金修鹏 广东珠荣工程设计有限公司

1.研究区域概况

海鸥围位于广州市番禺区石楼镇东部，总面积为34.45km2，围内地势平坦，地面高程在-1～5m之间（珠基，下同），内河涌总长约41.59km，现有外排水闸21座，总净宽约134m；泵站1座，流量为2.16m3/s，围内排涝安全管控水位为1.2m。海鸥围划分为3个排涝分区，如图1所示。水网圩区的排涝分析现多半已采用数学模型软件进行求解，Mike Hydro river是其中使用较多的一款软件，其应用范围除在防洪排涝领域，也广泛应用于水环境水生态方向。本文将基于最新的Mike Hydro river构建海鸥围片区的现状及规划排涝模型，评估现状是否能够满足排涝标准要求，并分析可能存在的具体原因，进一步规划出合理的排涝建设方案。

图1 海鸥围现状水系图

2.模型构建

2.1 基本原理

Mike Hydro Rive一维水动力模型是基于垂向积分的物质和动量守恒方程，方程组的具体形式如下：

式中：x和t分别为空间和时间坐标；Q和h分别为断面流量和水位；A和R代表断面过流面积和水力半径；Bs为河宽；q为旁侧入流量；C为谢才系数；g为重力加速度；α为垂向速度分布系数。Mike Hydro Rive一维水动力模型采用Abbott-Lonescu六点隐式差分格式求解。

2.2 河网文件

通过现场实际测量获取海鸥围水系图后，一般需要根据研究目标对实际测量水系图进行等效概化，使得概化前后河网调蓄容积基本一致。海鸥围排涝片现状水工建筑物有21个水闸和1个泵站，其调度规则为：当内河涌水位大于外江水位时，开闸自排；当内河涌水位小于及等于外江潮位时，关闸防止外江潮水涌入。……