水库统计分析与分类研究
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SHANXI WATER RESOURCES山西水利汾河水库入库洪水统计特性及变化规律分析赵爱莉(山西汾河流域管理有限公司,山西太原030002)[摘要]文章统计分析了汾河水库1995—2016年22年共58场洪水资料,从历年洪水场次、径流趋势分析、洪峰年际变化及周期、汛期洪水分布等方面,分析了汾河水库的入库洪水特性及变化规律。
研究结果可为汾河水库降水的蓄泄与调度提供合理的依据,提高洪水资源的利用,实现洪水资源化,有效地减轻水资源短缺的压力,并为水库调度方案的实施等提供理论依据。
[关键词]汾河水库;入库洪水;径流特性;变化规律[中图分类号]TV122[文献标识码]C[文章编号]1004-7042(2020)08-0016-03汾河是黄河的第二大支流,是山西境内最大的河流,以汾河干流上的汾河水库为研究对象,根据娄烦、上静游、河岔三个水文站的实测径流资料,结合生产实际进行研究,分析汾河水库入库洪水特性及其变化规律,可为汾河水库降水的蓄泄与调度提供合理的依据,提高洪水资源的利用,实现洪水资源化,有效地减轻水资源短缺的压力,并为水库合理调度方案的实施提供理论依据。
1研究区概况汾河流经山西省内6个市的29个县(区),干流全长为694km ,流域面积为39471km 2,最终在万荣县荣河镇庙前村附近汇入黄河。
汾河流域位于北纬35.3°—39.0°,东经110.5°—113.5°,是东西长118km ,南北长412.5km 的带状流域,占全省总面积的25.3%[1]。
汾河水库是山西省内最大的水库,汾河水库控制流域面积达5268km 2,地处于汾河干流上游娄烦县境内。
水库东西宽5km ,南北长15km ,总面积为32km 2,是一项综合性的水利枢纽工程,具有灌溉、供水、防洪等多项功能。
2汾河水库入库洪水统计特性及变化规律2.1水库历年洪水场次统计汾河水库流域位于汾河上游,主要控制范围是汾河水库坝址以上的流域,流域面积约为5268km 2,流域分属静乐县、岚县、娄烦县和宁武县4县,水库控制的流域面积约占4个县总面积的78.6%。
全国水库溃坝统计及溃坝原因分析一、本文概述水库作为重要的水利工程设施,对于防洪、灌溉、发电、供水等方面发挥着至关重要的作用。
然而,水库溃坝作为一种严重的自然灾害,不仅会对人民生命财产安全造成巨大威胁,还会对生态环境产生深远影响。
因此,对全国水库溃坝事件进行统计和分析,探究溃坝原因,对于提高水库安全管理水平、防范水库溃坝风险具有重要意义。
本文旨在通过对全国范围内水库溃坝事件的统计,分析溃坝原因,总结经验和教训,提出相应的防范措施和建议。
文章首先介绍了水库溃坝的定义、分类和危害,然后对全国水库溃坝事件进行了统计和分析,包括溃坝事件的时间分布、地域分布、类型分布等。
在此基础上,文章深入探讨了水库溃坝的原因,包括工程设计缺陷、施工质量问题、运行管理不当、自然灾害等因素。
文章提出了加强水库安全管理、提高溃坝风险防范能力的建议和措施,以期为我国水库安全管理工作提供参考和借鉴。
二、全国水库溃坝统计根据最新的统计数据,我国在过去几十年间共发生了数百起水库溃坝事件。
这些事件不仅给当地人民的生命财产安全带来了严重威胁,也对环境造成了不同程度的破坏。
从地域分布上看,溃坝事件主要集中在一些降雨丰沛、地形复杂的地区,如南方山区和丘陵地带。
在溃坝原因方面,自然因素和人为因素均占有一定比例。
自然因素主要包括极端气候事件,如暴雨、洪水等,这些天气条件可能导致水库水位迅速上升,超过水库的承受能力,从而引发溃坝。
地质因素如地震、山体滑坡等也可能对水库的稳定性造成影响,导致溃坝事件的发生。
人为因素则主要涉及水库建设和管理方面的不足。
