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水利工程水文與水資源工程現(xiàn)狀分析與思考論文
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，水利工程也得到了迅猛發(fā)展。在水利工程建設(shè)過(guò)程中，必須對(duì)水利工程水文與水資源工程引起足夠的重視。如果水文、水資源工程出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致水利工程建設(shè)不能順利進(jìn)行，在水文與水資源工程勘察過(guò)程中，應(yīng)采取相應(yīng)手段，對(duì)水利工程水文地質(zhì)等進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析，以保證水利工程質(zhì)量與使用壽命。
水利工程對(duì)于人民的生命財(cái)產(chǎn)安全、社會(huì)的健康發(fā)展影響較大，可靠的水文資料能夠保障水利工程的科學(xué)性設(shè)計(jì)，促進(jìn)水利工程建設(shè)順利進(jìn)行，保證水利工程的安全性建設(shè)。所以在水利工程建設(shè)過(guò)程中一定要重視對(duì)水利工程水文現(xiàn)狀進(jìn)行分析與思考。
一、水利工程水文現(xiàn)狀
在水利工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃階段，水文計(jì)算來(lái)提供徑流數(shù)據(jù)，依據(jù)徑流數(shù)據(jù)來(lái)確定水利工程的具體規(guī)模，以此保障水利工程的投入生產(chǎn)與安全運(yùn)行。但在實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)劃工作中，只是根據(jù)現(xiàn)階段的水文預(yù)報(bào)來(lái)推測(cè)以后很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的徑流過(guò)程將會(huì)十分復(fù)雜。因此，在進(jìn)行水文計(jì)算時(shí)通常選用一個(gè)時(shí)期的水文資料來(lái)計(jì)算、分析，從而預(yù)計(jì)未來(lái)可能會(huì)面臨的水文形勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上擬定水利工程建設(shè)方案。主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行闡述：
（一）水利工程水文預(yù)報(bào)
水文預(yù)報(bào)包括了流域內(nèi)枯季徑流預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)兩個(gè)方面。在枯季徑流預(yù)報(bào)工作中不僅對(duì)較短時(shí)期內(nèi)實(shí)施預(yù)報(bào)引起重視，還需要對(duì)預(yù)測(cè)中長(zhǎng)時(shí)期徑流形勢(shì)足夠重視，從而為水庫(kù)運(yùn)行計(jì)劃制定提供參考。水文預(yù)報(bào)能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)開(kāi)發(fā)提供精確預(yù)報(bào)資料以及基礎(chǔ)信息，對(duì)相關(guān)利害關(guān)系進(jìn)行分析，從而確保水利工程開(kāi)發(fā)利用得以安全進(jìn)行，并制定出科學(xué)、合理的調(diào)度方案，進(jìn)一步的提升水資源開(kāi)發(fā)利用率。此外，因水文預(yù)報(bào)具有一定程度的準(zhǔn)確性，能夠直接影響到人們的生命安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)發(fā)展等。例如流域內(nèi)大范圍發(fā)生洪水，就可以根據(jù)水文預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確了解洪水走向、天氣情況等，提前準(zhǔn)備防汛工作，積極做好分洪、蓄洪工作，為救援贏得時(shí)間，同時(shí)為即將到來(lái)的洪水安排相應(yīng)的去處。這樣有利于保護(hù)好水利設(shè)施，并且能夠充分的發(fā)揮出水利工程的綜合效益。在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中選用水文預(yù)報(bào)需要注意明確水文預(yù)報(bào)目的、預(yù)報(bào)內(nèi)容（洪水位、洪水流量和洪水過(guò)程；主要預(yù)測(cè)枯季水位、流量和河網(wǎng)蓄水量的枯水預(yù)報(bào)）、預(yù)見(jiàn)時(shí)期（短期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)以及長(zhǎng)期預(yù)報(bào)）以及預(yù)報(bào)方法的選取（洪水演算、降雨徑流相關(guān)圖等），不同的水利工程有所不同。
