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黨河水庫洪水成因分析及洪水復核

文檔作者：馬燕文檔來源：甘肅省水利管理局		點擊數：	更新時間： 2024年06月07日
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第53卷第5期
2017年5月
甘肅水利水電技術
GANSU WATER砌隅OURCES AND HYDROPOWER TECⅡNOLOGY
V01．53，No．5
May，2017
·水文水資源·
黨河水庫洪水成因分析及洪水復核
馬燕
(甘肅省水利管理局，甘肅蘭州730000)
摘要：黨河水庫始建于1971年，一期工程1975年建成，1987—1992年黨河水庫完成二期擴建工程。水庫設計階段采用
的洪水資料系列為1950—1982年，其中1950—1974年采用水文站實測洪水系列，而1975—1982年則采用上游黨城灣站
洪水折減得到，折減系數為0．94。文中將黨河水庫洪水資料延長至2016年，并以上游黨城灣水文站及臨近的疏勒河昌
馬堡水文站作為參證站，重新分析了黨河在出山之后的洪水特性，并對黨河水庫的入庫洪水進行了復核。
關鍵詞：黨河水庫；出山口；洪水特性；入庫洪水復核
中圖分類號：TVl22+．3 文獻標志碼：B 文章編號：2095—0144(2017)05—005—03
1 概況
黨河水庫位于敦煌市西南34 km處的黨河出山
口處，是以灌溉、防洪、排沙為主，兼顧發電的中型水
庫，控制流域面積16 600 km20黨河水庫始建于1971
年，一期工程1975年建成，1987—1992年黨河水庫
完成二期擴建工程。二期擴建時采用的洪水資料系
列為1950—1982年，其中1950—1953年采用西千佛
洞站實測資料、1954—1974年采用沙棗園站實測資
料、1975—1982年采用上游黨城灣站與沙棗園站洪
峰流量相關關系進行插補延長。2002年黨河水庫進
行了除險加固，洪水資料系列沒有延長，仍采用二期
擴建工程的結果計算結果。2010—2016年黨城灣至
黨河水庫區間，連年發生暴雨，對黨河水庫入庫洪水
的系列影響較大，7 a中共有5 a入庫洪水超過了原
設計10 a一遇的標準。隨著洪水資料系列的延長，
對黨河水庫的洪水特性及成因有了新的認識。因此，
作者認為應對黨河水庫的入庫洪水進行復核。
2水文基本資料
黨河曾在月牙湖、黨城灣、沙棗園、西千佛洞等
處設有水文站。月牙湖站自1958年設站，于1976
年撤站，控制流域面積9 309 km2；黨城灣1965年設
站至今，控制流域面積14 325 km2；沙棗園1954年
設站，控制流域面積16 958 km2，1972年12月下遷
2km，控制流域面積16 970 km2，1975年1月19日
黨河水庫蓄水，該站作為入庫水位觀測站；西千佛洞
站自1944年4月設站，于1955年7月1日撤站，
1949年以前由于流量測次少，浮標系數取值偏大，
資料未予校正，控制流域面積16 980 km2；臨近流域
疏勒河設有昌馬堡水文站，1944年4月設站至今，
控制流域面積10 961 km2。諸站觀i貝0時間不同，資料
系列長短不一。黨河流域水文站資料情況見表1所
列。
由于西千佛洞站、沙棗園站及黨河水庫站控制
流域面積相差不大，3個站的資料可合并使用。根據
黨河流域及臨近河流水文站的分布情況，選取黨河
水庫水文站作為本次設計的代表站，黨城灣水文站
及疏勒河昌馬堡水文站作為參證站。
3洪水特性及成因分析
黨河流域地處青藏高原和蒙新高原的走廊地
帶，氣候干燥，降水少，受季風影響，時有局部暴雨發
生，大面積的暴雨較少發生。暴雨歷時短，一般不超
過1 d。暴雨出現時間多在6—8月。黨河的汛期有春
汛和夏汛。春汛一般出現在4—5月間，歷時1個多
月，由低山積雪、地下水解凍及河冰融水形成，所形
成的洪水峰低量小，造成的威脅不大；夏汛一般在
6—8月間，歷時3個月，主要是由大氣降水和高山冰
雪融水綜合形成，且以暴雨為主，洪水峰高量大，陡
漲陡落，峰現時間短；對工程威脅較大的洪水，多發
收稿日期：2017—03—13
作者簡介：馬燕(1980一)，女，甘肅蘭州人，助理工程師，學士，主要從事水利水電工程設計，E—mail：14015967@qq．com。
·5 ·
萬方數據
2017年第5期甘肅水利水電技術第53卷
生在夏汛期。
黨河水庫二期擴建設計時，利用黨城灣、沙棗園
水文站1966—1974年9 a同步實測洪水系列，建立
