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防洪设计标准的确定与实施

【摘要】:又于2000年颁发了《水利水电工程等级划分及洪水标准》取代了SDJ 12—78和SDJ 217—87两个旧标准,自2000年8月1日起实施。在GB50201—94中有关城市的防洪标准见表G2.1。表G2.4水库工程水工建筑物的防洪标准因此,所谓设计洪水,实际上指的是一类洪水,是水利水电工程防洪安全所依据的各种标准洪水的总称。实际上它是工程水文设计人员人为构造的一场具有特定功能的天然情况下的洪水,是水利水电工程规模及建筑物尺寸确定的必要依据。

洪水泛滥造成的洪灾是最重要的一种自然灾害,它给城市、乡村、工矿企业、交通运输水利水电工程设施等带来巨大的损失。如1998年的“三江”洪水造成3000多人死亡,直接经济损失达3000多亿元。为了保护上述对象和人民生命财产不受洪水的侵害,减少洪灾损失,必须采取防洪措施,通常包括工程措施和非工程措施两大类。工程措施是指各种防洪的硬件设施,如水库、河堤、分洪滞洪区工程等。非工程措施是指防洪的软件工程,如防洪预警系统、防洪指挥系统、社会保险保障系统等。对于各种防洪工程在规划设计时,必须选择一定大小的洪水作为设计依据,以便按此来对水工建筑物或防洪区进行防洪安全设计。如果洪水定得过大,工程虽然偏于安全,但会使工程造价增大而不经济;若洪水定得过小,虽然经济但工程遭受破坏的风险增大。因此,如何选择较为合适的洪水作为防洪工程的设计依据,就涉及一个标准,这个标准就是防洪设计标准。它表示担任防洪任务的水工建筑物应具备的防御洪水的量级大小,一般可用洪水相应的重现期或出现的频率来表示,如50年一遇、100年一遇等。

防洪设计标准分两类:水工建筑物本身的防洪标准和防护对象的防洪标准。防洪标准的确定是一个非常复杂的问题,一般顺序为:根据工程规模、重要性确定等别;根据工程等别确定水工建筑物的级别;根据水工建筑物的级别确定建筑物的洪水标准。为此我国1978年颁发了《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区)(试行)》(SDJ 12—78),1987年颁发了《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)(试行)》(SDJ 217—87),1994年水利部又会同有关部门共同制订了《中华人民共和国防洪标准》(GB 50201—94)作为强制性国家标准,自1995年1月1日起施行。又于2000年颁发了《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)取代了SDJ 12—78和SDJ 217—87两个旧标准,自2000年8月1日起实施。在GB50201—94中有关城市的防洪标准见表G2.1。水利水电枢纽工程根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等,其等别见表G2.2。水利水电枢纽工程的水工建筑物根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性分为五级,其级别见表G2.3。水库工程水工建筑物的防洪表准见表G2.4。

表G2.1 城市的等级和防洪标准

表G2.2 水利水电枢纽工程等别

注 1.水库总库容指水库最高水位以下的静库容。
2.治涝面积和灌溉面积均指设计面积。

防洪标准的确定,首先是确定工程的等级及建筑物的级别,然后再查相应的防洪标准。设计永久性水工建筑物所采用的防洪标准,分为正常运用和非常运用两种情况。正常运用的洪水标准较低,称设计标准,与其相应的洪水称为设计洪水;非常运用的洪水标准较高,称为校核标准,相应的洪水称为校核洪水。当遇到水工建筑物本身的设计标准洪水时,工程应处在正常工作状态;当遇到水工建筑物本身校核标准的洪水时,允许工程的一些次要建筑物遭受破坏。设计洪水和校核洪水实质上属于同一类问题,计算的方法完全一样,只是洪水的大小和对工程的影响不一样。

表G2.3 水工建筑物的级别

注 1.永久性建筑物系指工程运行期间使用的建筑物,按其性质分为主要建筑物和次要建筑物。主要建筑物系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物。如大坝、泄洪建筑物、输水建筑物及电站厂房等。次要建筑物系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大并易于修复的建筑物。如失事后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等。
2.临时性建筑物系指枢纽施工期间所使用的建筑物,如导流建筑物等。

表G2.4 水库工程水工建筑物的防洪标准

因此,所谓设计洪水,实际上指的是一类洪水,是水利水电工程防洪安全所依据的各种标准洪水的总称。既包括设计永久性水工建筑物正常运用情况的洪水和非常运用情况的洪水,也包括施工期间设计临时建筑物所采用的洪水。实际上它是工程水文设计人员人为构造的一场具有特定功能的天然情况下的洪水,是水利水电工程规模及建筑物尺寸确定的必要依据。

另外,需要说明的是,以频率作为设计标准,即使标准很高,仍有可能会发生超过设计标准的洪水,使得水库由于超标准洪水而出现溃坝事件,这种教训国内外发生不少。为此SL252—2000中规定,为了使重要的水库能够确保防洪安全,特别是采用土石坝的水库,除以频率作为设计标准外,还规定以可能最大洪水作为保证水库大坝安全的校核标准。