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(余姚市江河水利建筑设计有限公司，浙江　余姚　315400)

1　区域概况

宁海县宁东新城A区地形平坦，地面高程基本为1.5～4.0 m，东北为毛屿港及茶院溪，北部和西部为丘陵山地，南部为三门湾。区内河网密布，排涝以鸡笼闸、南洋大闸、卫东涵闸等为主。由于区块地势较低，河道及水闸规模较小，随着沿海南线建成，一遇暴雨易受涝成灾。区块内20 a一遇24 h设计暴雨为311 mm，3 d设计暴雨为412 mm。

2　规划布局

根据区块规划，共布置5条河道，分别为龙口河、龙尾巴河、风尚河、科技河及苔芳沿山河。同时结合实际地形，采用“高水高排、低水低排”的排涝原则，以苔芳沿山河为界，分东西2片，西片山区面积为4.37 km2，洪水直接通过苔芳沿山河入海；东片主要是平原，面积为5.07 km2，通过科技河入海(见图1)。

图1　河道布置示意图

3　计算方法

3.1　水流方程

本工程属滨海河网，河流下游直接与外海相连，河网水流呈不恒定状态，洪水排放又受河口潮汐顶托影响，在外海潮汐和上游洪水的相互作用下，使水流运动更趋复杂。

采用一维非恒定流方法来描述水流在明渠中的运动，其基本方程圣维南偏微分方程组为：

(1)

(2)

式中：Z为断面水位(m)；Q为流量(m3/s)；q为河道旁侧入流(m3/s)；BT为当量河宽(m)；K为流量模数。

3.2　堰闸水流方程

闸的泄洪形式为自由出流时：

(3)

淹没出流方程为：

(4)

式中：m为闸孔自由出流流量系数；φ为闸孔淹没出流流量系数；Zu为闸前水位(m)；Zd为闸后水位(m)；H为闸前水头(m)；Hs为闸后水头(m)；B为闸孔的宽度(m)。

3.3　泵站出流

泵站出流量由设计泵排能力和调度方式决定。

4　方案比较

4.1　东片区块

东片区块属平原区，受外海潮汐顶托影响，其排涝采用自排与强排相结合的方式。区块内共布置4条河道，分别为龙口河、龙尾巴河、风尚河和科技河。河道宽度采用4种方案比较确定(见表1)。河底高程均为-1.0 m，河道常水位1.0 m，暴雨来临预泄水位至0.6 m。

表1　河道宽度比较方案表　m

原区块排涝主要通过5座水闸排海，总净宽18.6 m。随着规划道路的实施，排涝格局也需调整，东片涝水主要通过科技河的南洋闸排海。南洋闸宽2×3 m，底高程-0.5 m。考虑排涝面积的扩大，在原有基础上，新设南洋新闸，闸宽2×4 m，底高程-1.5 m。同时每个方案强排泵站按0，15，18，21 m3/s四种工况计算，水位超过0.8 m时起排。4种方案计算成果见表2。

表2　不同方案20 a一遇计算成果表

注：闸前水位与流量为不同时刻。

从计算结果分析，通过设泵强排可明显降低最高水位，在0.3 m以上，结合河道占地和场地填高所需塘渣费用，河道宽度推荐方案3，泵站流量推荐18 m3/s。

4.2　西片区块

西片山区洪水排海采用3个方案，方案1全部洪水通过苔芳沿山河直排入海，河道宽度15 m；方案2全部洪水通过苔芳沿山河直排入海，河道宽度20 m；方案3分3 m3/s的流量至东片区块，河道宽度15 m。出口新建苔芳闸宽为2×3 m，底高程-1.5 m。计算成果见表3。

表3　不同方案20 a一遇计算成果表

方案3通过与东片连通，利用东片河道的调蓄能力，相应东片水位提高0.05 m，影响不大，同时考虑堤顶高程的控制，推荐方案3。

5　河道断面设计

河道断面型式的选择主要考虑防洪排涝、土地利用、河道景观与亲水性等因素，应根据不同地段，采用复式断面、梯形断面和矩形断面等多种形式，并充分利用天然材料(草、土、石)，与周围的自然景观相呼应，建立起生机勃勃的河道生态系统。护岸形式如下：

(1)低挡墙+缓坡：挡墙宜采用干砌石砌筑，高度控制在1 m以下，墙顶高程低于常水位0.2～0.3 m，利用景观石装饰。缓坡上可根据季节变化种植各种乔木、灌木、草坪等。

(2)稍高挡墙+缓坡：挡墙高度控制在1.5 m以下，墙顶高程应高于常水位0.2～0.5 m，其上可设计亲水平台或休闲园路，供人们休闲、娱乐。

(3)生态袋护岸：墙顶高程在常水位左右，并种植水生植物，为两栖动物的栖息繁衍创造条件。局部地段可利用基础水泥搅拌桩做为部分挡墙，从而降低生态袋高度，减少投资。

6　结　语

宁东新城是宁海县副中心城区，为加快新城的建设，基础设施建设必须走在前列。本着高标准的、科学的、全面的分析计算，提高区块的防洪排涝能力，以自然的生态的河道护岸型式，打造一个人水和谐、环境优美的新城。

工程完工后，应加强管理，建立和健全防汛指挥系统，建立相应的通信网络、预警预报系统、决策支持系统等。