郭格庄水库防洪复核报告Word文档格式.docx
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二十年一遇设计入库洪峰流量190m3/s，相应洪水总量404万m3；
三十年一遇设计入库洪峰流量202m3/s，相应洪水总量433万m3；
五十年一遇设计入库洪峰流量245m3/s，相应洪水总量527万m3；
百年一遇设计入库洪峰流量286m3/s，相应洪水总量602万m3；
五百年一遇设计入库洪峰流量384m3/s，相应洪水总量831万m3；
千年一遇设计入库洪峰流量425m3/s，相应洪水总量922万m3；
二千年一遇设计入库洪峰流量468m3/s，相应洪水总量1010万m3。
《三查三定》审定百年一遇设计洪峰流量276m3/s，洪水总量660万m3。
4、洪水调节计算结果
郭格庄水库正常溢洪道无闸门控制，水库水位按现状溢洪道底高程81.92m起调，调算结果：
三十年一遇设计入库洪水调洪最高水位83.76m，最大下泄流量35m3/s；
五十年一遇设计入库洪水调洪最高水位84.11m，最大下泄流量44m3/s；
百年一遇设计入库洪水调洪最高水位84.42m，最大下泄流量54m3/s；
五百年一遇设计入库洪水调洪最高水位85.11m，最大下泄流量77m3/s；
千年一遇设计入库洪水调洪最高水位85.38m，最大下泄流量87m3/s；
二千年一遇设计入库洪水调洪最高水位85.65m，最大下泄流量97m3/s。
5、核算结论
本次洪水调算结果：
P＝5%的设计洪水位83.59m，核算的坝顶高程86.17m，低于现状坝顶0.16m，核算的心墙顶高程83.99m，低于现状有效粘土心墙顶高程1.81m；
P＝3.33%的设计洪水位83.76m，核算的坝顶高程86.34m，高于现状坝顶0.01m，核算的心墙顶高程84.16m，低于现状有效粘土心墙顶高程1.35m；
P＝2%的设计洪水位84.11m，核算的坝顶高程86.72m，高于现状坝顶0.39m，核算的心墙顶高程84.51m，低于现状有效粘土心墙顶高程1.29m；
P＝1%的设计洪水位84.42m，核算的坝顶高程87.06m，高于现状坝顶0.73m，核算的心墙顶高程84.82m，低于现状有效心墙顶高程0.98m；
P＝0.2%的设计洪水位85.11m，核算的坝顶高程86.74m，高于现状坝顶0.41m，核算的心墙顶高程低于现状有效心墙顶高程0.69m；
P＝0.1%的设计洪水位85.38m，核算的坝顶高程87.03m，高于现状坝顶0.70m，核算的心墙顶高程低于现状有效心墙顶高程0.42m;
P＝0.05%的设计洪水位85.65m，核算的坝顶高程87.30m，高于现状坝顶0.97m，核算的心墙顶高程低于现状有效心墙顶高程0.15m。
本次洪水复核成果表明：
郭格庄水库现状坝顶高程低于本次核算的设计坝顶高程,现状有效心墙顶高程高于核算的设计心墙顶高程。
从防洪复核结果分析，郭格庄水库目前大坝防洪能力仅能达到二十年一遇设计洪水标准。
1基本情况
1.1流域自然地理概况
郭格庄水库位于威海市草庙子镇郭格庄村附近，水库上游发源于文登、威海两市交界的正棋山，属东母猪河上游。
流域面积15km2，总库容1480万m3，主河道长度5.7km，干流平均坡降0.0033m/m，流域地形主要是海拔100m至400m的丘岭山区，流域形状为扇形，平均宽度2.63km，有5条支流直接入库。
流域内土壤主要为粘壤土，土层较薄，植被情况较好，水土流失较少，主要农作物有小麦、玉米、花生等。
水库流域属暖温带大陆性季风气候，春季风多雨少，夏季湿热多雨，秋季凉爽易旱，冬季寒冷。
