亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        江河湖連通的太湖上游河網(wǎng)水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索

        2020-12-17 12:24:48李勇濤劉增賢徐天奕
        中國農(nóng)村水利水電 2020年12期

        蔡 梅,李 琛,李勇濤,劉增賢,徐天奕

        (太湖流域管理局水利發(fā)展研究中心,上海 200434)

        河湖水系是水資源的載體,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。江河湖緊密連通的水網(wǎng)地區(qū)因其獨(dú)特的自然地理特征,水系十分復(fù)雜,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,部分地區(qū)的自然河網(wǎng)水系受到人類的強(qiáng)烈干擾,水流運(yùn)動(dòng)更加無序,導(dǎo)致水系功能退化,水安全問題愈加突出。因此,對(duì)復(fù)雜江河湖地區(qū)的水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行探索,是保障自然-人工復(fù)合水網(wǎng)體系的有效運(yùn)轉(zhuǎn)和維持,從而保障區(qū)域水安全的重要基礎(chǔ)[1,2]。

        太湖流域是長江入海之前的沖積平原,江串河,河連湖,水系縱橫交錯(cuò),湖泊星羅棋布,流域獨(dú)特的平原河網(wǎng)為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了良好的水利條件。近年來,隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展導(dǎo)致下墊面急劇變化,流域水文形勢發(fā)生了較大變化,且隨著二輪治太水利工程的建設(shè)及實(shí)施運(yùn)用,流域內(nèi)各區(qū)域的河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)及水流運(yùn)動(dòng)特征更加復(fù)雜,特別是上游湖西區(qū)和武澄錫虞區(qū),受太湖水環(huán)境保護(hù)的要求,以及區(qū)域內(nèi)各城市為改善水環(huán)境開展的調(diào)水引流影響,兩區(qū)之間、區(qū)域與長江、太湖的水量交換成為太湖水環(huán)境綜合治理新的焦點(diǎn)[3]。本文以湖西區(qū)和武澄錫虞區(qū)為主要研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬的方法,研究該區(qū)域水流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及水量交換特征,以期為太湖流域的綜合治理及管理提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)支撐。

        1 區(qū)域水系及水利工程概況

        湖西區(qū)根據(jù)地形及水流情況,可分為運(yùn)河水系、洮滆水系和南河水系三大水系。其中,北部運(yùn)河水系是以京杭運(yùn)河為骨干河道,通過京杭運(yùn)河、九曲河、新孟河等溝通長江。中部洮滆水系主要由山區(qū)河道承接西部茅山及丹陽、金壇一帶高地來水,經(jīng)由湟里河、北干河、中干河等河道入洮、滆湖調(diào)節(jié),經(jīng)太滆運(yùn)河、殷村港等河道入太湖。南部南河水系,發(fā)源于宜溧山區(qū)和茅山山區(qū),以南河為干流,經(jīng)溧陽、宜興匯集兩岸來水經(jīng)西氿、東氿,由城東港及附近諸港入太湖。三大水系間有南北向河道丹金溧漕河、扁擔(dān)河、武宜運(yùn)河等聯(lián)結(jié),形成南北東西相通的平原水網(wǎng)。區(qū)域主要水利工程包括沿長江控制工程,內(nèi)部有丹金閘樞紐以及部分圩區(qū)控制工程[4]。

        武澄錫虞區(qū)水系以京杭運(yùn)河為界,分成京杭運(yùn)河北部和南部兩部分,京杭運(yùn)河自西向東貫穿區(qū)域。京杭運(yùn)河北部地區(qū)以南北向通江河道為主,具有較好的引排水條件;東西向河道與通江河道相連,匯集區(qū)域來水排入長江。京杭運(yùn)河以南北向入湖河道為主。區(qū)域主要水利工程包括沿長江控制工程、常州市、無錫市城市防洪工程、武澄錫虞區(qū)與湖西區(qū)交界的西控制線工程、入湖控制工程及區(qū)域相關(guān)圩區(qū)工程[5]。研究區(qū)骨干水系分布如圖1所示。