一方面,一些水库在设计和建设阶段存在缺陷,如坝体结构不合理、建筑材料质量不达标等,这些问题可能导致水库在运行过程中出现安全隐患,最终引发溃坝。
另一方面,水库运行管理不规范也是导致溃坝的重要原因之一。
例如,一些水库在运行过程中未能严格执行调度计划,导致水位过高;或者水库的日常维护和管理不到位,未能及时发现和处理潜在的安全隐患。
水库及灌溉用地利用现状及分类分析水库及灌溉用地是现代农业生产中不可或缺的重要资源,对于保障粮食安全和农业可持续发展具有重要作用。
本文将对水库及灌溉用地的利用现状进行分析,同时对其进行分类研究,以期为水利工程和农业生产提供有效参考。
一、水库及灌溉用地利用现状分析1. 水库利用现状水库作为集水调度、发电、灌溉等多种功能于一体的工程设施,对于水资源的合理利用具有重要意义。
目前,水库的利用主要集中在以下几个方面:(1)灌溉用水:水库提供灌溉用水能够满足农田灌溉需求,提高农作物产量和质量。
(2)发电能源:水库发电利用水流动能生成电力,为社会电力需求提供可再生能源。
(3)水源供应:水库作为水源库,为城市居民和产业用水提供重要保障。
(4)旅游资源:水库周边风景优美,成为人们休闲度假和观光旅游的热门地点。
2. 灌溉用地利用现状灌溉用地是指以人工方式供水的农田,它对于提高农作物产量和改善农业生产条件起到至关重要的作用。
灌溉用地的利用现状主要表现在以下几个方面:(1)种植业发展:由于灌溉用地的存在,农民能够种植需水作物,提高了农作物的种植面积和品质。
(2)科学管理:灌溉用地的出现促使农民采取更科学、有效的灌溉方式,减少土壤盐碱化等问题的发生。
(3)农业供需平衡:灌溉用地的利用使农业生产更为稳定,为市场供需平衡提供了基础。
二、水库及灌溉用地的分类分析1. 水库分类根据水库的用途和功能,可以将其分为以下几类:(1)多功能水库:具备发电、灌溉、供水和防洪等多种功能。
(2)单一功能水库:主要用于发电或供水等特定功能。
(3)小型水库:规模较小,多用于农田灌溉和景观水池等。
(4)饮用水库:主要为城市居民提供饮用水的水库。
2. 灌溉用地分类根据灌溉技术和灌溉方式的不同,可以将灌溉用地分为以下几类:(1)重力灌溉用地:依靠地势,利用水的自然重力进行灌溉。
(2)滴灌用地:将水通过高压管道输送到滴灌管,经过滴孔进行点滴式灌溉。
(3)喷灌用地:通过灌溉喷头将水喷雾状均匀地洒在农田上。
水库的分类标准水库是一种人工储水设施,通常是通过筑坝拦河而形成的水体。
根据不同的用途和特点,水库可以被划分为多种不同的分类。
下面将对水库的分类标准进行详细介绍。
首先,根据水库的用途,可以将其分为多种类型。
首先是以防洪为主要目的的防洪水库,这种水库通常位于河流的上游,可以在洪水来临时储存大量的水,减轻下游地区的洪水压力。
其次是以灌溉为主要目的的灌溉水库,这种水库通常位于农田周边,可以在旱季为农作物提供充足的灌溉水源。
此外,还有为城市供水的生活饮用水库,为发电的水电站水库,以及为工业生产和航运提供水源的综合利用水库等。
其次,根据水库的规模和储水量,可以将其分为不同等级。
大型水库一般指规模较大,储水量较大的水库,通常用于防洪、发电、供水等重要用途。
中型水库一般指规模适中,储水量适中的水库,通常用于灌溉、工业用水等用途。
小型水库一般指规模较小,储水量较小的水库,通常用于农田灌溉、生活用水等小范围的用途。
此外,根据水库的地理位置和地质特点,也可以将其进行分类。
山区水库通常位于山脉之间,地势较高,水质较清,通常用于发电、供水等用途。
平原水库通常位于平原地区,地势较低,水质较浑,通常用于灌溉、防洪等用途。
此外,还有沿海水库、内陆水库等不同类型的水库。
最后,根据水库的建设材料和结构特点,也可以将其进行分类。
土坝水库通常是由土石等天然材料筑成的水库坝体,成本低,但抗震抗洪能力较弱。
混凝土坝水库通常是由混凝土等人工材料筑成的水库坝体,成本较高,但抗震抗洪能力较强。
