石佛寺水库防洪分析计算及其对防洪的影响

　　石佛寺水库位于沈阳市沈北新区黄家乡，距沈阳市区47 km，是辽河十流上唯一座以防洪为主，兼顾生态、供水的大型控制性水利工程，属于河道型平原水库。工程主要由主坝、副坝、泄洪闸、穿坝建筑物等组成。闸坝全长42.6km，其中主坝长12.4km，副坝长29.9km，泄洪闸16孔、总宽248.5m。工程按100年一遇洪水标准设计、300年一遇洪水标准校核。坝址以上控制流域面积16.48万k㎡，总库容1.85亿时。库区淹没范围为50.41k㎡，回水长度21.17km。

　　1 石佛寺水库生态风景区规划概况

　　1.1 俄台生态景观

　　规划的左岸主坝迎水侧俄台区，分3段区域与3处亲水设施分别进行景观规划设计。俄台生态景观规划总长6.5Okm，其中，3.5Okm为原有树木生态景观区，1.OOkm为摩纹花带、花坛休闲广场区，2.OOkm为采叶林生态景观区;在3个区域中设计有亲水平台、亲水栈道、亲水广场(码头)等。

　　1.2 人工岛生态景观

　　规划岛屿面积13.72h㎡，其中，湖心岛5. 35 h㎡柳岛2.67h㎡，游乐岛5.7h㎡。在岛中补植景观乔灌花等植物，建设游人码头、休闲亭、雨路、栈桥、沙滩等休闲设施。

　　1.3 果蔬采摘区

　　规划在明沈公路东侧与主坝迎水侧区域，充分利用现有土地资源优势规划800亩蔬菜种植区(300亩温室蔬菜种植区和500亩大田蔬菜种植区);规划1500亩瓜果种植区(1200亩果林区和300亩瓜田区)。按季节分时段对蔬菜、瓜果进行观光、采摘，并在农产品销售区进行二级产品供销。见图1。

　　2 防洪分析计算

　　将石佛寺坝址至其以上约21km的区域作为该次水力计算的建模区域，模型横向边界以河道两边堤防及山体控制。选取9个断面，采用DHImike2l软件中的HD模块对区域现状以及生态景观建设后情况进行二维流场计算。

　　2.1 地形资料

　　地形资料为2009年5月由辽宁省地矿测绘院测量的库区及回水区1:5000平面地形图。

　　2.2 参数选取

　　糙率为模型中的主要参数，通过现场查勘，参照《水力学计算手册》，并结合《辽河石佛寺水库枢纽一期工程初步设计报告》回水计算中选取的糙率值，确定河道主槽糙率为0.02，边滩荷花及筒稽草区域糙率为0.08，林木区糙率为0.l，其余为0.06。

　　2.3 边界条件

　　本次建模设置边界两个，即上游为恒定流量边界，下游为恒定水位边界。该次生态景观规划工程防洪标准均为5年一遇，石佛寺水库主坝及副坝的设计标准为100年一遇洪水，故该次计算5年一遇和100一遇年两个洪水标准下工程前后的流场情况，边界条件采用《辽河石佛寺水库枢纽一期工程初步设计报告》中水位流量成果:5年一遇洪水所对应的水位和流量分别为46.80m和2729m3/s。100年一遇洪水所对应的水位和流量分别为50.22m和5412m3/so2.4 模型概化。

　　该次俄台上布置的园林小品基础直径3.5m，基础顶高程略高于5年一遇水位，计算中将其概化为底面直径为3.5m的圆柱形桥墩参与流场计算。而亲水平台及亲水栈道等部分深入水中，其影响也按分布式桥墩来考虑。俄台上新植灌木及树林带、果蔬采摘区等不改变原来地面高程，只增加水流阻力，因此用增加糙率的形式来考虑。规划岛高程略高于5年一遇洪水位，即5年一遇洪水时规划岛不淹没。

　　2.5 计算结果

　　石佛寺水库初设及该次计算工程前后堤防附近水位差见下表，现状及工程后流速见图2、图3，局部流场(小岛及新植树区域)对比见图2、图3，工程前后100年一遇洪水流速及局部流场详情见图4、图5。