        圖1 研究區(qū)骨干水系分布示意圖

        2 研究方法

        2.1 數(shù)學(xué)模型及模擬精度

        本研究采用太湖流域水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型開展研究,該模型在綜合分析太湖流域平原河網(wǎng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)水文、水動(dòng)力學(xué)等原理建立模型,模擬流域平原河網(wǎng)地區(qū)水流運(yùn)動(dòng)。模型系統(tǒng)包括降雨徑流模型、河網(wǎng)水量模型、廢水負(fù)荷模型、河網(wǎng)水質(zhì)模型、太湖湖流模型和太湖湖區(qū)水質(zhì)模型6個(gè)子模型,其邏輯關(guān)系如圖2所示。該模型系統(tǒng)已經(jīng)相關(guān)部門評(píng)審鑒定,并在流域水資源綜合規(guī)劃、流域水量分配方案及相關(guān)技術(shù)論證等工作中得到檢驗(yàn)[6]。目前,該模型概化的下墊面、取排水等信息以2016年為主[7],為驗(yàn)證模型計(jì)算精度,本研究采用2016年實(shí)測水雨情進(jìn)行測試,限于篇幅,本文僅給出了太湖、王母觀(湖西區(qū)主要代表站)、無錫(武澄錫虞區(qū)主要代表站)水位過程線如圖3所示。可以看出,代表站水位計(jì)算過程與實(shí)測數(shù)據(jù)趨勢一致,模型模擬精度較高,可以較好的模擬研究區(qū)水流運(yùn)動(dòng)情況。

        圖2 太湖流域水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型基本架構(gòu)示意圖

        2.2 情景設(shè)計(jì)

        選擇枯水年2013年、平水年2012年、豐水年2016年全面模擬區(qū)域總體流動(dòng)情況。為避免初始條件對(duì)模型計(jì)算的影響,研究在選用不同典型年進(jìn)行全年模擬計(jì)算的基礎(chǔ)上,選擇局部時(shí)段分析水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律。模型中主要概化的水利工程包括湖西區(qū)、武澄錫虞區(qū)沿長江控制線、武澄錫虞西控制線、城市防洪工程、圩區(qū)工程及其他區(qū)域重要水利工程,工程調(diào)度依據(jù)《太湖流域洪水與水量調(diào)度方案》、《太湖流域引江濟(jì)太調(diào)度方案》、《蘇南運(yùn)河區(qū)域洪澇聯(lián)合調(diào)度方案》以及鎮(zhèn)江、常州、無錫引清調(diào)水方案等進(jìn)行模擬。

        2.2.1 典型年

        2013年流域年降水量1 067 mm,較常年偏少10%,降水頻率66%,接近于中等干旱年份,7-8月用水高峰期降水頻率達(dá)到94%。2012年流域年降水量1 341 mm,較常年偏多13%,降水頻率為12%,汛期5-9月降水頻率38%,接近中等偏豐年份。2016年流域年降水量1 792 mm,較常年偏多47%,位列1951年以來第一位,太湖水位達(dá)到僅次于1999年的歷史次高水位。

        2.2.2 局部時(shí)段

        為排除降雨的影響,選擇枯水年2013年3月26日-5月3日、平水年2012年5月31日-6月24日以及豐水年2016年2月7日-3月7日作為典型分析時(shí)段,研究少降雨期間,沿長江引水在湖西區(qū)及武澄錫虞區(qū)內(nèi)部的水流運(yùn)動(dòng)及水量交換情況,具體時(shí)段特征見表1。

        表1 小雨時(shí)段主要特征

        考慮降雨的影響,選擇枯水年2013年6月21日-7月12日、10月5-15日、平水年2012年2月5日-3月6日以及豐水年2016年5月20-31日作為典型時(shí)段,分析多雨時(shí)段,湖西區(qū)及武澄錫虞區(qū)的水流運(yùn)動(dòng)及水量交換情況,具體時(shí)段特征見表2。

        表2 多雨或大雨時(shí)段主要特征

        3 研究結(jié)果

        3.1 總體水量平衡

        由計(jì)算結(jié)果(表3)可知,湖西平原地區(qū)(5 m等高線以下地區(qū))的總體水流運(yùn)動(dòng)情況是“自西向東、自北向南”,諫壁是湖西區(qū)沿長江的主要引水口門,從長江引水后,一部分水通過京杭運(yùn)河向東流向武澄錫虞區(qū),另一部分水過京杭運(yùn)河繼續(xù)向南流入湖西腹地,進(jìn)而匯入太湖。武澄錫虞區(qū)的總體水流運(yùn)動(dòng)情況與湖西區(qū)類似,呈現(xiàn)“自西向東、自北向南”的流態(tài)。

