±800kV特高压直流输电线路跨越桑干河洪水计算

李 琳

±800kV特高压直流输电线路跨越桑干河洪水计算

李 琳

（山西省水利水电勘测设计研究院，太原030024）

根据防洪影响评价要求对山西－江苏±800kV高压直流输电线路，跨越桑干河处的洪水进行分析计算。采用P-Ⅲ型频率曲线，对设计洪峰、洪量进行频率分析，适线时以实测点据为主，适当参照历史洪水；然后通过对不同编制单位设计洪水计算结果进行比较分析后，认为本次计算结果合理。

高压直流输电线路；实测系列；洪峰流量；P-Ⅲ型频率曲线

1 工程概况

桑干河是山西省第二大河流，发源于宁武县管涔山庙儿沟，属海河流域永定河水系。桑干河干流全长241km，控制流域面积1.77万km2，其中山西境内部分1.72万km2。沿途有木瓜河、黄水河、大峪河、浑河、御河等主要支流汇入。干流上建有东榆林水库，支流上建有镇子梁水库、下米庄水库，3座水库均为中型水库。东榆林水库位于桑干河上游，地处朔城区大夫庄乡东榆林村，是一座以灌溉为主兼顾缓洪防洪的中型水库。水库坝址以上控制流域面积0.34万km2，主河道长度151.6km，平均纵坡0.33%。

本工程在东榆林水库库尾处跨越桑干河，跨越处桑干河河底高程1035.18m，水面最宽时813m，水深最深处4.0m，一般水深2～3m。右岸800m处有堤防，堤顶高程1042.72m，左岸无堤防。线路涉河建筑物为两座杆塔，两杆塔之间跨距983m，左岸杆塔距河道左岸101m，布设基墩4个，高程1042.90m；右岸杆塔距右岸堤防70m，布设基墩4个，高程1037.50m。

2 洪水计算

2.1 水文测站情况

山西境内桑干河干流上设立的水文站有4处，即罗庄、西朱庄、固定桥和册田水库。罗庄水文站位于东榆林水库坝下游570m处，1952年设站，1958年撤销，1964年恢复；西朱庄水文站位于东榆林水库坝下游52.5km的应县西朱庄村附近，测站上游1.0km处为黄水河汇入口，1958年设站时为屯儿水文站，1977年上迁4km后改名为西朱庄；固定桥水文站建于1961年，1962年停测，1972年恢复，为册田水库的入库站。

2.2 暴雨洪水特性

桑干河流域的暴雨成因十分复杂，影响暴雨的各种天气系统主要有西太平洋副热带高压、切变线及冷峰，由于夏季季风强烈，暴雨过程高度集中于夏季。另外，特殊地形形成气流辐合上升，产生强对流运动，往往形成历时短、强度大的暴雨。

和暴雨相似，桑干河流域洪水也绝大部分发生在汛期，历年最大洪峰流量主要出现在7，8两月，占65%～80%。从洪峰流量的年际变化来看，丰枯年份十分悬殊。

2.3 设计洪水计算

线路工程在朔城区陈西河村北斜跨桑干河，该断面位于桑干河干流东榆林水库库尾处，因此根据防洪标准塔线穿越桑干河处洪水为东榆林水库100年一遇、10年一遇设计洪水。

2.3.1 历史调查洪水

根据《永定河流域规划》、《水文统计》、《山西省洪水调查成果表》、《雁北地区水文实用手册》、《山西省暴雨洪水规律研究》等文献，收集到历史洪水资料，罗庄站1896年洪水洪峰流量2972m3/s，1896年洪水为近100多年来的最大值，重现期按110年考虑。

2.3.2 设计洪水

东榆林水库1970年动工，1978年建成，属闸、坝型水库，汛期采取空库度汛的运行方式，对中、小型洪水基本没有影响，大洪水基本都发生在该库建成以前，故本次洪水资料采用罗庄（东榆林）站实测资料进行分析。设计洪水系列采用1952～2007年56年长系列，如表1。

表1 罗庄（东榆林）站洪峰、洪量统计

续表1

根据延长后的1952～2007年洪峰、洪量，分别进行设计洪峰、洪量频率分析，线型采用P-Ⅲ型，适线时以实测点据为主，适当参照历史洪水进行定线，频率计算成果如表2，频率曲线如图1，图2。

表2 设计洪水频率分析成果

图1 罗庄洪峰流量频率曲线

图2 罗庄洪量频率曲线

2.3.3 成果合理性分析

本次计算成果与2001年11月晋中市水利勘测设计院与朔州市水利勘测设计室共同编制的《朔州市东榆林水库除险加固改造工程初步设计报告》（以下简称《除险加固报告》）成果对比情况如表3。

表3 洪水计算成果对比

本次计算出的设计洪水洪峰、洪量均小于除险加固成果，分析其主要原因是洪水系列长度不同，《除险加固报告》中实测洪水系列采用1952～2000年，本次设计洪水系列增加了2001～2007年系列，增加年份洪水的洪峰均值与1952～2000年系列均值相比减少了78%，洪量均值与1952～2000年系列均值相比减少了39%，故本次计算洪峰、洪量均值均小于《除险加固报告》分析成果，Cv值大于《除险加固报告》分析成果。如表3。

从历史洪水记录分析，罗庄站1896年洪水洪峰流量2972m3/s，重现期110年，本次设计1%洪水洪峰流量2312m3/s，小于1896年历史洪水，符合规律。

3 结语

（1）本次计算方法正确合理，延长后洪水系列分析成果与历次设计洪水计算成果相比，符合洪水变化实际情况，故其成果比较可靠。

（2）本次洪水计算，没有照搬以前除险加固的成果，而是通过对洪水系列进行延长，再进行洪水分析计算，使得本次分析计算成果更加符合洪水变化实际情况，更加合理可靠。

［1］李英明，潘俊峰.山西河流［M］.北京：科学出版社，2004.

［2］山西省水利厅.山西省水文计算手册选用站水文下垫面产流地类图册［K］.郑州：黄河水利出版社，2011.

［3］山西省水利厅.山西省历史洪水调查成果［M］.郑州：黄河水利出版社，2011.

［4］詹道江，叶守泽.工程水文学（第三版）［M］.北京：中国水利水电出版社，2000.

［5］山西省水利厅.山西省水文计算手册［K］.郑州：黄河水利出版社，2011.

Flood analysis and calculation at the section of±800kV UHC DC transmission line engineering crossing Sanggan River

LI Lin
（Shanxi Provincial Investigation&Design And Research Institute Of Water Conservancy&Hydropower，Taiyuan 030024，China）

Based on the survey introduction about±800kV UHC DC transmission line engineering from Shanxi to Jiangsu，flood analysis and calculation are done at the section of the engineering crossing Sanggan River according to the requirement of flood impact assessment.P-Ⅲ frequency curve，which is determined by observed data mainly and historical flood data properly，is used to analyze design flood peak and volume.Comparing different flood results written by different units，the result in this paper is considered reasonable.

HVDC transmission line；observed data；flood peak；P-Ⅲ frequency curve

TV122

B

1672-9900（2016）04-0019-03

2016-07-05

李琳（1985-），女（汉族），山西永济人，工程师，主要从事工作水文规划工作，（Tel）13994259634。