魏家堡（五）站水利工程影响分析

魏家堡（五）站水利工程影响分析

刘淑艳周勇

关键词：魏家堡；水利工程；水文分析

1..1水文气象

魏家堡站洪水主要来源于渭河干流上游和南山支流流域，洪水具有暴涨暴落、洪峰高、含沙量大的特点。每年7--9月为暴雨季节，汛期径流量约占全年径流量的60%。多年平均天然来沙量6.09亿T，由于水土保持作用以及降雨条件的变化，1970年--2000年系列渭河流域多年平均来沙量为4.57亿t。测验河段集水面积37012km2，河长494km，平均比降2.75‰。历史实测最大流量5780m3/s,发生于1954年8月17日,历史调查最大流量6400m3/s,发生于1933年8月(相当于50年一遇洪水)，实测最大含沙量725kg/m3,发生在1966年6月28日。多年平均降雨量632.1mm，多年平均径流量21.15*108m3。

1.2水利工程

魏家堡（五）站上游渭河干流水利工程有：宝鸡峡水库、金渭湖拦河闸，支流有千河冯家山水库、王家崖水库，石头河水库，其中影响最大的为魏家堡（五）站断面以下1.8km处，渭惠渠渠首枢纽，全长1050m，滚水坝位于左端，坝顶高程471.7m，长450m，高3.2m，顶宽2m，设计洪水流量5000m3/s。进水闸、冲刷闸、排洪闸建于滚水坝之北的渭河左岸，钢筋混凝土结构，设计总引水流量30m3/s。

1.3断面基本情况

魏家堡（五）站测验河段共布设上、下比降断面、基本水尺断面，上、中、下浮标测流断面、流速仪测流断面，上下比降断面间距220m。测验河段河床系沙卵石组成。

2资料收集情况

由于渭惠渠渠首汛末蓄水，已严重影响到魏家堡（五）站基本水尺断面水文资料的观测，为确保流量测验准确性，为国民经济发展提高科学依据。选取受回水影响2012—2013年回水期汛前、汛后实测大断面资料及2012年回水期汛前3月份15—23次、汛后11月份144—149次基上3300m临时断面实测流量资料；2013年回水期汛前1—3月份1—14次基上3300m临时断面及4—5月份15-22次基上1100临时断面实测流量资料37次,水位变幅492.97-494.54m，流量变幅8.02-22.4m3/s,面积变幅17.1-55.2m2，平均流速0.26-0.96m/s进行点绘、分析计算。

3分析方法及依据

本次回水期水利工程对水位流量关系影响分析，采用点绘回水期实测大断面图、实测水位―流量、水位—面积、水位—流速关系曲线，分析回水对流量、面积、流速的影响。水位—流量关系曲线的定线误差采用水文资料整编规范（SL247-2012）定线精度指标：

水位流量关系定线精度指标表

所选资料年均对当年水位—流量关系曲线进行了三项检验，检验误差符合规范要求。

4水利工程影响分析

4.1断面变化分析

根据魏家堡(五)站2012-2013年回水期实测大断面附图1及实测大断面资料附表1-1—附表1-5分析：回水期2012.9实测大断面与2012.4实测大断面起点距60.0m—100m河底高程发生淤积变化，高程变化在0.03m—1.16m之间；起点距160m—200m河底高程发生冲淤变化，河底高程变化在0.25m—0.49m。回水期2013.10实测大断面与2013.4实测大断面40-160m河底高程发生冲淤变化，河底高程变化在0.51m-1.71m。经分析引起断面河底高程变化原因是由于非汛期河道整治以及临时性的工程导流排水造成断面冲淤变化较大。

4.2回水期水位变化分析

根据2012年—2013年回水期实测流量附表2.1—附表2.3分析：回水期由于拦河坝原因，回水对该站基本断面水位影响较大。2012年—2013年回水期水位变化情况一览表如下：2011年—2014年回水期水位变化情况一览表

根据2012年—2013年回水期水位变化情况一览表分析，回水期主要发生在非汛期11月—3月，回水影响该站基本断面水位变幅在0.62m—1.21m之间，最大的为2013年变幅为1.21m。

4.3根据水位—流量、水位—面积、水位—流速关系曲线出现以下特殊线型：

1、回水期2012年11月，水位变化由493.00m增加到493.63m，变幅0.63m，流量由16.0m3/s变化到15.4m3/s、面积由26.6m2变化到12.1m2，流速由0.6m/s变化到到0.59m/s，因下游渭惠渠渠首枢纽合闸蓄水，导致滚水坝前水位抬高出现回水，回水影响呈现魏家堡（五）水位变化较大，流量、面积、流速变化不大的特殊线型。

2、回水期2013年，因滚水坝前水位抬高出现回水影响，呈现水位变化较大，面积、流速变化较小以及水位变化较小，流量变化较大的特殊线型。

5分析结论

通过对魏家堡（五）站回水期受水利工程影响分析，一是在回水期因回水水位的增高，使该站出现水位变化较大，流量、面积、流速变化不大以及水位变化较小，流量变化较大的特殊线型；二是水利工程的天然河流进行拦蓄，造成天然河流洪峰滞后或缩减；三是坝区拦蓄河流沙量被截，河流输沙量破坏，水峰、沙峰失衡，造成工程前后输沙量、含沙量差异明显，从而造成河流水文资料代表性、连续性失真，直接影响水文测验、预报、水资源计算。四是水文站测验（包括低枯水测验）受到影响南度加大，特别是坝前蓄水，水位频繁变化，水流状态复杂化，流量测验南度加大，精度降低。为了搞好今后非汛期的流量测验工作，必须加强测验工作力度：一是切实做好回水期水文测验工作，加密对水位、流量的测验，努力提高单次测验精度；二是继续加强对渭惠渠回水影响分析，增强预报能力，为水利工程调控提供科学依据；三是密切同宝鸡峡渭惠渠渠首联系，掌握其蓄泄洪水的动态变化过程，为保证测验质量做必要准备。四是加大对水文现代化监测设施的运用，逐步实现流量测验动态控制，提高测验预报质量，做好水文尖兵的作用。