了兩站同場次洪水的相關關系，該關系表明黨城灣
至黨河水庫區間洪水略有衰減，衰減系數為0．94。
本次根據1966—1974年、1991—2015年黨城灣、沙棗
園水文站34 a同步洪水資料系列分析，黨城灣站洪
水大于黨河水庫站洪水的年份有14 a，黨河水庫站
洪水大于黨城灣站洪水的年份有20 a。說明黨河水
庫斷面的洪水成因有兩種形式：一種主要來自于黨
城灣水文站以上的山區暴雨或融冰化雪水，這種洪
水在出山以后沿程逐漸衰減；另一種則主要來自于
黨城灣至黨河水庫的區間戈壁暴雨，并且區間暴雨
發生的幾率非常高，這種洪水對黨河水庫的威脅較
大，如1973年、1979年、1998年、2013年、2015年大
洪水均來自于黨城灣至黨河水庫區間，其中1979年
洪水還造成了黨河水庫副壩漫頂。
4黨河水庫入庫洪水復核
復核計算中收集到黨河水庫1950—1974年、
1991—2016年實測洪水資料系列。其中1950—1953
年采用西千佛洞站實測資料，1954—1974年采用沙
棗園站實測資料，1991—2016年采用甘肅省水文水
資源局根據黨河水庫水位反推入庫洪水資料。由于
黨河水庫1975年建成蓄水，原沙棗園水文站改為黨
河水庫出庫流量觀測站，在壩上僅有水位觀測資料，
若通過庫水位反推1975—1990年的入庫洪水結果，
難度較大。因此，借用上游黨城灣站及臨近疏勒河
昌馬堡水文站洪水資料，對黨河水庫1975—1990年
·6·
的入庫洪水進行相關分析插補。
首先分別建立黨河水庫一黨城灣站、黨河水庫
一昌馬堡站同場次洪水的相關關系。發現黨河水庫
一黨城灣洪水的相關性較差，相關系數僅為0．47，而
黨河水庫一昌馬堡站的相關系數為0．9，相關性較
好。因此，通過黨河水庫一昌馬堡站的相關關系，對
黨河水庫1975—1990年的入庫洪水進行插補。
根據黨河水庫斷面1950—2016年實測洪水系
列，結合1868—1874年、1938年歷史調查洪水，按不
連續系列進行頻率分析計算。其中1868—1874年歷
史洪水的調查值為872 m3／s，重現期在適線時按實
際發生年份150 a考慮；黨河水庫1998年實測洪峰
流量622 m3／s，系該站實測系列中的最大值，與1979
年洪水606 m3／s量級相當，這兩場洪水需提出做特
大值處理，其重現期分別確定為75 a、50 a；另外，
1938年洪水由于量級不大，加入實測系列進行計
算。復核計算的黨河水庫設計洪水見表2所列，頻率
曲線如圖1所示。
復核計算后黨河水庫的入庫洪峰流量與原設計
結果相差較大，均值較原設計結果偏大了56．3％，但
由于資料系列的延長國值較原設計結果有所減
小，100 a一遇以下的常遇洪水均較原結果有所增
大。黨河水庫二期擴建時的洪水資料系列截止于
1982年，其中1950—1974年采用實測洪水系列，而
1975—1982年洪水則采用上游黨城灣站洪水折減得
到，折減系數為0．94。受當時資料系列限制及對黨河
流域洪水出山之后的特性認識不足，原設計采用的
洪水系列偏小，并且大量級洪水出現的次數較少，如
萬方數據
第5期馬燕：黨河水庫洪水成因分析及洪水復核第53卷
1998年反推入庫洪水達到了622 m3is，系有實測資
料以來的黨河水庫出現的最大值，僅次于
1868—1874年的歷史調查洪水。2010—2016年黨城
灣至黨河水庫區間，連年發生區間暴雨，對洪水系列
的影響較大。因此，本次的復核結果較原設計結果更
為合理。
頻率P／％
圖1黨河水庫洪峰流量頻率曲線
5結論
(1)通過洪水資料系列的延長，對黨河水庫洪
水特性及成因有了新的認識，并不是以往認為的在
黨城灣至黨河水庫區間會有衰減，區間暴雨洪水發
生的量級及頻率都比較高；
(2)通過對黨河水庫入庫洪水復核，洪峰流量
均值較原設計結果增大56．3％，但國值較原設計結
果有所減小，水庫100 a一遇設計標準及1 000 a一
遇校核標準時的洪峰流量較原設計結果變化不大，
在10％以內，而50 a一遇以下的常遇洪水均較原設
計結果增加的幅度較大。
參考文獻：
[1]能源部，水利部．水利水電工程設計洪水計算手冊[M】．北
京：中國水利水電出版社，1995：349—363．
[2]水利水電工程設計洪水計算規范：SL44—2006[S]．
[3]甘肅省水利水電勘測設計研究院．黨河水庫除險加固工
程初步設計報告【R]．蘭州：甘肅省水利水電勘測設計研究
院，1986．

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