其次还有砖石坝水库、砂砾坝水库等不同类型的水库。
综上所述,水库的分类标准主要包括用途、规模、地理位置和建设材料等多个方面。
不同类型的水库在不同的地区和环境中发挥着重要的作用,对于保障人民的生产生活和国家的经济发展具有重要意义。
希望本文所介绍的水库分类标准能够对相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴,推动水库建设和管理工作的不断完善和发展。
环境科学导刊2021,44(1)CN03-1600/X ISSN1673-9655滇中地区水库水环境特征分析—以楚雄州境内28座水库为例段立曾(云南大学生态与环境学院/高原湖泊生态与治理研究院,云南昆明657570)摘要:通过野外监测和室内分析,获取了楚雄州境内28座水库水体的水温、pH值、溶解氧、浊度、电导率、叶绿素o浓度、藻蓝蛋白浓度、氢氧稳定同位素(D、8150)等参数。
梳理了水环境特征及变化,利用相关分析探讨了各参数之间的相互关系。
结果表明:浅水湖库的水温与太阳辐射同步变化,水体的pH值为7~9.3,呈弱碱性至碱性,水体溶解氧浓度为0.0~16.5mg/L,三个水质参数随深度增加而递减。
受风力扰动的影响,水体浊度较高且随深度呈递增趋势。
电导率与溶解性固体总量相对较低,两者在垂向上的变化趋势具有一致性。
大部分水库水中叶绿素a浓度在16p,g/L以内,藻蓝蛋白浓度在5000 cells/mL以内,垂向变化特征一致,表征了蓝藻为水体中的优势藻群。
稳定同位素指示了区域性的降水为水库水源补给的主要形式。
部分水库的水温与叶绿素a、pH,以及藻蓝蛋白与溶解氧、pH之间呈显著的正相关关系。
关键词:水质参数;特征及变化;水库水体;楚雄中图分类号:X52文献标志码:A文章编号:1673-9655(2221)01-0041-160前言水库是介于河流与湖泊之间半自然、半人工的生态系统,具有水位不稳定、水置换周期长、生产力低等特点[1-9]o云南省楚雄州境内的水库众多(232余座),水库类型和功能各异,在区域粮食安全、经济发展、生态稳定等方面具有重要作用[]o 楚雄州水库多修建于20世纪五六十年代,运行年代久远,随着城市发展和人口剧增,点源、面源污染负荷的增加,水质日益恶化、富营养化不断加剧+5]o导致水库功能的减弱或丧失,制约地区社会经济的发展甚至危及人类的健康o水体的基本理化指标如水温、pH、溶解氧、透明度、浊度,氮、磷等营养盐,以及如叶绿素a 和藻蓝蛋白等生物指标,是深入认识湖库水体环境的基础[To其中,水温是水环境评价的重要因子之一,对水生态环境系统中的物理、化学和生物过程起着重要作用5]o叶绿素n浓度、溶解氧含量作为衡量水体富营养化及自净能力的指标5],两者之间相互影响。
水库水位分析报告一、引言水库是一种重要的水利工程,其水位的变化对于水库的运营以及周边地区的水资源利用都具有重要意义。
本报告旨在对某水库的水位进行分析,以便更好地了解水库的变化趋势以及对相关决策提供有力支持。
二、数据收集与处理1. 数据收集通过水库管理部门提供的水位监测数据,包括每天的水位变化值。
数据涵盖了过去一年的时间段。
2. 数据处理方法为了对水库水位进行分析,我们采用了以下方法:(1)数据清洗:对数据进行初步清洗,确保数据的准确性和完整性。
(2)统计分析:计算水位的均值、最大值、最小值以及波动范围,以得出水位的基本情况。
(3)趋势分析:利用趋势分析方法,对水位数据进行趋势线的拟合,并检验趋势的显著性。
(4)季节性分析:通过季节性分析,确定水位数据的季节变化规律。
三、水位分析结果1. 基本情况根据对水位数据的统计分析,得出以下结果:(1)水位均值:XXm;(2)水位最大值:XXm,出现在X月X日;(3)水位最小值:XXm,出现在X月X日;(4)波动范围:XXm。
2. 趋势分析采用线性回归方法对水位数据进行趋势线拟合,结果显示水位呈现上升趋势。
