義澤河閘拆建工程規(guī)模模擬演算分析

關(guān)鍵詞：感潮河半日河川水庫(kù)動(dòng)態(tài)水量平衡法閘門寬度鹽東控制工程是灌河流域的末級(jí)控制工程，是一項(xiàng)兼有擋潮、排澇、灌溉、防洪、航運(yùn)等多功能綜合利用的大型水利樞紐工程。義澤河閘作為鹽東控制樞紐的重要建筑物之一，位于鹽河以東0.5km義澤河上，主要排泄沭陽(yáng)、灌南、漣水、淮陰等縣、區(qū)澇水，設(shè)計(jì)排澇面積有247km2,同時(shí)該閘攔蓄回歸水，以滿足灌南、沭陽(yáng)等縣農(nóng)田灌溉用水和義澤河兩岸工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及群眾生活用水的義澤河閘工程興建于文革后期，受經(jīng)費(fèi)、材料準(zhǔn)偏低。經(jīng)復(fù)核計(jì)算，在設(shè)計(jì)、校核工況下，工程的整體抗震性能較差、閘墩的抗剪、抗拉能力，反拱底板配筋量和強(qiáng)度不滿足要求。義澤河閘運(yùn)行20多年1推算排澇流量根據(jù)義澤河流域沭陽(yáng)、馬廠兩站歷年(1975～2006年)最大24小時(shí)、最大3天雨量資料，統(tǒng)計(jì)得最大3天暴雨均值為143.4mm,經(jīng)P-III型頻率曲線分析計(jì)算得10年一遇設(shè)計(jì)最大24小時(shí)雨量為198.1mm,設(shè)計(jì)最大3天雨量為設(shè)計(jì)最大3天面凈雨量Rm由下面公式1求的：該流域?qū)儆谄皆瓍^(qū)，故Imax取95,三天暴雨(243mm)<250mm,a=0.5[1]。Cp,C--義澤河流域處于新沂河南北平原區(qū)，查表得Cp=15,C=11011]則Rm=[(243+47.5-15)3+1103]13—110=171.2mm1.2推求設(shè)計(jì)澇水(1)查蘇北平原區(qū)F/J～Mm查《江蘇省暴雨洪水圖集》圖37,計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量Qm。查圖得Mm=0.01m3/s/km2。Qm=Mm×Rm×F=0.01×171.(2)平頭設(shè)計(jì)流量計(jì)算。按地表允許短期滯水18小時(shí)，查1984年《江蘇省暴雨洪水圖集》圖38,得相應(yīng)時(shí)段的α值為68.9%,推求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的平頭流量Q。即義澤河流域10年一遇排澇設(shè)計(jì)平頭流量為291m3/s。1.3產(chǎn)匯流計(jì)算采用瞬時(shí)單位線法計(jì)算設(shè)計(jì)澇水過(guò)程，由《江蘇省暴雨洪水圖集》查算得本區(qū)域mi的優(yōu)選計(jì)算公式。根據(jù)瞬時(shí)單位線參數(shù)m?,查得時(shí)段單位線，將時(shí)段凈雨換算成時(shí)段總徑流量，乘以單位線，并疊加成10年一遇的出口斷面的設(shè)計(jì)澇水過(guò)程線。時(shí)段總徑流量計(jì)算公式為：對(duì)設(shè)計(jì)洪峰流量進(jìn)行平頭計(jì)算，得設(shè)計(jì)平頭澇水過(guò)程線，見表1。表1義澤河流域10%設(shè)計(jì)澇水過(guò)程時(shí)段時(shí)段徑流量線300004056708090000000義澤河閘缺少潮位觀測(cè)資料，而同為鹽東控制的龍溝閘有歷年詳實(shí)的閘下潮位資料。義澤河與龍溝河于閘下約3.85k后為同一河道，交匯前義澤河與龍溝河長(zhǎng)度相差無(wú)幾，且義澤河與龍溝河地形走勢(shì)相同，均為排澇河道，潮水特征相似。江蘇省水文水資源勘測(cè)局淮安分局于2006年武障河潮水水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中，比較低潮位建立關(guān)系，分析得相關(guān)系數(shù)為0.996,關(guān)系較好。因此，采用采用龍溝閘下歷年(1982～2006年)最高潮位頻率分析計(jì)算，表2義澤河閘下設(shè)計(jì)潮位成果表2年一遇(50%)200年一遇設(shè)計(jì)潮位(m)流后)、迄(落潮流憩流前)一段時(shí)間增減幅度較大，中間約有6~時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間3推求閘孔凈寬及閘上最高水位(1)查資料2得義澤河流域主河道沂南河感潮河段長(zhǎng)為46km,閘前河底高程為一0.5m,河底寬30～43m,邊坡比1:3。(2)參照原閘設(shè)計(jì)和水力計(jì)算得出現(xiàn)義澤河閘設(shè)計(jì)閘底高程為-2.5m,穩(wěn)定設(shè)計(jì)水位為2.0m。(3)河道槽蓄量計(jì)算公式：s={(o+@1)/2}×Loi+{(@r+@2)/2}×Lo?+...+{(4)出流計(jì)算公式采用沉溺式寬頂堰流公式3為：M--綜合流量系數(shù)，取1.395;H--上游水頭表中查得4;h/H≤0.8時(shí)為自由出流，取σs=1.0。得8,通過(guò)堰流公式計(jì)算出流能力，根據(jù)感潮河段河長(zhǎng)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的河道槽蓄量，各時(shí)段末河道槽蓄量應(yīng)為：W?=Wi+{(Q?+Q?)/2+(qi+的槽蓄量加槽蓄量的變化量。由第二時(shí)段的槽蓄量W?在槽蓄關(guān)系表中查對(duì)應(yīng)閘前水位，如此逐時(shí)段計(jì)算，試算出上述各種工況條件下閘前最高水位(各種閘門寬度演算表略)。義澤河流域10年一遇排