        表3 研究區(qū)域水量平衡表 億m3

        從不同典型年來看,枯水年湖西區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)為從長江引水、山丘區(qū)來水、區(qū)域內(nèi)退水及從武澄錫虞區(qū)倒流水體進(jìn)入太湖,武澄錫虞區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)為,從長江和太湖引水,一部分倒流入湖西區(qū)入湖,另一部分向東進(jìn)入望虞河,以及通過京杭運(yùn)河進(jìn)入下游地區(qū)。平水年湖西區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)為從長江引水、山丘區(qū)來水及區(qū)域內(nèi)退水,一部分進(jìn)入太湖,另一部分進(jìn)入武澄錫虞區(qū),武澄錫虞區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)為,從湖西區(qū)來水和太湖引水,少部分排入長江,大部分排入望虞河及下游區(qū)域。豐水年湖西區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)與平水年一致,但較平水年2012年長江引水量大幅減少,武澄錫虞區(qū)的水量平衡總體表現(xiàn)為,上游湖西區(qū)來水與本地產(chǎn)水匯集后,北向長江排水、南向太湖排水,東向望虞河及下游地區(qū)排水。

        平、枯水年,湖西區(qū)沿江引水(扣除排水量,下同)和本地降雨產(chǎn)水基本相當(dāng),總量在20~30 億m3左右,豐水年則以本地產(chǎn)水為主要來水;湖西區(qū)入太湖水量總體略超過沿江引水和本地產(chǎn)水總量,平、枯水年總量在60~70 億m3左右,豐水年總量超過100 億m3;武澄錫虞區(qū)在枯水年沿江口門以引水為主,引水總量在10~15 億m3左右,但平水年全年引江和排江總量基本相當(dāng),豐水年沿江口門則以排江為主。從兩區(qū)的水量交換來看,枯水年武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū),總量為3.64 億m3,平、豐水年仍以湖西區(qū)入武澄錫虞區(qū)為主,但具體研究發(fā)現(xiàn),兩區(qū)交界的錫溧漕河、錫溧運(yùn)河常年均以倒流入湖西區(qū)為主。

        3.2 局部時(shí)段水流運(yùn)動(dòng)

        3.2.1 水體流向

        從局部時(shí)段研究區(qū)水流流向計(jì)算圖(圖4和圖5)可知,在少雨期,湖西區(qū)和武澄錫虞區(qū)均以引長江水為主,湖西區(qū)沿長江引水水流總體流態(tài)是一部分沿著京杭運(yùn)河向東流入武澄錫虞區(qū),另一部分水流通過丹金溧漕河、扁擔(dān)河-孟津河、武宜運(yùn)河往南,最終流入太湖。湖西區(qū)與武澄錫虞區(qū)交界地區(qū)水流運(yùn)動(dòng)情況來看,在無雨或少雨時(shí)段,京杭運(yùn)河總體流向?yàn)楹鲄^(qū)流入武澄錫虞區(qū),但京杭運(yùn)河以南武澄錫虞區(qū)西控制線口門整體均呈現(xiàn)武澄錫虞區(qū)水流倒流入湖西區(qū)的現(xiàn)象,主要倒流河道為錫溧運(yùn)河和錫溧漕河;同一時(shí)段,當(dāng)湖西區(qū)引長江水量明顯多于武澄錫虞區(qū)引長江水量時(shí),武澄錫虞區(qū)西控制線口門整體呈現(xiàn)從湖西區(qū)流入武澄錫虞區(qū),但錫溧運(yùn)河和錫溧漕河仍然呈現(xiàn)倒流入湖西區(qū)的狀態(tài)。在少雨時(shí)段,無錫城區(qū)一般會(huì)實(shí)施調(diào)水引流工程,從北部通江河道引水,通過城防工程排入京杭運(yùn)河,此外,為改善梅梁湖和五里湖水質(zhì),無錫市從梅梁湖泵站引水進(jìn)入五里湖,最終排入京杭運(yùn)河。