经过趋势分析,得出以下结论:(1)水位近年来呈现稳定上升的趋势;(2)趋势的显著性通过t检验验证,具有统计学意义。
3. 季节性分析通过对水位数据进行季节性分析,得出以下结果:(1)水位在夏季(X月至X月)呈上升趋势,最高水位出现在该时段;(2)水位在冬季(X月至X月)呈下降趋势,最低水位出现在该时段;(3)春季和秋季水位相对稳定。
四、分析结果与建议1. 分析结果总结根据水位分析结果,我们可以得出以下结论:(1)水位近年来呈现稳定上升趋势;(2)水位季节性变化明显,夏季最高,冬季最低。
2. 建议基于对水位变化的分析,我们提出以下建议:(1)加强水位监测,及时了解水位的变化情况,以便合理调配水资源;(2)在夏季高水位期,应加强水库管理,做好防洪准备工作;(3)在冬季低水位期,应注重节约用水,合理规划水库的供水计划。
水库统计分析与分类研究
一、1990年后溃坝的小型水库统计分析
本文重点对1990—2013年的306座小型水库溃坝信息进行统计分析。
①溃坝数量最多的为云南省61座,其次为吉林、广东、湖南、广西、
新疆等省(自治区),均在20座以上。
从时间分布看,主要集中于20世纪90年代,10年间共溃坝246座,最多年份为1994年,溃坝54座。
进入2000年以后,溃坝数量明显减少,统计为60座。
②24年中溃坝
数量约占小型水库数量的0.37%,平均年溃坝率为1.54E-4。
溃坝数量
与本省小型水库总数比值最高的省份依次为宁夏、新疆、内蒙古、黑
龙江、吉林、海南、青海、云南,均在1%以上,平均年溃坝率在
4.17E-4以上。
③溃坝坝型主要为土石坝,为坝型明确案例的7
5.2%;
坝型信息欠缺的约占19.3%,根据破坏信息判断大多也为土石坝;其他坝型主要为堆石坝、拱坝、砌石坝、条石坝等,仅占溃坝总数的 5.6%。
④溃坝破坏的主要原因为漫顶的179例,占溃坝总数的58.5%;质量问题的100例,占溃坝总数的32.7%;管理不当的7例,占溃坝总数的
2.3%;其他原因20例,占溃坝总数的6.5%。
结果表明,溃坝对象、溃坝破坏原因比例与历史统计结果相近。
漫顶溃坝案例表明,小型水库
防洪标准存有不足。
我国小型水库多集中于长江、淮河及珠江流域,
位于经济相对发达的省份。
小型水库洪水计算多依据图集查算,而图
集是以历史暴雨资料为基础的,新图集往往滞后,伴随人类活动的增加,水库流域下垫面条件正在发生较明显的变化,近年南方强降雨也
有多发迹象,汛期漫顶破坏及漫顶险情时有发生,开展暴雨洪水研究
十分必要。
⑤最大坝高、集水面积、库容信息完整的溃坝水库165例
统计分布见图1,可见溃坝案例基本集中于库容100万m3以下、集水
面积50km2、坝高30m以下的小(2)型水库,为138例,占165座水
库的83.6%。
说明小(2)型水库安全状况差,应为重点管理对象。
近
期水库溃坝率较低,反映了强化水库防汛负责制与安全管理责任制的
作用。
但仍有部分小型水库溃坝的现实也反映出存有一定问题,主要
体现在管理不到位,工程质量差,或防洪标准不能满足要求,技术认
识不到位。
更深层次上反映的是小型水库产权、管理权不清、管理模
式僵化、工作不实的问题。
二、具体案例分析
1.洪水漫顶溃坝
多由泄洪能力不足或泄洪通道堵塞导致。
306例溃坝案例中明确为超
标准洪水破坏的有150例,约占总数的49%。
大坝安全鉴定表明,一些小型水库溢洪道尺寸偏小,泄洪能力不足。
因上游水库溃坝洪水入库
导致溃坝,也值得注意。
如浙江永嘉的白水际水库为小(1)型心墙坝,因上游十八垅水库失事洪水入库,导致溃坝。
2.工程质量问题导致溃坝
工程质量问题是引起小型水库溃决的第二大因素,质量问题包括主要
建筑物坝体、涵洞、溢洪道的质量,以及建筑物坝基和建筑物连接部
位的质量。
如甘肃省于家海子水库为小(2)型土坝,因大坝填土质量差,辗压不实,春季晴天溃坝。
湖南省佛光水库为小(2)型均质土坝,因涵洞漏水溃决。
