楊 林 金 鑫
(淮河水利委員會(huì)綜合事業(yè)發(fā)展中心 蚌埠 233001)
淮河干流正陽(yáng)關(guān)至渦河口河段處在淮河中游內(nèi),河段內(nèi)行蓄洪區(qū)密集分布,有壽西湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤、石姚段、洛河洼、湯漁湖、荊山湖共8 處行洪區(qū),瓦埠湖1 處蓄洪區(qū),河道沿程還分布有14 個(gè)生產(chǎn)圩(如焦崗閘外圩、東淝閘右圩、靠山圩等)。河段內(nèi)支流入?yún)R集中,正陽(yáng)關(guān)是淮河、淠河、沙潁河3 條河流的匯集點(diǎn),幾乎控制了淮河水系所有的山區(qū)來(lái)水,支流、行洪區(qū)、生產(chǎn)圩區(qū)及淮河干流水流相互影響。這些行洪區(qū)行洪標(biāo)準(zhǔn)較低,一般進(jìn)洪機(jī)遇為3~5年。根據(jù)《淮河流域防洪規(guī)劃》和《淮河干流行蓄洪區(qū)調(diào)整規(guī)劃》,本段行洪區(qū)調(diào)整的總體布局是通過(guò)行洪區(qū)堤防退建、鏟除,結(jié)合河道整治等工程措施,將上六坊堤、下六坊堤廢棄還給河道;石姚段、洛河洼行洪區(qū)退堤后改建為防洪保護(hù)區(qū);壽西湖、董峰湖、湯漁湖、荊山湖改建為有閘控制的行洪區(qū)。
淮河干流正陽(yáng)關(guān)至渦河口段實(shí)體模型占地面積約12000m2,模擬河段選取上自正陽(yáng)關(guān)以上1km,下至蚌埠閘下2km,全長(zhǎng)144.5km,水平比尺1︰300,垂直比尺1︰60。實(shí)體模型淮河以北以淮北大堤為界,淮河以南以27.0m 高程或相應(yīng)城市圈堤、防洪堤為界,上述邊界內(nèi)淮河兩側(cè)所有行洪區(qū)與生產(chǎn)圩均在模擬范圍內(nèi)。河段主要入?yún)R支流包括潁河、東淝河、茨淮新河、渦河等4 條支流,行洪區(qū)包括壽西湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤、石姚段、湯漁湖、荊山湖、洛河洼等8 個(gè)行洪區(qū)以及東淝閘右圩、靠山圩、老婆家圩等多個(gè)生產(chǎn)圩。
主要以壽西湖、董峰湖、湯漁湖、荊山湖多個(gè)行洪區(qū)進(jìn)行不同組合,研究行洪區(qū)不同分泄流量沿程水位的變化。
(1)進(jìn)口流量Q=8000m3/s 時(shí),出口水位為對(duì)應(yīng)流量控制水位,開(kāi)啟董峰湖、荊山湖兩個(gè)行洪區(qū)行洪,測(cè)讀沿程各個(gè)測(cè)站水位并記錄,測(cè)讀河道斷面流速分布。
(2)進(jìn)口流量Q=9000m3/s 時(shí),出口水位為對(duì)應(yīng)流量控制水位,開(kāi)啟董峰湖、湯漁湖、荊山湖和上、下六坊堤5 個(gè)行洪區(qū)行洪,測(cè)讀沿程各個(gè)測(cè)站水位并記錄,測(cè)讀河道斷面流速分布。
(3)進(jìn)口流量Q=9000m3/s 時(shí),出口水位為對(duì)應(yīng)流量控制水位,開(kāi)啟董峰湖、壽西湖、荊山湖和上、下六坊堤5 個(gè)行洪區(qū)行洪,測(cè)讀沿程各個(gè)測(cè)站水位并記錄,測(cè)讀河道斷面流速分布。
(4)進(jìn)口流量Q=10000m3/s 時(shí),出口水位為對(duì)應(yīng)流量控制水位,開(kāi)啟沿程董峰湖、壽西湖、上、下六坊堤、湯漁湖、荊山湖6 個(gè)行洪區(qū)行洪,測(cè)讀沿程各個(gè)測(cè)站水位并記錄,測(cè)讀河道斷面流速分布。流量Q=10000m3/s 是正陽(yáng)關(guān)至渦河口段河道的設(shè)計(jì)流量,需開(kāi)啟全部行洪區(qū)輔助行洪,當(dāng)Q=10000m3/s 時(shí),沿程茨淮新河匯入2000m3/s,渦河匯入1000m3/s,吳家渡實(shí)際流量為13000m3/s。
(5)進(jìn)口流量Q=9000m3/s、8500m3/s、8000m3/s 時(shí),出口水位為對(duì)應(yīng)流量控制水位,開(kāi)啟沿程董峰湖、壽西湖、上、下六坊堤、湯漁湖、荊山湖6 個(gè)行洪區(qū)行洪,測(cè)讀沿程各個(gè)測(cè)站水位并記錄,試驗(yàn)組次見(jiàn)表1。
表1 行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用試驗(yàn)組次表
各試驗(yàn)工況下,河道沿程水位見(jiàn)表2,開(kāi)啟行洪區(qū)降低沿程水位效益見(jiàn)表3。
表2 行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用試驗(yàn)水位表(單位:m)
表3 行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用試驗(yàn)水位效益表(單位:m)
與口門(mén)不開(kāi)啟時(shí)相比,當(dāng)行洪區(qū)按照規(guī)定口門(mén)寬度開(kāi)啟行洪,降低沿程水位的效果比較顯著。各工況下降低正陽(yáng)關(guān)水位0.26~0.63m,降低田家庵水位0.24~0.46m,見(jiàn)表4。經(jīng)過(guò)行洪區(qū)分泄流量,沿程水位降低,大大減輕了河道行洪的壓力。
表4 行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用試驗(yàn)實(shí)測(cè)河段比降表(×10-4)
由表4可以看出,沿程行洪區(qū)開(kāi)啟行洪后,河段總體比降減小,但峽山口~鳳臺(tái)橋上以及茨淮新河口~渦河口段比降仍然為河段平均比降的1.7 倍和2.4 倍,說(shuō)明峽山口和荊山峽仍然為阻水河段。各行洪區(qū)分泄的流量見(jiàn)表5??梢?jiàn),各流量級(jí)下,行洪區(qū)分泄流量占對(duì)應(yīng)河段總來(lái)流的20%~41%。尤其是經(jīng)過(guò)壽西湖和董峰湖分泄流量,董峰湖上口門(mén)與壽西湖下口門(mén)之間河段的過(guò)流量只占總來(lái)流的57%,大大減輕了河道行洪的壓力。
表5 行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用試驗(yàn)分流情況表
通過(guò)行洪區(qū)行洪,可以有效降低淮河干流沿程水位,大大減輕河道的防洪壓力。通過(guò)以上試驗(yàn)可知,行洪區(qū)聯(lián)合運(yùn)用時(shí),當(dāng)行洪區(qū)按照規(guī)定口門(mén)寬度開(kāi)啟行洪,降低沿程水位的效果比較顯著,通過(guò)行洪區(qū)分泄流量,沿程水位降低,大大減輕了河道行洪的壓力,對(duì)減輕面上洪澇災(zāi)害損失,保護(hù)淮河防洪安全,發(fā)揮非常重要的作用■