校核洪水（P=0.1%）的洪水过程和洪峰流量，并确定了水库下游控泄流量为250m3/s。

2.1 溢洪道参数及调洪原则

根据水库的基本情况，对溢洪道和控制建筑物进行多个方案的比选。比选方案有建溢洪闸 （闸净宽30m），建实用堰（堰宽85m），和堰闸结合三种方案。堰闸结合方案闸2孔，每孔6m，底板顶高程109.7m，堰顶高程114.22m，堰宽40m，堰高3.22m，堰型为实用堰。

调洪原则：1）汛前限制水位：考虑充分发挥水库兴利效益，汛前限制水位等于兴利水位,即114.22m。2）起调水位：起调水位等于汛前限制水位，即114.22m。3）控泄流量：溢洪道的安全泄量为250m3/s。4）设计洪水频率P=5%时，控制水闸开度使溢洪道泄量小于或等于下游河道安全泄量250m3/s，并保持水库水位不低于兴利水位，经水库调节后所达到的最高库水位为控泄水位。其它设计频率时，在水库水位小于控泄水位时，控制水闸开度使溢洪道泄量小于或等于下游河道安全泄量250m3/s，并保持水库水位不低于兴利水位；当水库水位高于水库的控泄水位时，闸门全部开启，自由泄流。

调洪过程：首先进行控泄洪水（P=5%）调洪，确定控泄水位，然后进行设计洪水（P=1%）、校核洪水（P=0.1%）的调洪，确定设计洪水位、校核洪水位等参数。

2.2 调洪成果及经济效益分析

根据以上溢洪道参数，进行各频率洪水调度演算，计算成果见表1。

对于实用堰，溢洪闸和堰闸结合三种溢洪道方案对比发现，实用堰方案工程投资省，运行费用低，但不能控制泄流，溢洪闸方案能控制泄流，但工程造价高，运行费用高。堰闸结合方案综合了二者的优点。据测算，堰闸结合方案比溢洪闸方案可节省工程投资和运行费用20%左右，是值得推广的一种溢洪道形式。

表1 堰闸结合调洪方案的洪水位、库容、泄量表

3 结 语

建闸和堰闸结合的溢洪道型式，在有可靠气象预报条件下，当洪水来临前，可利用闸底板较低的特点，先将闸底板高程以上的库容放空，增加防洪库容，为水库防洪创造有利条件；另一方面，对中、小洪水进行有效的错峰、削峰，非常有利于下游河道的防汛安全。在经济投资上，能有效降低工程投资，减少工程运行管理费用，经济效益显著。