�。ǘ┧畮�(kù)水量的平衡
水庫(kù)水量平衡計(jì)算主要包括：水庫(kù)入流、出流及水庫(kù)中各類損失量的計(jì)算、分析。用公式表示如下：V入—V出=△V；水庫(kù)水量平衡即水庫(kù)在某一時(shí)段內(nèi)，入庫(kù)總水量與出庫(kù)總水量之差等于水庫(kù)該時(shí)段始末的蓄水變量，一般以年來(lái)計(jì)算。入庫(kù)總水量主要包括水庫(kù)入庫(kù)水量、庫(kù)面降水總量以及區(qū)間入庫(kù)水量，出庫(kù)總水量包括水庫(kù)出庫(kù)水量、庫(kù)面蒸發(fā)量以及水庫(kù)滲漏量。公式如下：
V入庫(kù)+V庫(kù)降+V區(qū)入—V出庫(kù)—V庫(kù)蒸—V庫(kù)滲=△V
理論上講，某段時(shí)間內(nèi)水庫(kù)的入庫(kù)總水量與出庫(kù)總水量之差應(yīng)該等于水庫(kù)該時(shí)段始末的蓄水變量，也即水量是平衡的。但由于受人類活動(dòng)的影響，多數(shù)水文站測(cè)驗(yàn)斷面以上的用水量（含引出或引進(jìn)水量）所占比重越來(lái)越大，僅靠水文站測(cè)驗(yàn)斷面的實(shí)測(cè)水量，已不能滿足水量平衡分析計(jì)算的需要。影響水量平衡的因素有：區(qū)間產(chǎn)流量計(jì)算方法問(wèn)題。調(diào)查水量的精度問(wèn)題。水庫(kù)滲漏量計(jì)算方法問(wèn)題。水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題。農(nóng)業(yè)提水灌溉問(wèn)題。
（三）水利工程設(shè)計(jì)徑流
設(shè)計(jì)徑流作為水庫(kù)設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)水庫(kù)徑流的主要依據(jù)。其內(nèi)容主要包括：時(shí)段內(nèi)徑流分析、年徑流分析等方面，一些水庫(kù)具備多年調(diào)節(jié)性能，因此不但要對(duì)年徑流、年內(nèi)分配等進(jìn)行必要分析，與此同時(shí)還需要對(duì)年際持續(xù)枯水段實(shí)施分析。以里老水庫(kù)為例，其流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)的徑流資料，根據(jù)《水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范》，對(duì)于無(wú)資料地區(qū)徑流計(jì)算，應(yīng)采用多方法、多途徑計(jì)算�？裳须A段里老水庫(kù)徑流計(jì)算采用徑流深等值線法、地區(qū)綜合公式法和水文比擬法進(jìn)行計(jì)算，最終采用水文比擬法成果，本階段重點(diǎn)對(duì)水文比擬法進(jìn)行復(fù)核。水文比擬法系采用常規(guī)的面積修正來(lái)推求，同時(shí)考慮降水的地區(qū)分布差異性進(jìn)行修正，計(jì)算公式：
W里=W恩×（F里/F恩）×（P里/P恩）
式中：W里—里老水庫(kù)多年平均徑流量（萬(wàn)m3）；W恩—恩澤河站年多平均徑流量（萬(wàn)m3）；F里—里老水庫(kù)控制流域面積（km2）；F恩—恩澤河站控制流域面積（km2）；P里—里老水庫(kù)流域多年平均降雨量（mm）；P恩—恩澤河站流域多年平均降雨量（mm）。
水利工程設(shè)計(jì)徑流階段需要注意的是水利工程的水文資料的收集、計(jì)算方法、徑流年內(nèi)分配以及成果復(fù)核等幾方面。
（四）水利工程泥沙計(jì)算、分析
