葉寅

摘要：水利工程一直以來都是我國(guó)非常重要的基礎(chǔ)工程之一，近幾年來，水患的不斷發(fā)生不僅對(duì)流域附近的居民生活造成了很大的負(fù)面影響，同時(shí)也嚴(yán)重阻礙了我國(guó)水利工程的進(jìn)步和發(fā)展。因此很多水利工程施工企業(yè)一直在不斷地改進(jìn)和完善流域附近的防洪排澇設(shè)施建設(shè)。

關(guān)鍵詞：河網(wǎng)水動(dòng)力模型；防洪排澇工程；應(yīng)用

河網(wǎng)水動(dòng)力模型在我國(guó)很多流域地區(qū)的水利工程中都有著非常廣泛地應(yīng)用，并且也都取得了不錯(cuò)的成效，為了可以有效地降低臺(tái)風(fēng)和暴雨等自然現(xiàn)象對(duì)這些流域附近的人民群眾所造成的損害，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況有針對(duì)性地選擇最適合的水動(dòng)力模型，以求達(dá)到最佳的防洪排澇效果。

一、工程概況

浙江省內(nèi)的甬江流域多年以來經(jīng)常會(huì)受到暴雨天氣或者臺(tái)風(fēng)等自然現(xiàn)象的侵襲，對(duì)其周圍一些城市造成嚴(yán)重的洪澇影響。為了可以有效地提高該流域內(nèi)的防洪排澇綜合水平，當(dāng)?shù)卣块T展開了一系列地改善措施。其中包括河道整治、水泵站的建設(shè)等等。為了更好地檢測(cè)出這些設(shè)施在洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)所起到的防洪排澇效果是否符合設(shè)計(jì)人員的預(yù)期，可以合理地利用河網(wǎng)水動(dòng)力模型來進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)。

二、基本原理

模型從理論上來看，可以按照種類的不同分為單元模型、人工神經(jīng)模型、河道模型以及混合模型等等?？梢愿鶕?jù)流域的實(shí)際情況選擇最合適的模型來有效地提高該流域內(nèi)防洪排澇的最終效果[1]。以甬江流域?yàn)槔?，該流域主要是由河網(wǎng)以及水域共同構(gòu)成，其中河網(wǎng)主要是指一些大小支流所組成的網(wǎng)狀河道，主要作用為運(yùn)輸水流，而水域則是指一些規(guī)模較小的水池、河塘、小溪等等，主要作用為儲(chǔ)蓄水資源。

三、模型驗(yàn)證

甬江流域在2013年間曾遭遇過一場(chǎng)特大臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)的降雨量最大約為456mm。與此同時(shí)，此次臺(tái)風(fēng)的降雨非常集中，所持續(xù)的時(shí)間也突破了歷史新高，因此對(duì)周圍城市居民所造成的損害是非常嚴(yán)重的[2]。根據(jù)此次臺(tái)風(fēng)的實(shí)際情況，對(duì)其水動(dòng)力模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，具體數(shù)據(jù)如表1所示。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，利用模型通過計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)信息與臺(tái)風(fēng)真實(shí)情況下所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息之間的差異性較小，因此認(rèn)為可以將此模型廣泛地用于甬江流域內(nèi)其他防洪排澇工程中，以求造福流域附近的居民。

表1 臺(tái)風(fēng)檢測(cè)水位對(duì)比分析參數(shù)表

四、應(yīng)用分析

為了可以更加客觀全面地對(duì)該模型在甬江流域內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，使用該模型對(duì)特大臺(tái)風(fēng)在發(fā)生時(shí)所對(duì)應(yīng)的最高水位以及超警戒的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比分析，以此來進(jìn)一步評(píng)估該模型在流域內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)據(jù)分析如表2所示。從該表中我們可以得出以下結(jié)論：第一，對(duì)于甬江流域內(nèi)的東南平原以及鎮(zhèn)海平原來說，在建設(shè)完成相應(yīng)的防洪排澇設(shè)施之后，該流域在發(fā)生臺(tái)風(fēng)時(shí)，其最高水位參數(shù)和超警戒的時(shí)間都有所下降，東南平原的最高水位平均下降水位約在0.11m-0.14m左右，該區(qū)域所對(duì)應(yīng)的超警戒時(shí)間也相應(yīng)地縮短了5h-11h左右，而鎮(zhèn)海平原的最高水位則下降了約0.05m-0.06m左右；第二，對(duì)于西平原而言，由于該平原內(nèi)所涉及到的甬江流域的水位堤防建設(shè)尚未完全堵塞和封閉，因此在近幾年來其洪水量有所增加。即使在完成防洪排澇的工程建設(shè)滯后，其最高水位點(diǎn)和超警戒時(shí)間也有所增加。其中西平原的最高水位增高約0.02m-0.05m，其相對(duì)應(yīng)的超警戒時(shí)間也延長(zhǎng)了近1小時(shí)；第三，從表內(nèi)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)信息我們可以得知，甬江流域內(nèi)使用水動(dòng)力模型計(jì)算出的結(jié)果與實(shí)際臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)對(duì)該流域所產(chǎn)生的影響是非常相近的，因此可以合理地運(yùn)用該模型來有效地幫助當(dāng)?shù)卣块T完成流域內(nèi)的防洪排澇檢測(cè)任務(wù)，為周圍居民安全穩(wěn)定的生活奠定良好的基礎(chǔ)。

表2 平原代表站點(diǎn)的最高水位及超警戒時(shí)間數(shù)據(jù)分析表

五、結(jié)束語

總而言之，水動(dòng)力模型是水利工程中未來幾年內(nèi)非常重要的發(fā)展趨勢(shì)，為了可以更好地降低水患洪災(zāi)對(duì)人民群眾所造成的傷害和損失，需要借助水動(dòng)力模型定期對(duì)水利工程中的防洪排澇相關(guān)工作進(jìn)行檢測(cè)，確保流域的安全穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓超，梅青，劉曙光等.平原感潮河網(wǎng)水文水動(dòng)力耦合模型的研究與應(yīng)用[J].水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯，2014，29（06）：706-712.

[2]顧巍巍，金德鋼，張衛(wèi)國(guó)等.河網(wǎng)水動(dòng)力模型在甬江流域泵站規(guī)模確定中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2015（10）：119-121.

（作者單位：上海浦河工程設(shè)計(jì)有限公司）