　　3 石佛寺水库生态风景区建设对防洪安全的

　　影响分析

　　石佛寺水库水利风景区建设对两岸防洪安全的影响主要从工程建设变化对现状堤防(主坝和副坝)结构的影响以及工程布置对区域内水位、流场等力一面的影响来进行分析。

　　3.1 工程对现状堤防结构的影响分析

　　根据《辽河石佛寺水库枢纽一期工程初步设计报告》，石佛寺左岸主坝及左岸副坝、右岸副坝均按100年一遇标准设计。主坝及副坝的设计都结合地层岩性，为保证坝体的渗流稳定及坝体滑动稳定等，分段采取了不同的防渗、加固及防护措施。生态景观建设工程近期规划在左岸主坝迎水侧俄台区。左岸SOm的土质俄台为后期修建，非堤防结构的一部分。现状俄台上主要为局部林带，其余为杂草带。近期生态景观规划中亲水台、游道等的设置主要集中在俄台的临水侧，不会破坏原堤防结构。

　　3.2 风景区建设对区域内水位的影响分析

　　从前面表中可知，布置工程区域的堤防附近工程后较工程前水位最大升高约2cm，且其影响越靠近回水末端越小。整体来看工程后区域内水位变化不大，对两岸防洪工程影响甚微。

　　风景区工程建设完工后石佛寺水库调度运用力一式不变，故不会因坝址水位变化而对上游水位产生影响。

　　3.3 生态景观建设对区域内流场的影响分析

　　从图2、图3可以看出，5年一遇洪水条件下整个模型区域内流速变化不大，仅在规划果蔬采摘区及沿河新植灌木或林木带流速有所减小，较工程前平均减小0.2m/s左右。如图2、图3所示，局部流场即规划岛附近流场变化较大，但流速均在lm/s以下，其影响程度有限。同样，从图4、图5中可以看出，100年一遇洪水条件下，除规划岛、新植灌木及林木带和果蔬采摘区附近流速较工程前稍有降低外，其余流速基本不发生明显变化。从水流流态来看，只有规划岛附近存在局部绕流现象，但其影响范(上接第41页)围有限。故整体来看工程前后流场变化有限，近期不足以对防洪工程产生不利影响。

　　3.4 石佛寺水库水利风景区建设对防汛抢险的影响

　　石佛寺水库库区原防汛抢险通道即为主坝、副坝的坝顶路面。景区内交通道路拟利用现有副坝路为主道路，主道路在近期规划中不作为游览道路，只作为应急事故道路;利用俄台规划6. 0m宽次道路(观光路、景观路)。故工程建设后主、副坝路面不改变其作为防汛抢险通道的作用。且汛期景区关闭，次道路可以作为防汛抢险通道的补允。

　　3.5 河道行洪对石佛寺水库水利风景区建设的影响

　　a.当发生5年一遇洪水时，工程建设后鲁家大桥以下滩地平均水深3m左右，俄台上平均水深约为0.5m，灌木花卉等可能会不同程度受淹;左岸果蔬采摘区水深1一2.5m，淹没损失较大。

　　b.河道行洪时水流对河道及滩地的冲刷加强，影响大棚、亲水栈道、园林小品等设施的基础稳定性，以及植被根系的稳定性。

　　c.辽河为多泥沙河流，洪水含沙量较高，在规划采摘区、灌木花卉带及林带、园林小品周围等流速较小的区域容易落淤而对工程造成不同程度的损坏。

　　4 结语

　　a.该次生态景观规划建设从水位和流速力一面来看对两岸防洪工程基本无影响，局部流场变化可在-定范围内消除。局部流速减小区域可能引起淤积，应注意观察风景区建设引起的泥沙淤积，并按照水库设计运用要求进行清理，进而减小对防洪工程的影响。

　　b.石佛寺水库水利风景区建设对防汛抢险影响不大，但要注重汛期闸门前漂浮物的清理。

　　c.当发生5年一遇以上洪水时，河道行洪会使景观设施受到不同程度的损坏和损毁。