宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏 750011
摘要:某特高压线路跨清水河段,一档不能跨越,需要河中立塔,首先要计算洪峰流量。本文提供了三种洪峰流量方案:安全方案、客观方案和经济方案。考虑工程的安全性与经济性,本文从实事求是态度并结合项目重要性程度考虑,选取客观偏安全方案,分析了某特高压线路跨清水河洪峰流量的计算工作。为如何权衡工程建设的安全性与经济性提供一种思路。
关键词:特高压线路;清水河;洪峰流量
引言
某特高压线路工程线路等级为±110kV,根据《防洪标准》(GB50201 -2014)中7.3.1条规定,本工程防洪标准采用100a一遇。
本线路工程在海原县七营镇五营村以南500m处跨越清水河,跨越处河道宽约1.2km,一档不能跨越,要在河中立塔,首先需要计算跨越段洪峰流量。
由于本工程为国家重点工程,并且跨越处水文条件较复杂,本文从安全性和经济性角度,综合考虑分析计算选取跨越处的100a一遇洪峰流量。
1 清水河概况
清水河流域地势南高北低,除山地外海拔一般为2000m,流域内山地、黄土丘陵、川塘盆地、河谷平原交错分布。清水河流域西南为月亮山、西华山、南华山、六盘山等石质山,海拔在2000m以上,构成清水河和葫芦河、泾河的分水岭带。东有云雾山、炭山、凤台山等剥蚀残山,呈南北向断续分布于黄土丘陵之中。
2水库与区间相结合
2.1上游水库
线路工程清水河跨越段上游中型水库为苋麻河水库、寺口子水库、冬至河水库、沈家河水库。四座中型水库均为50a一遇设计,100a一遇校核;其中,苋麻河水库、寺口子水库流域面积较大,且两者距离线路较近;考虑到四座水库尚未同时按最大泄洪流量进行下泄,结合固原水文分局专家建议,当洪水超过水库设计洪水标准50a一遇时,按苋麻河水库、寺口子水库两者最大下泄流量545、432m3/s进行考虑。
2.2区间流量
线路跨越处水文断面与四座水库之间的流量,可根据水文手册查阅计算。跨越处上游清水河流域,流域面积为3618km2,如图1所示。
图1线路跨越处上游清水河流域
根据《宁夏回族自治区水文手册》查算,确定以下设计洪水计算参数:
集水面积(km2)F=1200
洪峰流量均值(m3/s)Qm=0.8*5.8*F^0.6=326
变差系数CV=0.95
偏差系数CS=3.0CV
计算得清水河五营断面至上游中型水库,P=1%、P=2%、P=5%、P=20%区间设计洪峰流量见表1:
表1清水河区间设计洪峰流量
2.3洪峰流量安全方案
当洪水超过50a一遇时,线路跨越处水文断面总流量,考虑苋麻河水库、寺口子水库最大下泄流量,则汇合流量见表2所示。表2为安全方案。
表2清水河五营断面设计洪峰流量——安全方案
3实测资料分析
3.1洪峰流量客观方案
线路跨越处下游250m处为清水河裁弯取直工程。从宁夏水利水电勘测设计研究院搜集工程相关图纸资料,裁弯取直出,多年平均流量为279m3/s,10a一遇流量为675m3/s,20a一遇流量为940m3/s。
运用水文频率曲线适线软件计算,各频率洪峰流量见表3所示。表3为客观方案。
表3清水河五营断面设计洪峰流量——客观方案
3.2洪峰流量经济方案
线路下游16km处位韩府湾水文站。韩府湾水文站建于1959年,为清水河干流控制站,断面以上集水面积4935km2。1995年8月5日,实测断面最大流量为1500m3/s。根据实测资料分析,韩府湾水文断面各频率洪峰流量,见表4所示。
表4清水河韩府湾断面设计洪峰流量
线路跨越处五营水文断面与韩府湾水文断面直线距离约16km,面积约1100km2。
根据《宁夏回族自治区水文手册》查算,确定以下设计洪水计算参数:
集水面积(km2)F=1100
洪峰流量均值(m3/s)Qm=0.8*5.8*F^0.6=310
变差系数CV=0.97
偏差系数CS=3.0CV
计算得清水河五营断面至韩府湾水文断面,P=1%、P=2%、P=5%、P=20%区间设计洪峰流量见表5:
表5清水河五营与韩府湾断面区间设计洪峰流量
若用韩府湾断面流量减去区间流量,便得出五营水文断面流量资料。通过表4与表5,可分析五营断面各频率洪峰流量,见表6。表6为经济方案。
表6清水河五营断面设计洪峰流量——经济方案
从表6分析,此方法得出的五营水文断面洪峰流量明显较小,主要缘故区间洪峰流量计算较大。
4总结
分析表2安全方案洪峰流量过大、表6经济方案洪峰流量过小,主要由于集水面积过大,运用面积与流量相关关系误差就会过大。从安全性角度,洪峰流量选取越大越安全,但造价费用会一定增加;若从经济性角度,洪峰流量选取越小越经济,但安全性会降低。
本文从实事求是态度结合项目重要性程度综合分析洪峰流量。由于本项目为特高压工程,属于国家重点工程,本文采取客观偏安全的方案。即将客观方案与安全方案设计标准洪峰流量进行平均选取,即表7客观偏安全的洪峰流量。
表7清水河五营断面设计洪峰流量——客观偏安全方案
结语
工程的安全性与经济学是一对矛盾体。如何权衡安全与经济问题,始终是工程建设非常关键的问题。考虑安全因素,造价会升高;考虑经济因素,安全性会降低。本文从实事求是态度并结合项目重要性程度考虑,采取客观偏安全的方案,希望为工程建设安全经济问题提供一种思路。
参考文献
[1]防洪标准(GB50201-2014).
[2]张良.比降面积测流法在清水河洪峰流量中的应用[J].水科学与工程技术,2014(3):30-31.
[3]张宏.清水河防洪现状及对策分析[J].水利建设与管理,2013,33 (11):49-50.
个人信息:
李智飞,男,1988年出生,硕士学历,从事电力工程水文气象方向;
论文作者:李智飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签:清水河论文; 流量论文; 断面论文; 水文论文; 方案论文; 水库论文; 线路论文; 《基层建设》2018年第6期论文;