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浅析怀洪新河流域分洪与排涝

2020-06-15范士勇

工程与建设 2020年4期
关键词:淝河唐河新河

范士勇

(安徽省怀洪新河河道管理局,安徽 蚌埠 233000)

0 引 言

怀洪新河流域位于淮北平原中南部,地势低洼,历史上本流域涝水或直接入淮(如北淝河),或经漴潼河水系排入洪泽湖,由于水系不畅,河道过流断面标准偏低,流域涝渍灾害多发。分析怀洪新河流域特征和排涝能力对于发挥怀洪新河分泄洪水、治理内涝两方面的功能都具有重要意义。

1 流域特征

1.1 河流水系

怀洪新河流域地处淮河以北、涡河以东、濉河(新汴河)以南,总集水面积12 109 km2,形似辣椒,流域范围涵盖安徽省淮北地区的蚌埠、宿州、淮北、亳州等4个市的12个县区。全流域由浍河、北淝河(曹家畈以上)、澥河、沱河、北沱河、唐河、石梁河等7条淮干二、三级支流组成,但不是这7个自然流域的自然叠加,它是自然活动与人类活动综合作用形成的新流域。其中怀洪新干流分为5大块,包括符怀新河段、澥河洼段、香涧湖段、浍沱河段和漴潼河段。

1.2 流域及汇流特征

河道汇流速度同河长、河流纵比降、河流弯曲系数、流域圆度系数等密切相关,是由上述各要素综合作用所决定的。河长越长,河流越弯曲,汇流越慢;河流纵比降越大,流域圆度系数越大,流域出口汇流越快。表1列举了怀洪新河流域几何特征,从中可以看出,浍河虽然河长较长,但纵比降大,河流弯曲系数与圆度系数中等,综合作用结果,该河汇流速度一般。北淝河是仅次于浍河的第二长河流,流域圆度系数一般,但由于河流较弯曲,河流纵比降较小,综合作用结果,北淝河成了本流域汇流最慢的一条支流,实测结果也是如此。同样原因,唐河也是本流域汇流较慢的另一支流,但由于该支流在下游草沟镇纳北沱河来水后,又在樊集同沱河相汇,并经沱湖调蓄后入潼河,同时沱湖出口又居于怀洪新河干流下游,因此唐河汇流慢在干流上反映就不太明显。几条支流比较而言,沱河与北沱河虽然圆度系数中等,但由于河流纵比降和河流弯曲系数相对较小,其汇流速度要快于其他几条支流。石梁河虽然圆度系数较大,但河流纵比降平缓,综合作用结果是汇流速度中等。

表1 怀洪新河流域几何特征表

2 涝灾分析

怀洪新河流域是淮河中游淮北平原的一部分,地势低洼,地面坡降很缓,约为万分之零点三。怀洪新河全线既有河、湖、洼地等软土段,亦有平地挖河和切岭段,沿线地质条件相当复杂。怀洪新河下游地区位于由西北向东南倾斜的淮北平原东南隅,在汛期常受淮河干流洪水顶托、倒灌之害。洪涝灾害多发,个别大水年常常是外洪内涝,因灾损失非常严重。

2.1 暴雨特性

形成怀洪新河流域暴雨的天气系统主要是涡切变、南北向切变、冷式切变线、台风倒槽等。以涡切变型最多,占54%;其次是台风型,占21%;低槽冷锋等占25%。在雨季前期(6~7月份)主要是涡切变型,也是怀洪新河流域梅雨期的主要天气系统。梅雨季结束后转入盛夏,淮河流域常受台风袭击而出现台风暴雨。

2.2 排涝模数

排涝模数采用24小时平均值,按下式计算:

M=0.026RF-0.25

(1)

式中:M为排水模数,m3/s·km2;R为3d暴雨相应的径流深,mm;F为流域面积,km2。怀洪新河流域排水模数计算成果表见表2。

表2 怀洪新河流域排水模数计算成果表

2.3 排涝能力分析

怀洪新河的主要任务是分泄淮河中游洪水,配合淮干临淮岗洪水控制工程使淮北大堤和蚌埠、淮南城市圈堤的防洪标准从现状不足40年一遇达到百年一遇;在内水治理方面,将漴潼河水系中下游的排涝标准从原来的不足3年一遇提高到3年一遇(远期5年一遇),为漴潼河各支流的治理创造条件。怀洪新河各支流设计流量见表3。

表3 怀洪新河各支流设计流量成果表

怀洪新河排涝主要依靠流域自身沟洫,逐级自流向下宣泄涝水。当下游河道水位高于上级河道水位时,涝水就要通过排灌站外抽,怀洪新河干流沿堤排灌站抽排能力统计见表4。

表4 怀洪新河干流沿堤抽排灌溉站情况统计表

各支流3年一遇、5年一遇,以及根据最大3日暴雨法及最大30日洪量法推求的最大日平均流量成果见表5。

表5 各支流排涝流量计算成果分析对比表

从表5可知,北淝河、澥河、浍河、石梁河除涝设计标准偏低,而沱河、北沱河、唐河设计标准基本满足要求,这和近几年实际排涝情况比较吻合。

3 结 论

本文通过分析浍河、北淝河、澥河、沱河、北沱河、唐河、石梁河等子流域水系的特征。北淝河、唐河较为弯曲,石梁河最接近圆形。各支流的汇流特征,以北淝河最慢,其次是唐河。从各支流设计排涝能力与现状产流能力对比看,北淝河、澥河、浍河、石梁河除涝设计标准偏低,而沱河、唐河设计标准基本满足要求。

流域管理机构更好地掌握流域暴雨的特征、涝灾的规模和成因,根据各支流的涝灾形成、分布和各支流的排涝能力,科学合理调度各支流上游的闸坝、湖泊以及干流控制闸,可以最大限度地发挥怀洪新河在分洪与内涝治理方面的功能;同时也为洼地治理和灌区规划等流域治理工作指明了方向。

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