兴建汾河二库后太原汾河河段的防洪能力分析郗茂成（山西省水文水资源勘测局，太原030001）摘要：汾河二库原防洪标准流量3450m3/s，是合理的安全的。经大量资料验证二库的兴建使太原市的防洪标准从原来的100年一遇提高到了300年一遇，太原汾河段的防洪标准提高了，使该地段各种资源可以开发利用得更好。关键词：汾河二库；防洪标准；流量中图分类号：TV121文献标识码：B1.流域概况汾河是黄河的一大支流，也是山西最大的河流，汾河发源于山西省宁武县东寨镇管涔山脉楼山下的水母洞及周围的龙眼泉、支锅奇石支流，流经34个县市、在河津市汇入黄河，全长716km。流域面积39741km2，约占全省总面积的1/4，养育了全省41%的人民。从河源到太原上兰村为上游，汾河上游全部为山区。汾河从兰村出山后进入太原盆地，由北向南纵贯太原城区，自然成为太原市防洪的重点。2.汾河水库的防洪能力太原市地处山西省的中部，市东西两面群山夹峙，中部为汾河冲积扇平原，汾河自北而南穿市而过，把全市化为东西两半。由于太原市是山西省政治、经济、文化的中心，其防洪问题尤为重要，因此从1958年开始在兰村上游百公里的下石家庄修建全省最大的汾河水库，控制流域面积5268km2，设计总库容7.21亿m3（已淤积3.7亿m3），1959年拦洪，1961年建成。汾河太原城区段100年一遇设计洪峰流量一直沿用1983年上报并经国务院批复的《太原市城市总体规划》中的3450m3/s。3.兴建汾河二库后的防洪能力汾河水库经过几十年的运行，水库淤积了大量泥沙，更重要的是由于省会城市太原的发展非常迅猛，对城市防洪兴利的要求也与日俱增。1996年兰村以上14km处又开始兴建总库容为1.33亿m3的汾河二库，并于1999年拦洪蓄水，部分发挥工程效能。然而从汾河二库的设计洪水成果来看，100年一遇最大泄量仍为3450m3/s，与汾河太原城区段100年一遇洪峰流量相等。这就是说以设计防洪为首要任务的汾河二库，从设计成果来看并没有反映出其防洪功能。4.汾河二库建成后汾河河段防洪能力的复核因太原市尖草坪区出于开发汾河柴村段的需要，笔者2007年7月参加了由柴村办事处委托山西省水文水资源勘测局分析论证汾河二库对汾河柴村段设计洪水影响，要求回答兴建汾河二库后，汾河太原段100年一遇的最大下泄流量为多少或者汾河太原段设防流量3450m3/s相当于几百年一遇的标准这一课题的研究并编写部分报告。关于资料收集与筛选，根据洪水成因等因素选取1951—1998年洪峰洪量系列成果，收集了历史考证资料，考虑了1892年发生的一次大范围稀遇洪水。频率计算线型采用P-Ⅲ型曲线，经验频率连续系列部分用数学期望公式P=m/(n+1)(%)计算，参数估计采用离差平方和最小为准则进行适线，专家参与调参。对计算成果进行合理性分析，从静乐、上静游、汾河水库、库兰区间、兰村各站双对数纸上洪峰、洪量与其控制面积关系图上可以看出，在洪峰和洪量面积关系中上静游明显偏小，是由于其下垫面属黄土丘陵区产流条件差所致。而兰村偏小的原因是由于其控制面积大，又有大片石灰岩区和强河道渗漏段。总之，相关点据的分布，完全可以从下垫面及面积得到解释。在洪水地区组成设计中，以兰村水文站为设计断面，上游有汾河水库及库兰区间。汾河水库对洪水具有调蓄作用，改变了汾河的天然洪水状况，直接影响了兰村设计断面的设计洪水。汾河水库调蓄作用的大小，与汾河水库库容、泄洪建筑物规模、防洪调度方式以及来水大小有关。兰村设计断面洪水与汾河水库以上及库兰区间的洪水组成密切相关。根据汾河二库上游已有大型水库的格局，按规范要求采用同频率法做洪水地区组成设计。具体洪水组成设计采用库兰区间洪水与兰村洪水同频率，汾河水库以上为相应频率。对于水库防洪来说主要是以洪量控制，所谓同频率是指洪量同频率，即兰村设计洪量减区间同频率洪量求得汾河水库相应洪量（保持水量平衡），进而可查算得相应洪量的频率，相应洪峰频率取W24h或W3d（分别为最大24h、最大3日洪量）频率中较小者。对洪峰洪量频率成果进行了合理性分析,选择峰高量大主峰靠后的洪水作为典型洪水，并且考虑洪水地区组成，从区间洪量所占比例较大，全流域发生洪水且对设计断面防洪不利的洪水中选取,...