两库连通形成水库的挡水建筑物级别及洪水标准探讨

　　摘要：为探讨两库连通水库工程挡水建筑物级别及洪水标准确定的问题，深入分析了现行规范关于提高建筑物级别及洪水标准的应用条件。结合重庆酉阳县板溪水库工程设计，分析了建筑物级别、洪水标准提级对大坝设计方案的影响。计算结果表明：在分别提高建筑物级别、洪水标准时，均不同程度地增加坝顸高程和最大坝高，两者在一定程度上提高了大坝安全性和抗风险能力。但综合考虑安全性和经济性，建议工程等别按两库总库容相加确定，建筑物级别可提高，一般情况下洪水标准可不提高。

　　关键词：两库连通形成水库工程;挡水建筑物级别;洪水标准;板溪水库;重庆

　　在某些地区，河流水系由流域面积小、来水量少的小河沟组成。单条河流受来水量制约，水资源开发利用难度大，难以发挥水资源承载能力对城市发展的支撑作用。水利设计者在设计过程中研究发现，按照“积少成多”的理念，多条河流作为整体来水量仍然是可观的。因此，提出了选取两条具备建设水库条件的河流分别建设规模较小的水库，再由连通隧洞连通，形成一座规模较大的水库，通过联合调度以增强水库的调节能力和供水保证能力，这种设计思路称为“两库连通形成水库工程”。在水利工程设计中，上述思路逐步得到了推广和应用，如重庆酉阳县板溪水库由小井溪主库和宋家溪副库两座小(1)型水库连通而成，连通隧洞长1.8km;重庆梁平县左柏水库由白滩河主库及龙河副库组成，连通隧洞长1.0 km。

　　1 问题提出

　　两库连通形成水库工程，要实现两库联合调度、水量互通共用，要求两库具有相同的正常蓄水位、可逆向过流及适当规模的连通隧洞，以保证充分利用两库的兴利库容。工程运行时，水库调节能力增强，发挥的供水效益大于两个单库供水效益之和。由工程调度方式可知，主库和副库联合实现水量调节，两者兴利库容紧密联系、不可分割，主库与副库是一个有机整体。因此，可将两个单库库容相加作为工程总库容。如重庆酉阳县板溪水库工程两库总库容1 128万m3(主库916万m3，副库212万m3)，工程规模确定为中型。但与单库工程规模相比，工程等别提高了一级。

　　根据SL 252-2017《水利水电工程等级划分及洪水标准》[1]建筑物级别、洪水标准的定义如下：水工建筑物级别是按水工建筑物所在工程的等别、作用和其重要性所划分的级别;洪水标准是为维护水工建筑物自身安全所需要防御的洪水大小(分为设计洪水标准和校核洪水标准)。针对两库连通形成水库工程，按两库总库容确定的工程等别确定的挡水建筑物级别及洪水标准，则是从增加工程安全冗度的角度考虑的，但由此可能引起的工程量和投资量增大。而从原则上分析，水库标准设计最好是通过安全与经济的全面分析，合理确定[2]。因此，如何合理确定两库连通形成水库工程的挡水建筑物级别及洪水标准，是有必要探讨的问题。

　　2 规范规定

　　为探讨两库连通形成水库工程挡水建筑物级别及洪水标准。查阅了GB50201-2014《防洪标准》[3]和SL 252-2017《水利水电工程等级划分及洪水标准》。其中，规范对提高或降低建筑物级别、洪水标准做出的相关规定，具体论述如下。

　　2.1

　　GB 50201-2014《防洪标准》

　　(1)关于建筑物级别提高或降低的条文。11.2.2条规定失事后損失巨大或影响十分严重的水利水电工程的2～5级主要永久性水工建筑物，经过论证并报主管部门批准，可提高一级，设计洪水标准相应提高;失事后造成损失不大的水利水电工程的1～4级主要永久性水工建筑物，经过论证并报主管部门批准，可降低一级。

　　11.2.3条规定水库大坝的2级、3级永久性水工建筑物，坝高超过规定指标时，其级别可提高一级，但防洪标准可不提高。

　　(2)关于洪水标准提高或降低的条文。11.2.2条和11.2.3条对洪水标准的确定做出了相关论述，具体内容见上文。

　　11.2.4条规定当永久性水工建筑物基础的工程地质条件特别复杂或采用实践经验较少的新型结构时，对2-5级建筑物可提高一级设计，但防洪标准可不提高。

　　11.3.2条规定当山区、丘陵区的水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于15 m，且上下游最大水头差小于10 m时，其防洪保准宜按平原地区、滨海区的规定确定;当平原区、滨海区的水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度高于15 m，且上下游最大水头差大于10 m时，其防洪标准宜按山区、丘陵区的规定确定。

　　11.3.3条规定土石坝一旦失事将对下游造成特别重大的灾害时，1级建筑物的校核洪水标准应采用可能最大洪水或10 000 a一遇。

　　11.3.4条规定土石坝一旦失事将对下游造成特别重大的灾害时，2-4级建筑物的校核洪水标准可提高一级。

　　11.3.5条规定混凝土坝和浆砌石坝，洪水漫顶可能造成极其严重的损失时，1级挡水和泄水建筑物的校核洪水标准，经过专门论证并报主管部门批准后，可采用可能最大洪水或10 000 a-遇。

　　11.3.6条规定低水头或失事后损失不大的水库工程的1-4级及挡水和泄水建筑物，经专门论证并报主管部门批准后，其校核洪水标准可降低一级。

　　2.2 SL 252-2017《水利水电工程等级划分及洪水标准》

　　(1)关于建筑物提高或降低的条文。4.1.3条规定失事后损失巨大或影响十分严重的水利水电工程的2-5级主要永久性水工建筑物，经论证并报主管部门批准，建筑物级别可提高一级;水头低、失事后造成损失不大的水利水电工程的1-4级主要永久性水工建筑物，经论证并报主管部门批准，建筑物级别可降低一级。

　　(2)关于洪水标准提高或降低的条文。5.2.4条规定对土石坝，如失事后对下游将造成特别重大灾害时，1级永久性水工建筑物的校核洪水标准，应取可能最大洪水(PMF)或重现期10 000a -遇;2-4级永久性水工建筑物的校核洪水标准，可提高一级。

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