福建省莆明水库为小(2)型均质土坝,雨后溃决,
主要原因是坝体与山坡接合差且坝体夯筑不实。
浙江省沈家坑水库为
小(2)型土坝,因裂缝渗漏遇台风降雨溃坝。
3.渗漏导致溃坝
土石坝及与穿坝建筑物接合部位渗漏,是工程质量中的突出问题,故
单独说明。
与渗漏相关的溃坝案例59例,占总数306座的19.3%。
相
关案例提醒我们在建设管理中应切实增强相关环节的质量控制。
如黑
龙江省星火水库为小(1)型均质土坝,因溢洪道两侧接触渗漏溃坝。
云南省拉里山水库为小(2)型均质土坝,因新老坝体接合处渗漏导致
滑坡而溃决。
新疆的第二水库为小(1)型均质土坝,闸室处坝体发生
管涌,形成渗水通道,造成闸室整体沉陷,坝体溃决。
另外如近年除
险加固中的八一、小海子、岗岗等水库溃坝,都是因为接触渗漏破坏
所致。
4.管理不当溃坝
管理不当是一个不可忽视的重要因素。
管理失察或应对不力,就会出
现违规施工、盲目运用的情况,包括维护运用不良、超蓄及溢洪道筑堰、闸门未开、无人管理,出现险情不能及时发现并处置等。
如云南
三台城水库为小(2)型均质土坝,无人管理,暴雨后溃坝。
云南梅子
阱水库为小(2)型,水库高水位运行,盲目超蓄,溢洪道上建有临时
拦水坝无法泄洪,溃决事故发生时管理人员不在场。
广东北渠水库为
小(2)型均质土坝,因在溢洪道上违章修筑土堰,抬高蓄水位,导致
溃坝。
四川会理的大路沟水库为小(2)型均质土坝,因蚁害侵蚀、大
坝管涌溃坝。
吉林桦甸大河水库为小(1)型黏土心墙坝,因泄洪闸无
法开启,漫顶溃坝。
综上可见,小型水库安全管理应落实专业人员管理,发现问题及时处理,要增强小型水库的抗洪能力及应急保障能力,重视巡视检查与应急能力建设,保障工程安全。
三、小型水库后果分类研究
1.后果分类标准分析
目前标准中,小型水库的等别划分对下游后果影响考虑少,较难适应
以人为本的治水发展思路。
小型水库主要后果影响因素包括:坝高
(水头)、库容、风险人口、生命损失、经济损失、社会与环境影响
等方面。
目前待发布的水利行业标准《水库大坝风险标准》,参照
《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)将水库
大坝安全分为四类:特别重大、重大、较大、一般。
分析认为,采用《生产安全事故报告和调查处理条例》中的人员死亡与经济损失作为
水库大坝(潜在)后果分类标准是合适的。
尽管后果分类标准中的生
命损失和经济损失是根据假设计算而来,并不是实际损失,但是以此
划分体现了后果的可能严重水准,也与现行法规一致。
2风险人口标准研究
小型水库一般靠近聚居地,下游一般有村镇,风险人口较多,在遭遇
溃坝等重大应急事件时,这些风险人口属于需要紧急转移安置的人员。
而水库突发事件人员转移的社会及经济影响较大,如新疆八一水库、
卡马水库均造成了很大的社会影响,有必要对此划定标准。
平均转移
人数约5663人。
对水库大坝而言,宜按3000人作为重大事件,作为
后果分类标准Ⅱ类的下限。
当风险人口超过30000人时,应为特别重
大事件,作为后果分类标准Ⅰ类的下限。
而300~3000人之间是多发
事件所对应的转移人口数量,可考虑作为后果分类标准Ⅲ类。
低于300人时可作为一般事件,作为后果分类标准Ⅳ类。
综合考虑采用上述风
险转移人口分级标准是基本合适的。
四、结论与建议
对1990年后我国小型水库溃坝案例进行初步统计分析,溃坝水库较
集中于小(2)型,洪水漫顶与质量问题仍是溃坝的主要原因。
基于已
发生的应急事件转移人口,提出了包含风险人口的后果分类标准。
建
议加快推进小型水库管理制度改革,明确产权与管理权,实行专业化、社会化管理模式,依法监督,推进定期安全评估、除险加固、降等或
报废工作;应按小型水库后果分类开展小型水库的设计工作,重视小
型水库洪水标准等相关研究。
水库统计分析与分类研究。