库区变动回水段港口工程设计思考

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摘要：当前，山区河流水利枢纽在建设的过程中在很大程度撒航改变了天然河道的自然水文特征，天然河道和水库之间具体的变动回水段区呈现出了两种不同的水流特征，在水利工程建设的过程中，变动回水段改口工程设计水位的方法还没有一个相对比较统一的观点，所以这也是当前需要集中精力解决的一个问题。本文主要分析了库区变动回水段港口工程设计水位确定方法，以供参考。

关键词：库区变动回水段；港口工程；设计水位

我国是一个地域十分广阔，同时河流数量也非常多的一个过渡，所以这也给我国的内河航运发展创造了非常好的条件，当前我国的水利工程建设数量越来越多，而变动回水段港口工程设计水位的确定也就成了一个非常重要的环节，在这样的情况下，我们需要对回水段港口工程设计水位确定的方法进行简要的分析和研究。

1变动回水港口设计水位计算的方法

码头设计的水位确定在港口工程设计的过程中是非常重要的一项内容，在山区河流建设的过程中，通常都要修建一些水利枢纽工程，这对工程的综合使用有着十分重要的作用，因为枢纽建设之后改变了河流原有的水文特征，同时还引起了上下游河段流沙和河床的变化，所以库区的上下游码头设计水位确定相比之前会更加的复杂，针对同行建筑物口外连接段到编动回水区末端之间的码头，设计高水位从而使得流量和不同的坝前水位组合，从而构成一个相对比较确定的数值。设计低水位的时候应该保证低水回水簇二者之间的低水回水簇能够得到确定。还有一些研究人员提出变动回水区河流的流量资料样本的一致性非常强，这样的情况下，我们可以通过流量资料的计算而得到设计流量的具体数值，之后再对近期的水位流量关系查到设计最低同行的水位值，但是在水库蓄水之后，处在变动回水段的水位流量会产生非常大的变化，大流量对应的有可能不是高水位，所以采用这种方式确定设计水位是不合理的。当前，我国现行的规范当中没有提到枢纽上游码头设计水位的计算方法，但是相关的标准当中已经给出了规定，重现期洪水重现期洪水和相应的汛期坝前水位组合在一起，也可以将把钱正常的蓄水水位或者是设计挡水水位和不同级别的入库流量组合在一起，从而得到各组的回水曲线，将其上包线当做是各个点设计最高的同行水位，同时还要将其计算到河床淤积所引发的水位抬高的数值。在设计最低同行水位的时候应该将多年的历时保证率的入库流量和其对应的把钱消落水位组合在一起，同时还要将把钱死水位或者是地运行水位和不同级别的入库流量组合在一起，这样就得到了多个回水曲线，将其下包线当做是沿程各个点的最低同行设计水位。同时还要将其计算到河床冲淤可能引发的水位变化当中。

2变动回水段码头设计低水位的确定

2.1算术平均法

算术平均法通常就是将每一年的算术最低水位平均数当做设计的低水位。我们在使用这种算法的时候可以对历年的水文状况等予以全面的总结和归纳。但是如果丰水年的数量相对较多的时候，通常会使得设计的水位和实际的税务相比出现偏高的问题，为了防止这种现象的发生，我们可以在水文序列当中选出枯水年，之后再用枯水年最低水位的算术平均数当做最低设计水位。这种方法在应用的过程中对水文数据的组数要求较多，不然就会出现较大的误差，虽然其计算的方法比较简单，但是这种方法的不足也十分明显，因此没有得到广泛应用。

2.2综合历时曲线法

历时曲线通常也被人们叫做保证率曲线或者是累计频率曲线。这种曲线能够反映出河流径流分配的特征。在曲线绘制的时候，我们可以采取很多形式，其中应用最广的就是以年为时段，水位以日平均值为准，这一曲线被人们称作日水位历时曲线。这种方法主要是对多年的水文变化情况予以体现，在航运效益的评价方面采用的是通航日保证率来评价。这种方法比较适合使用在河流补给源相似，变量的年际变化也不是非常明显且资料系列五较长的工程当中，但是如果径流年际变化比较明显或者是设计的要求比较严格的时候，使用这种方法就无法充分的发挥其优势。

2.3保证率频率法

保证率频率法就是要在保证率的概念当中融入频率的概念，就是对m年绘制出的m调保证率曲线对任何一条指定其保证率，每一年都应该有和其相互对应的水位，保证率频率法通常就是将水位当成是随机变量，之后在累积频率曲线上获得指定频率条件下所获得的水位当做是设计的水位。

3变动回水段设计高水位的确定

3.1关于山区河流码头设计高水位确定方法的探讨内河码头设计最高水位是指河流中船舶或船队在港口正常营运作业时的上限临界水位。根据《河港工程总体设计规范》及《内河航道与港口水文规范》(JTJ214-200叻规定:枢纽上游河段码头设计高水位应根据枢纽坝前正常蓄水位或设计挡水位时的沿程回水曲线确定，并应计入河床可能淤积引起的水位抬高值，当该值低于规定的数值时，应按规定确定。由于山区河流的主要特征是洪水时期水位暴涨暴落，且洪水历时时间短、水流形态恶劣，船舶难以航行，在一定洪水流量下被迫停航。在山区港口的营运过程中，为了保证船舶的停靠及航行安全，不得不定出禁航水位。因此，对于山区变动回水段的港口设计高水位采取日、旬、月均流量(水位)作为统计量进行频率分析，而不以洪峰流量(水位)作为统计变量，本文以旬均水位作为统计样本进行频率分析。

3.2两种设计高水位计算方法的比较

3.2.1旬均最大水位重现期计算法

按照规范规定，重钢码头设计高水位重现期选择10年，即以十年一遇洪水作为设计高水位，则洪峰累积频率为T10。现行的传统确定设计高水位的方法，是以历最高瞬时年洪峰流量(水位)作为统计样本进行频率分析。由于本文的原始资料以旬均流量作为计算样本，则采用每年的最大旬平均水位作为统计样本来进行频率计算，按选配的频率曲线推算出某一指定频率下的水位作为设计最高水位。

3.2.2瞬时最大洪峰重现期计算方法

根据历年瞬时最大洪峰流量统计其频率及适线计算的结果，天然状态下和枢纽蓄水后的水位即为设计高水位，两种状态下的设计高水位仍然相差不大，但是均大于按旬均水位统计得到的设计高水位。因此说明采用旬平均流量作为统计量有效的降低了设计高水位，大大降低了洪峰对码头引起的浪费，能够有效节省工程造价。

4结论

当前我国的水利工程建设质量和水平在不断的提高，在这样的情况下，人们也逐渐的展开了库区变动回水段港工程设计水位确定方法的研究，在研究的过程中虽然已经有了很大的进展，但是还存在着一些问题，这需要研究人员的积极努力。

参考文献

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[2]廖康,吕平毓.三峡库区重庆段一维水流模型糙率修正分析[J].人民长江，2011(9).

[3]胡俊波,李晓云,孟令武.变动回水影响下的水位流量过程对应关系分析[J].水文，2011(2).

作者：向凯 谷阳 单位：河南省交通规划设计研究院股份有限公司