多年平均气温12.1℃，多年平均年降水量734.4mm，汛期（6～9月份）多年平均降水量518.2mm，降水量年际、年内分布很不均匀，年最大降水量为1274mm（1964年），年最小降水量为335.4mm（1980年），年内降雨多集中在6～9月份，汛期降雨量占全年降雨量的70.6%以上。
昼夜温差较小，无霜期较长，多年平均年最大风速为13.8m/s。
1.2水库工程概况
郭格庄水库始建于1958年11月，1960年3月建成蓄水，1994年1月开始承担向威海市城市供水任务，是以防洪、城市供水、农业灌溉为主，结合养鱼等综合利用的重要中型水库。
大坝为粘土心墙坝，全长572m，坝顶高程86.33m，最大坝高18.33m，心墙顶高程85.80m，防浪墙顶高程87.00m。
溢洪道位于大坝南端，堰顶高程81.92m，净宽9.0m。
北放水洞于1962年5月建成，进口底高程74.27m，断面直径2m，设计流量21m3/s，闸门型式为平面钢闸门。
水库下游2.5公里处是青岛～威海公路，距文登市20公里，沿河两岸有村庄22个，1万亩耕地。
下游河道安全泄量是220m3/s，控制地点在距水库3公里的高格庄公路桥处。
水库工程主要指标见表1.2-1和表1.2-2。
郭格庄水库工程基本情况表
表1.2-1
1.概况
位 置
山东省环翠区
水准基面：
黄海
所在河流
东母猪河上游
流域面积
15km2
河道平均干流坡度
0.0033m/m
水文
特征
多年平均降雨量724.4mm
设计单位
威海市农林水利局
多年平均径流量320万m3
施工单位
多年平均最大24小时面雨量111.6mm
开工时间
1958年11月
水库调节性能
多年调节
竣工时间
1960年3月
2、水库特性指标
项 目
特性指标
死水位（m）
71.77
死库容（104m3）
10
兴利水位（m）
81.92
兴利库容（104m3）
786
设计洪水位（m）
P=1%83.97
防洪库容（104m3）
684
校核洪水位（m）
PMP85.60
总库容（104m3）
1480
3、主坝特征值
最大坝高（m）
18.33
坝顶高程（m）
86.33
大坝长度（m）
572
防浪墙顶高程（m）
87.00
坝顶宽（m）
6.5
心墙顶高程（m）
85.80
坝坡
上游
1：
2.2
下游
2.2
4、溢洪道特性
5、输水洞特性指标
项目
北放水洞
型式
无控制
钢金混凝土压力洞
堰顶高程（m）
断面尺寸（m）
Φ2.0
堰顶净宽（m）
9.0
进口底高程（m）
74.27
最大泄量（m3/s）
最大流量（m3/s）
21.0
闸门型式
平面钢闸门
郭格庄水库水位、库容、面积、泄量关系表
表1.2-2
水位
（米）
库容
（万立米）
水面面积
（平方公里）
溢洪道泄量
（秒立米）
70.00
0.007
71.00
2.7
0.054
0.126
72.00
12.4
0.147
73.00
32.1
0.252
74.00
62.7
0.364
75.00
105.6
0.497
76.00
161.3
0.620
77.00
231.3
0.784
78.00
317.9
0.950
79.00
418.1
1.055
80.00
531.5
0.215
81.00
661.6
1.388
796.1
1.528
82.00
807.8
1.540
0.27
83.00
970
1.702
15.1
84.00
1150
1.891
40.5
84.26
1200
1.932
48.3
85.00
1346
2.047
73.0
85.62
1482
2.153
95.5
86.00
1560
2.218
111.3
1788
2.403
资料来源：
1、水位～库容～水面面积关系曲线来源于：
（82）鲁水文字第5号。