        圖4 小雨時(shí)段研究區(qū)水流流向示意圖

        圖5 多雨時(shí)段研究區(qū)水流流向示意圖

        在多雨期,湖西區(qū)仍然以引長江水為主的時(shí)段,該區(qū)域沿長江引水水流總體流態(tài)與小雨或無雨時(shí)段表現(xiàn)基本一致,但武澄錫虞區(qū)則從引長江水為主轉(zhuǎn)為向長江排水為主。湖西區(qū)與武澄錫虞區(qū)交界地區(qū)水流運(yùn)動(dòng)情況來看,在多雨或大雨時(shí)段,京杭運(yùn)河總體流向?yàn)楹鲄^(qū)流入武澄錫虞區(qū),京杭運(yùn)河以南武澄錫虞區(qū)西控制線口門以湖西區(qū)流入武澄錫虞區(qū)為主,但錫溧漕河和錫溧運(yùn)河仍然是從武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū)。

        3.2.2 水量分配

        從局部時(shí)段研究區(qū)計(jì)算水量結(jié)果(表4)以及不同時(shí)段日均降雨量和湖西區(qū)的日均引水量、日均入湖量關(guān)系(圖6)可知,湖西區(qū)入湖水量總體明顯多于湖西區(qū)引長江水量,鑒于少雨時(shí)段產(chǎn)流量較少,分析除湖西區(qū)引江水量以外,其他入湖水量主要來自于武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū)(估測占比達(dá)到湖西區(qū)入湖水量的1/5),以及湖西區(qū)內(nèi)部廢污水排放量(估測占比超過湖西區(qū)入湖水量的1/5)。

        表4 不同時(shí)段研究區(qū)水量分配表 億m3

        圖6 不同時(shí)段日均降雨量和湖西區(qū)的日均引水量、日均入湖量分布圖

        從湖西區(qū)與武澄錫虞區(qū)的水量交換情況來看,京杭運(yùn)河以南錫溧運(yùn)河和錫溧漕河從武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū)的水量占倒流總量的80%以上,該兩條河均為三級(jí)航道,可見航道對(duì)平原水網(wǎng)地區(qū)的水流運(yùn)動(dòng)影響較大。

        從京杭運(yùn)河沿程水量變化情況(圖7)可知,丹金溧漕河、武宜運(yùn)河對(duì)京杭運(yùn)河的分流作用十分顯著,丹金溧漕河基本分流一半,這與湖西區(qū)2016年12月開展的調(diào)水試驗(yàn)監(jiān)測成果基本一致[8],其認(rèn)為丹金溧漕河對(duì)京杭運(yùn)河的分流量超過40%。運(yùn)河繼續(xù)向東匯集新孟河、德勝河來水后,水量略有增加,但過武宜運(yùn)河后,水量再度減少,繼續(xù)向東過常州城區(qū),最終到達(dá)洛社斷面時(shí),水量基本減至奔牛斷面的1/3,但在少雨或無雨階段,洛社斷面總體水流方向仍是自西向東。

        圖7 京杭運(yùn)河沿程斷面過水量示意圖

        研究發(fā)現(xiàn),京杭運(yùn)河的洛社站和無錫站水頭差均較小,分析其原因,認(rèn)為無錫城區(qū)調(diào)水引流工程和梅梁湖泵站引水抬高了京杭運(yùn)河無錫站水位,導(dǎo)致京杭運(yùn)河向東泄水不暢,洛社上游段也受到一定頂托,通過武進(jìn)港、直湖港向南再過錫溧運(yùn)河、錫溧漕河倒流入湖西區(qū),最終進(jìn)入太湖。多雨期丹金溧漕河、武宜運(yùn)河對(duì)京杭運(yùn)河的分流作用較小雨或無雨時(shí)明顯減小,無錫市城市防洪工程尚未啟用時(shí),洛社斷面水量最高可達(dá)奔牛斷面水量的1/2,無錫市城市防洪工程啟用時(shí),受無錫城區(qū)排水影響,京杭運(yùn)河水位雍高,運(yùn)河洛社斷面東泄受阻。研究與吳娟等[9]提出的洛社站水位近年來呈顯著上升趨勢的結(jié)論相呼應(yīng)。

        4 結(jié) 論

        (1)太湖上游的湖西平原地區(qū)的總體水流運(yùn)動(dòng)情況是“自西向東、自北向南”,諫壁是湖西區(qū)沿長江的主要引水口門,從長江引水后,一部分水通過京杭運(yùn)河向東流向武澄錫虞區(qū),另一部分水過京杭運(yùn)河繼續(xù)向南流入湖西腹地,進(jìn)而匯入太湖。武澄錫虞區(qū)的總體水流運(yùn)動(dòng)情況與湖西區(qū)類似,呈現(xiàn)“自西向東、自北向南”的流態(tài)。但在枯水年,兩區(qū)之間的水量交換總體表現(xiàn)為武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū)。

