APP下载

调洪演算模型分析洪泽湖退圩还湖实施前后影响

2020-07-01杨,陈栋,韩潇,张

水利规划与设计 2020年7期
关键词:库容洪泽湖蓄水

周 杨,陈 栋,韩 潇,张 健

(1.江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏 扬州 225000;2.江苏水源绿化工程有限责任公司,江苏 南京 210000;3.江苏省农村水利科技发展中心,江苏 南京 210029)

1 洪泽湖围垦现状

洪泽湖为我国第四大淡水湖泊,地处苏北平原中部偏西,淮河中下游结合部、江苏省西北部。西北部、西部和西南部有宽窄不等、高低相间的岗陇和洼地,东部地势低平,邻近京杭运河里运河段,北部有废黄河和中运河。洪泽湖西纳淮河,南注长江,东通黄海,北连沂沭。行政区域涉及江苏省淮安市的盱眙县、洪泽区、淮阴区和宿迁市的泗阳县、宿城区、泗洪县。洪泽湖西北部为成子湖湾,西部为安河洼、溧河洼,港汊众多,西南部为淮河入湖口,洲滩发育,东部为洪泽湖大堤[1]。

根据2006年批复的《江苏省洪泽湖保护规划》[2]确定的洪泽湖蓄水保护范围线,经调查收集资料统计,截止到2015年,洪泽湖湖区蓄水范围线内圈圩面积约406km2,其中包含了《江苏省洪泽湖保护规划》中规划还湖的48个圩区共计面积76.8km2,该48个圩区由于历史原因及沿湖经济发展的需要,现状开发程度很高,大多已形成封闭堤圈,部分圩区内部已建成行政镇、村,内部设施齐全;其余329.2km2圈圩基本属于埂围养殖,含有少量种植,该范围内人员及设施较少,大多为渔民及渔业生产配套设施。另外,湖中还有164.81km2的网围养殖。

目前,洪泽湖圈围情况严重,根据初步测算,圈围面积约占洪泽湖湖区面积的19.5%。由于湖泊水域面积的缩小,造成调蓄功能下降,兴利库容减少。大面积的圈围使得境内水域面积缩小,调蓄功能下降,同时也使得行洪通道行洪、输水不畅,水位抬高,增加防洪压力[3]。

2 洪泽湖围垦影响分析

2.1 蓄水影响分析

以1992年洪泽湖实测地形及调查成果为基础,结合围垦地域范围内实际地面高程,量算围垦对洪泽湖蓄水库容的影响,成果见表1及图1所示。

表1 洪泽湖围垦对蓄水库容影响统计

注:平蓄,不含女山湖

图1 洪泽湖蓄水库容统计图

根据表1计算统计,与蓄水范围线内无围垦的蓄水库容相比,2005年围垦面积297km2,减少蓄水库容2.912亿m3,占总库容8.9%;2015年围垦面积406km2,减少蓄水库容3.963亿m3,占总库容12.1%。

2.2 防洪影响分析

2.2.1调洪库容统计

同上蓄水库容计算方法,量算围垦对洪泽湖调洪库容的影响,见表2及图2所示。

表2 洪泽湖围垦对调洪库容影响统计

注:斜蓄,保安全区,含七里湖,女山湖,不含滞洪区及围垦区库容。

图2 洪泽湖调洪库容统计图

据统计,与蓄水范围线内无围垦的情况下12.5m~16.0m之间调洪库容相比,2005年围垦面积291km2,减少调洪库容9.72亿m3,占调洪库容15.9%;2015年围垦面积406km2,减少调洪库容13.64亿m3,占调洪库容22.3%。

2.2.2洪泽湖调洪演算分析

(1)调洪演算模型原理[4- 8]

首先,由于圣维南方程组很难求得精确解析解,水库调洪演算法简化方程组,忽略洪水入库至泄洪建筑物间的行进时间等因素,仅考虑坝前水位水平面以下的库容对洪水进行调节作用,得到水量平衡方程:

(1)

非公募体育基金会不可以直接面向公众开展慈善公益募捐活动募集资金,主要是通过向特定的自然人、法人和组织募集资金及确保基金会资金保值增值的前提下,开展投资活动获得资金,以此从事体育慈善公益事业。非公募体育基金会登记部门为省、自治区、直辖市及以上的民政部门,因不能面向公众公开募集资金,所以资金来源无地域性限制。近年来,我国非公募体育基金会发展迅猛,截至目前,我国非公募体育基金会已有41家,占体育基金会的57.7%,已经超过公募体育基金会。其中在民政部注册的有2家,分别是桃源居公益事业发展基金会和萨马兰奇体育发展基金会,其余39家为地方民政部门注册的公募体育基金会。