2、溢洪道泄量来源于《三查三定》计算成果。
黄海基面
1.3上游水利工程概况
郭格庄水库上游没有小㈠型、小㈡型水库等水利工程，流域内只有一座装机为50马力的扬水站工程。
1.4暴雨特性
郭格庄水库坝址位于威海市草庙子镇郭格庄村附近，属暖温带大陆性季风气候，降水量年内分配不均，降水主要集中在汛期6～9月份，暴雨洪水多发生在夏季7～8月份，多年平均汛期降水量占全年降水量的70.6%以上。
降水量年际变化较大，根据流域周围邻近雨量站实测暴雨资料分析，最大年降水量为1964年的1274mm，最小年降水量为1980年的335.4mm，丰枯比为3.8。
各站多年平均年最大24小时降水量在108.5mm～112.1mm之间，年最大24小时降水量实测最大值为1965年汪疃站的374.9mm，实测最小值为1980年温泉站的37.4mm，最大值为最小值的10倍。
1.5水文资料概况
郭格庄水库于1960年3月建成蓄水，流域内没有国家雨量站，本次计算选用流域周边申格庄、文登、汪疃、温泉4处国家雨量站，申格庄站设立于1965年6月，文登站设立于1952年6月，汪疃站设立于1953年1月，温泉站设立于1965年6月。
各选用的雨量站均有自设立之年至2005年连续实测雨量资料。
本次计算采用各站自设立年至2005年系列雨量资料，通过单站频率计算后，用于绘制地区综合频率曲线，进而求出郭格庄水库流域设计面雨量，流域概况及雨量站情况见图1.5。
图1.5
2历次水文计算成果
水库自1960年建库以来，分别于1964年、1973年、1982年进行过防洪能力核算。
2.11964年设计洪水成果
由文登市水利局组织，根据山东省水利厅工管局印发的“水库防洪能力核算方法”和“水库设计洪水计算方法”，由山东省多年平均最大24小时降雨等值线图及Cv等值线图（资料截至1963年）查得流域中心最大24小时点雨量110mm，Cv值0.45，求得百年一遇最大24小时面雨量277mm，设计洪峰流量232m3/s，设计洪水总量332万m3，最高库水位82.68m，最大泄量8m3/s；
三百年一遇最大24小时面雨量335mm，洪峰流量308m3/s，洪水总量422万m3，最高库水位83.14m，最大泄量14m3/s。
2.21973年设计洪水成果
1973年8月，由烟台地区水利局统一组织的大中型水库工程全面大检查立案报告，净雨的计算采用相应频率的6小时最大降雨量等值线图（资料统计至1970年底）。
计算百年一遇6小时最大面雨量为200mm，设计洪峰流量226m3/s，最大泄量44.2m3/s，调洪最高水位83.44m，三百年一遇6小时最大面雨量为280mm，洪峰流量350m3/s，最大泄量77m3/s，调洪最高水位84.39m。
2.31982年设计洪水成果
1982年由文登市水利局组织技术人员对郭格庄水库防洪安全进行复核，设计洪水标准按百年一遇洪水设计，五千年一遇洪水校核。
设计暴雨计算采用查“山东省多年平均最大24小时暴雨等值线图”和“变差系数等值线图”，查得最大24小时点雨量为120mm，Cv=0.65，Cs=3.5Cv。
百年一遇最大24小时面雨量为412.8mm，3日面雨量为515.6mm，产流计算采用水文图集中的降雨径流关系2号线，汇流计算采用综合瞬时单位线法推算（水位～泄量关系中的泄量包括溢洪道与北放水洞），百年一遇设计洪峰流量为276m3/s，设计洪水总量为660万m3，设计最高洪水位为83.97m，最大泄量60m3/s；
三百年一遇最大24小时面雨量为506.4mm，3日面雨量为633mm，洪峰流量为349m3/s，洪水总量为825万m3，最高洪水位为84.47m，最大泄量76m3/s；
