梯级水库群控制梯级极端工况泄洪安全分析

郭新蕾，周兴波，夏庆福，付 辉，李邵军

（1.中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038；2.水电水利规划设计总院，北京 100120；3.中国科学院 武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071）

1 研究背景

随着全球极端气候出现频率的加快，水库大坝洪水的设计标准正在不断提高，可能最大洪水PMF或可能最大降水PMP的概念已经不能满足新标准的要求，最典型的梯级开发形成的水库群，设计时要考虑极端致灾风险因子如溃坝、极端气候引起的超标洪水，还应考虑诸如地震、滑坡涌浪、降雨与融雪之间的相互作用引发泄水不畅等问题［1-2］。流域梯级的失事毕竟具有一定的概率性，对于不同大坝防洪标准和不同等级梯级土石坝水库群的复杂格局，一旦上游较低标准水库在上述风险源下发生损坏、泄流不畅以至溃决时，要求下游控制梯级具有足够的调洪能力，在一定程度上可截断、削弱流域上游梯级传递的风险，但其自身溃决将会导致流域局部或全局产生灾难性的后果，这表明流域梯级水库群的风险主要取决于干流控制梯级的安全程度，而它能否截断风险，与该水库的有效库容、特征水位、来流量和上游溃决之后的预警时间密切相关，这些敏感参数又直接受挡水和泄水建筑物的设计参数制约。因此，有必要重新评估梯级水库群控制梯级的泄洪安全能否满足极端条件下的新要求。

随着流域控制性工程设计标准的提高，泄洪设施规模和标准也随之提高，以确保大坝安全。……