水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，泥沙淤積計(jì)算、分析直接影響到水庫(kù)規(guī)模、壽命以及綜合經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。壩前泥沙淤積高程的確定，直接影響到壩體設(shè)計(jì)及死水位的選擇；庫(kù)區(qū)泥沙淤積分布，關(guān)系到水庫(kù)的興利效益；回水末端及翹尾巴高度的確定，則是移民搬遷規(guī)劃的重要依據(jù)等。因此，水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題是水利工程設(shè)計(jì)重要問(wèn)題。其主要涉及到泥沙顆粒、沙量分析，泥沙淤積部分、淤積速度、淤積形態(tài)等分析以及排淤、排沙針對(duì)性策略分析。在進(jìn)行水利工程泥沙計(jì)算、分析時(shí)需要依賴于河流泥沙動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、水力學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的配合應(yīng)用，同時(shí)還依賴于對(duì)更多已建水庫(kù)觀測(cè)資料的總結(jié)分析，完善計(jì)算方法。
�。ㄎ澹┧こ淘O(shè)計(jì)洪水
通常情況下，設(shè)計(jì)洪水是指某一頻率的洪水，所以在設(shè)計(jì)洪水的推求過(guò)程中一般要涉及到洪水總量推求、洪水過(guò)程線推求以及洪峰流量推求等，對(duì)設(shè)計(jì)洪水的推求為確定大壩高程、泄洪設(shè)施尺寸提供必要的參考依據(jù)。計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的途徑主要有水文氣象法與數(shù)理統(tǒng)計(jì)法兩種，而兩者最大的不同點(diǎn)是水文氣象法將洪水或暴雨假定為必然事件來(lái)進(jìn)行推算，而數(shù)理統(tǒng)計(jì)法將暴雨或者洪水看做隨機(jī)事件。
除了上述五個(gè)水文現(xiàn)狀之外，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工中還需考慮到水庫(kù)調(diào)蓄的演算、水位流量關(guān)系線、水質(zhì)的分析以及潰壩洪水分析等各方面的分析、計(jì)算。
二、水利工程水文設(shè)計(jì)的思考
在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，水文設(shè)計(jì)工作必須以工程實(shí)際情況與實(shí)際需求為參考依據(jù)，以確保工程的可靠性。因此，在水利工程中水文設(shè)計(jì)中需注意以下幾點(diǎn)：了解工程性質(zhì)。水利工程通常都具備防洪的功能。其防洪功能性質(zhì)不一，不同的水利工程所需要考慮的防洪功能內(nèi)容也不一樣，例如庫(kù)容量較大而泄量較小的水工程則需重點(diǎn)考慮到水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪量，反之則需要重點(diǎn)考慮水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪峰；了解工程的任務(wù)。不同的水利工程任務(wù)也需要重點(diǎn)考慮不同的水文設(shè)計(jì)內(nèi)容，因此了解工程任務(wù)作出能夠有針對(duì)性地提高水文設(shè)計(jì)�，F(xiàn)階段，水利工程的建設(shè)在設(shè)計(jì)階段主要分為流域規(guī)劃、具體工程規(guī)劃兩個(gè)階段，在具體工程規(guī)劃中又包括了項(xiàng)目建議書(shū)、工程的可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工等，這其中的初步設(shè)計(jì)、施工階段對(duì)水文現(xiàn)狀的分析則有更高要求，值得在實(shí)際工作中進(jìn)一步進(jìn)行分析、思考，以促進(jìn)水利工程的順利進(jìn)行。
三、結(jié)語(yǔ)
在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)、施工時(shí)，相關(guān)人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)厮�、水資源等具體情況，切實(shí)做好水文資料收集工作。在進(jìn)行水文計(jì)算時(shí)需要結(jié)合工程實(shí)際選擇最為怡當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，簡(jiǎn)化計(jì)算流程，提升計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，以促進(jìn)水利工程的順利建設(shè)完成并安全使用，創(chuàng)造更大的效益。
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