五千年一遇最大24小时面雨量为747.6mm，3日面雨量为934.5mm，洪峰流量539m3/s，洪水总量为1250万m3，核算最高静水位85.60m，最大泄量119m3/s。
该成果经山东省水利厅审核，将其编入《山东省水利工程三查三定资料汇编》（中型水库）。
历次水文计算成果见表2.3。
郭格庄水库历次水文计算成果表
表2.3
设计项目
设计频率
（%）
核算时间（年.月）
1964
1973
1982
2007.4
最大24小时
面雨量
（mm）
2
323.8
1
277
412.8
375.1
0.33
335
506.4
0.1
547.2
0.05
599.6
0.02
747.6
设计洪峰
流量
（m3/s）
245
232
226
276
286
308
350
349
425
468
539
洪水总量
（万m3）
527
332
383
660
602
422
563
825
922
1010
1249
最大泄量
44
8
44.2
60
54
14
77
76
87
97
119
设计洪水位
（m）
84.11
82.68
83.44
83.97
84.42
83.14
84.39
84.47
85.38
85.65
85.60
3由暴雨资料推求设计洪水
郭格庄水库流域内无实测雨量资料，本次计算在郭格庄水库流域周边地区选取的4处国家雨量站，采用地区综合频率法推求设计面雨量，用查暴雨统计参数等值线图法作对比分析。
3.1设计雨期的确定
设计雨期的确定应以满足水库防洪安全要求为原则，郭格庄水库流域面积为15km2，属小流域。
根据我省其它相似流域的洪水过程分析，洪水持续时间一般不超过72小时，从水库安全考虑，本次计算设计雨期确定为3日，计算控制时段为24小时和3日。
3.2设计雨量的分析计算
采用两种方法计算，一种是采用地区综合频率法；
另一种是查暴雨统计参数等值线图法。
3.2.1地区综合频率法推求设计暴雨
3.2.1.1统计参数分析
设计暴雨的计算采用数理统计法，用经验适线法拟定曲线，确定参数。
⑴经验频率计算采用公式
（3.2.2-1）
式中：
m-------实测暴雨由大到小排列的序号；
n--------实测暴雨系列的项数；
Pm-------实测系列第m项的经验频率。
⑵均值
、变差系数Cv计算公式
（3.2.2-2）
（3.2.2-3）
xi--------实测暴雨。
3.2.1.2系列可靠性、代表性分析
本次计算采用郭格庄水库流域周边的4处国家雨量站资料，资料系列为各站自建站至2005年41年以上的雨量资料，其观测资料均严格按照国家“降水量观测规范”、“标准”、“规定”进行观测和整编，其资料精度均达到规范要求，因此资料系列可靠。
为分析资料系列代表性，采用邻近雨量站长系列降雨资料进行分析。
在郭格庄水库西南方向二百公里处青岛雨量站有1898～2005年104年（1914年、1915年、1937年、1946年缺测）的降雨系列资料，从同期年降水量的年际变化规律看，两站变化规律基本一致，多年平均降水量和变差系数Cv值相近，故以青岛雨量站降水量长、短系列资料分析其样本对于总体的代表性。
计算青岛雨量站一日降水量1898～2005年、1965～2005年长、短两个系列均值和Cv值，求得设计频率为2%、1%、0.1%、0.05%的一日降水量，详见表3.2.1-1。
青岛雨量站1日降水量系列代表性分析成果表
（单位：
mm） 表3.2.1-1
1日降水量
1898－2005年
1965－2005年
相对误差（%）
均值
95.1
92.1
3.1
Cv
0.55
0.58
5.4
P=5%
199.2
198.8
0.2
P=2%
246.2
248.2
0.8
P=1%
281.7
285.6
1.4
P=0.1%
398.9
409.9
2.8
