水库防洪水利计算中的无闸门控制技术

水库防洪水利计算，即前面所谈到的防洪计算，其任务主要是确定泄洪建筑物型式、尺寸及高程等防洪参数和水库防洪运行方式。

水库泄洪建筑物型式主要有底孔（包括中孔）、表面溢洪道和泄洪隧洞三种。底孔可位于坝身的不同高程，可结合用于兴利放水、排沙、放空水库等，还有利于缓和枢纽平面布置上的困难，故常见使用，通常都设有闸门控制。但高程位置愈低，操作运用愈不方便。泄洪隧洞的性能与泄洪孔类似。表面溢洪道泄流量大，操作管理方便，易于排泄冰凌和漂浮物，故使用普遍。但有时引起枢纽平面布置上的困难，故在许多情况下与底孔结合使用，以发挥各自的优点。溢洪道又有有闸门控制和无闸门控制之分。小型水库由于常常不硬性负担下游河道的防洪任务，而按工程本身安全要求作防洪设计，故常采用管理十分方便的无闸溢洪道，且不另设其他泄洪设备。但这种情况的无闸溢洪道设计有时还会遇到水库回水淹没上游城镇、交通设施等情况，其相应频率洪水的水库最高洪水位应受到限制。

无闸门溢洪道堰顶高程一般与正常蓄水位齐平。由于水库未设置其他类型的泄洪设备，故防洪限制水位亦应为堰顶高程，规划设计时以此为洪水起调水位。现就通常遇到的水库上游有、无回水淹没限制的无闸门控制防洪计算分述于下。

一、水库上游无回水淹没限制情况

山区、丘陵区为各种兴利（如灌溉、发电、……）任务修建的中、小型水库常属于此种情况，水库的防洪设计主要按水库大坝安全要求的设计洪水和校核洪水进行。(www.xing528.com)

在水库正常蓄水位即溢洪道堰顶高程一定的条件下，溢洪道宽度的选择主要取决于坝址地形、枢纽整体布置及下游地质条件所允许的最大单宽流量等因素，应通过技术经济分析比较确定。就溢洪道宽度B与调洪演算得出的水库最高洪水位Zm、最大下泄流量qm的关系而言，若B愈大，则相应的Zm愈小、qm愈大。因此，拟定不同的溢洪道宽度方案B1、B2、…，对大坝设计洪水进行调洪演算求得相应的水库设计洪水位Zm1、Zm2，…和最大下泄流量qm1、qm2、…，进而由各Zmi（i=1，2，…）加风浪高及超高得坝顶高程（若按校核洪水算得的坝顶高程更高，则用校核洪水所算数值）后计算大坝的投资（含淹没投资）及运行费，以SZi表示，由qmi计算溢洪道和消能设施投资及运行费，以Sqi表示，则总费用Si=SZi+Sqi与Bi的关系如图13-7所示。由总费用最小Smin可选出最经济的溢洪道宽度。

图13-7　总费用曲线

二、水库上游有回水淹没限制情况

这种情况的水库防洪问题，在很大程度上限制了水库正常蓄水位的选择。为了便于说清楚问题，现就一定的正常蓄水位而言，拟定若干个溢洪道宽度方案，按回水区淹没限制的防护对象（城镇、集中的农田、交通设施等）的防洪标准的洪水，进行调洪演算和水库回水演算，选出满足淹没限制要求的各溢洪道宽度方案，再用大坝设计洪水进行调洪演算，求出相应最高洪水位和最大下泄流量，进而可按类似于前一种情况的办法，进行经济计算、比较和分析，以选出最佳溢洪道宽度方案。如果所拟的满足水工枢纽总体布置等技术上可行的溢洪道宽度方案，经调洪及回水计算后均不能满足上游淹没限制要求，这就需要降低水库正常蓄水位，经济分析论证的问题应由此而扩大，而不局限于防洪方面。