        (2)在少雨期,湖西區(qū)和武澄錫虞區(qū)均以引長江水為主,湖西區(qū)沿長江引水水流總體流態(tài)是一部分沿著京杭運(yùn)河向東流入武澄錫虞區(qū),另一部分水流通過丹金溧漕河、扁擔(dān)河-孟津河、武宜運(yùn)河往南,最終流入太湖。湖西區(qū)入湖水量明顯多于湖西區(qū)引長江水量,分析認(rèn)為其他入湖水量主要來自于武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū)(估測占比達(dá)到湖西區(qū)入湖水量的1/5),以及湖西區(qū)內(nèi)部廢污水排放量(估測占比超過湖西區(qū)入湖水量的1/5)。京杭運(yùn)河以南武澄錫虞區(qū)西控制線口門整體均呈現(xiàn)武澄錫虞區(qū)水流倒流入湖西區(qū)的現(xiàn)象,同一時(shí)段,當(dāng)湖西區(qū)引長江水量明顯多于武澄錫虞區(qū)引長江水量時(shí),武澄錫虞區(qū)西控制線口門整體呈現(xiàn)從湖西區(qū)流入武澄錫虞區(qū)。無錫城區(qū)調(diào)水引流工程和梅梁湖泵站引水抬高了京杭運(yùn)河無錫站水位,導(dǎo)致京杭運(yùn)河向東泄水不暢,洛社上游段也受到一定頂托,通過武進(jìn)港、直湖港向南再過錫溧運(yùn)河、錫溧漕河倒流入湖西區(qū),最終進(jìn)入太湖。

        (3)多雨或大雨期,湖西區(qū)仍然以引長江水為主的時(shí)段,湖西區(qū)沿長江引水水流總體流態(tài)與小雨或無雨時(shí)段表現(xiàn)基本一致,京杭運(yùn)河總體流向?yàn)楹鲄^(qū)流入武澄錫虞區(qū),京杭運(yùn)河以南武澄錫虞區(qū)西控制線口門以湖西區(qū)流入武澄錫虞區(qū)為主,但錫溧漕河和錫溧運(yùn)河仍然是從武澄錫虞區(qū)倒流入湖西區(qū),需注意航道建設(shè)對(duì)平原河網(wǎng)水流運(yùn)動(dòng)的影響。

        研究采用典型年的方法通過數(shù)學(xué)模型模擬得出上述結(jié)論,成果具有一定的局限性,鑒于太湖上游平原河網(wǎng)水系復(fù)雜,實(shí)測斷面數(shù)據(jù)較少,水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律仍需在實(shí)踐中進(jìn)行探索,通過加密監(jiān)測斷面以及加大監(jiān)測力度,獲取更多實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證。

        久久精品国产亚洲5555| 国产一级农村无码| 精品高潮呻吟99av无码视频| 97久久草草超级碰碰碰| 国产人妻精品一区二区三区| 丰满五十六十老熟女hd| 精品四虎免费观看国产高清| 亚洲中文无码精品久久不卡| 亚洲一区二区三区在线观看| av在线一区二区三区不卡| 一区二区黄色在线观看| 国产精品天干天干综合网| 在线观看热码亚洲av每日更新| www插插插无码免费视频网站| 美日韩毛片| 亚洲av一二三四又爽又色又色| 亚洲av高清不卡免费在线| 人妻少妇哀求别拔出来| 亚洲婷婷五月综合狠狠爱| 丰满人妻被黑人中出849| 久久精品国产亚洲片| 国产日本精品一区二区| 一区二区三区国产黄色| 亚洲日韩在线中文字幕综合| 亚洲综合久久精品无码色欲| 日本强好片久久久久久aaa| 乱人伦人妻中文字幕无码| 激情五月婷婷六月俺也去 | 久久精品国产亚洲超碰av| 国产xxx69麻豆国语对白| 国产精品成年片在线观看| 国产婷婷丁香五月麻豆| 精品一区二区三区人妻久久| 国产一区二区三区中出| 国产亚洲精品av久久| 国产伦精品一区二区三区妓女| 久久国产A√无码专区亚洲| 中文字幕无码免费久久9| 亚洲精品女人天堂av麻| 免费国产在线视频自拍白浆| 国产伦理一区二区|