P=0.05%
434.1
447.4
由表可看出，青岛雨量站一日降水量长、短系列丰枯变化规律基本一致，长、短系列各设计频率一日降水量差值均在3.1%以下。
由此可推断本次计算选用的4处国家雨量站短系列降雨资料不存在明显偏丰、偏枯现象，短系列（样本）对于长系列（总体）有较好的代表性。
3.2.1.3设计暴雨推求
选定的郭格庄水库流域周边的申格庄、文登、汪疃、温泉4处雨量站，资料系列为各站自建站之年至2005年连续雨量资料，采用年最大值选样法得到各站历年最大24小时、3日暴雨系列，对各站暴雨系列分别进行频率计算，用P-Ⅲ型曲线适线，取Cs＝3.5Cv。
具体方法是：
首先求得各站各时段年最大暴雨系列均值和Cv值（见表3.2.1-2），然后将各站经验频率点据点绘于同一张机率格纸上，采用经验适线法，估计一组参数作为初值,通过经验判断调整参数，选定一条与经验点据拟合良好的频率曲线，适线时尽可能照顾点群的趋势，重点考虑中上部点据，以上包线为控制条件，确定流域Cv值。
均值（
）的取值原则为：
在选用的4处雨量站中,重点考虑最靠近本流域的雨量站中较大值,汪疃、温泉两站位于流域的上游，申格庄、文登两站位于流域下游，4站的平均值分别为最大24小时111.6mm、最大3日130.6mm。
综合考虑确定流域多年平均最大24小时点雨量为114mm，最大3日点雨量为132mm。
该值作为郭格庄水库流域点暴雨量，再查点面换算系数，将其转化为面暴雨量，查P-Ⅲ型频率曲线模比系数Kp值表，得各设计频率的Kp值,据此可求出各设计频率的设计面雨量。
各设计频率的最大24小时、最大3日面雨量成果详见表3.2.1-3。
配线图详见图3.2.1-1～图3.2.1-2。
郭格庄水库地区综合频率法单站统计参数表
（地区综合法） 表3.2.1-2
设计
时段
站名
申格庄
文登
汪疃
温泉
平均
地区
综合
24小时
112.1
108.5
115.5
110.4
111.6
114
0.44
0.49
0.59
0.66
0.62
3日
129.8
127.5
133.6
131.6
130.6
132
0.51
0.48
0.61
0.68
0.64
郭格庄水库各设计频率面雨量成果表
＝3.5（地区综合法） 表3.2.1-3
时
段
均值（mm）
Cv适
各设计频率雨量（mm）
点
系数
面
5%
3.33%
2%
1%
0.2%
0.1%
0.05%
24
小时
1.0
255.4
270.2
496.1
301.0
320.8
384.1
446.2
594.5
657.4
720.7
为对比分析，本次收集到郭格庄水库1988～2006年共19年实测降雨报汛资料，采用年最大值选样法得到历年最大24小时暴雨系列，进行频率计算，用P-Ⅲ型曲线进行适线（详见图3.2.1-3），取Cs＝3.5Cv，适线结果：
年最大24小时暴雨系列均值为103.6mm，Cv＝0.48。
与地区综合频率法对比，均值偏小9%，Cv值偏小22.6%。
分析其原因主要是因为郭格庄水库站的报汛雨量资料系列较短，比地区综合频率法系列偏短22年以上，因资料系列短，计算的结果缺乏代表性，因而出现了均值及Cv值都比地区综合法偏小的结果。
通过计算对比看出，采用地区综合频率法推求的设计暴雨完全能够代表本水库流域的设计暴雨，因而采用地区综合频率法计算结果合理可靠。
3.2.2查等值线图法计算设计面雨
用查暴雨统计参数等值线图法计算面雨，系用暴雨等值线图查得流域中心处的点雨量，再根据流域面积查算点面折减系数后进行面雨量计算。
本次采用2000年《中国暴雨统计参数等值线图集》（资
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