假定忽略自水库取水的兴利部门泄向下游的流量,则下泄流量q是关于泄洪建筑物泄流水头H的函数。因此,对于某一水库,在泄洪建筑物的型式、尺寸等条件一定的情况下,其泄流方程为:

q=f(H)

(2)

又由于H与库水位z有关,而z又与库容V成函数关系,故q实际上为V的单值函数。因此,可将式(2)转换为:

q=f(V)

(3)

在实际工作中,为方便调洪计算,可将式(3)绘制成泄流能力曲线q-V。

水库调洪计算的基本原理,就是逐时段联解式(1)、(3)两式,得出未知数V2与q2。

(2)洪泽湖调洪演算[9- 12]

分蓄水范围线内无围垦、2005年围垦297km2、2015年围垦406km2三种工况,选取1991、2003、2007、1954年实况及100年一遇设计洪水5种入湖洪水,对洪泽湖进行调洪演算。调洪采用入海水道近期工程建成后的现状工况,当蒋坝水位超过14.5m时,分围垦区与周边滞洪区同时滞洪、都不滞洪两种情况进行计算,分析成果见表3及图3—4所示。

遇1991、2003、2007年实况洪水时,蒋坝最高水位均低于14.5m,并且随着洪水量级增大,围垦所抬高洪泽湖水位的幅值也越大。洪泽湖2005年围垦297km2会抬高蒋坝最高水位0.01~0.05m;2015年围垦406km2会抬高蒋坝最高水位0.01~0.07m。

表3 洪泽湖围垦超14.5m最高水位天数统计表 单位:d

图3 洪泽湖围垦防洪影响调洪演算成果图(不滞洪)

图4 洪泽湖围垦防洪影响调洪演算成果图(滞洪)

遇100年一遇大洪水,洪泽湖围垦区及滞洪区均不滞洪时,2005年围垦297km2会抬高蒋坝最高水位0.21m,2015年围垦406km2会抬高蒋坝最高水位0.30m,分别增加蒋坝水位超过14.5m时间为1d、2d。

3 洪泽湖退圩还湖实施后影响分析[13- 15]

3.1 退圩还湖实施布局概况

洪泽湖所涉及县、区退圩还湖实施情况见表4,洪泽湖全面实施退圩还湖后,将清退蓄水范围线以内406km2围垦,生态筑岛将形成约94.8km2的堆土区,保留圩区及生态筑岛分布情况如图5所示。

表4 各县区清除面积及筑岛面积统计表 单位:km2

3.2 退圩还湖后蓄水影响分析

经过分析计算,洪泽湖实施退圩还湖实施以后,可恢复洪泽湖13.5m时蓄水库容3.169亿m3,见表5。

图5 洪泽湖退圩还湖保留圩区及生态筑岛示意图

表5 洪泽湖退圩还湖后蓄水库容统计表 单位:亿m3

3.3 退圩还湖后防洪影响分析

对比退圩还湖后、蓄水范围线内全清退两种工况下洪泽湖调洪演算成果,如图6—7所示。

(1)遇1991、2003、2007年洪水,洪泽湖退圩还湖后,将抬高蒋坝最高水位0.01m以内。

(2)遇1954年洪水,洪泽湖退圩还湖后,若洪泽湖周边滞洪区不启用,将抬高蒋坝最高水位0.02m;若洪泽湖周边滞洪区启用,对蒋坝最高水位几乎无影响。

(3)遇100年一遇洪水,洪泽湖退圩还湖形成堆土区后,若洪泽湖周边滞洪区不启用,将抬高蒋坝最高水位0.06m;若洪泽湖周边滞洪区启用,也将抬高蒋坝最高水位0.03m。

图6 退圩还湖后防洪影响调洪演算成果图(不滞洪)

图7 退圩还湖后防洪影响调洪演算成果图(滞洪)

4 结论

通过分析,洪泽湖蓄水范围线以内已围垦面积406km2左右,减少了蓄水库容3.96亿m3,若不滞洪将减少调洪库容13.64亿m3,明显降低了洪泽湖蓄水能力,增加了淮河下游地区的防洪压力。根据洪泽湖调洪演算模型分析计算,洪泽湖退圩还湖的实施可恢复洪泽湖部分蓄水和调洪库容,但如遇百年一遇洪水,仍会抬高洪泽湖最高洪水位0.03~0.06m,同时,退圩还湖生态筑岛对洪泽湖供水及防洪功能会产生一定的影响。

猜你喜欢

库容洪泽湖蓄水
三峡-葛洲坝两坝间动库容概化计算研究
现浇大直径基坑支护能量蓄水管桩技术研发
浩浩碧波润江淮——洪泽湖
洪泽湖绿
洪泽湖渔家
青山水库洪水调节列表试算法
我国第二大水电站首次冲击600 m最高蓄水目标
庄辉:东经109.88 北纬31.09