混合圩区排涝布局优化研究

随着我国城市化进展加快,一些传统的农业圩区逐渐转型为半城区半农业的混合圩区,区内人口密集,经济发达,圩区排涝计算对保障人民生命安全,减少受涝损失有着重要意义。以往排涝分析只着重于排涝模数,排涝动力的计算,很少考虑对排涝动力的配置计算。采用回归分析法确定河道平均洪水位与泵站排涝能力线性函数关系,并运用最优化法最终确定排涝动力的布局。以广东肇庆大旺经济开发区为例,在确定排涝模数和排涝动力的基础上,通过分析计算,实现排涝动力的优化配置。     

大范围平原河网地区防洪标准分析研究

分析了大范围平原河网地区洪涝特性,指出这类地区存在本地降水引发的防洪问题。研究了防洪标准确定的相关因素,提出防洪标准表达需包含设计暴雨频率、设计暴雨年型、防洪设计水位、与承泄区水位组合关系等内容。研究了防洪标准确定的基本思路,大范围平原河网地区防洪标准确定时建议将低洼圩区作为整体来研究,中等城市或大面积乡村,防洪标准可选用50～100年一遇。对区域内部圩区和城镇防洪排涝治理提出了协调要求。     

城市化圩区排涝模数及其与主要影响因子间的关系研究

随着社会经济的快速发展,我国南方圩区城市化进程加快,圩区内下垫面条件和排涝特点发生改变,原有农业圩区排涝模数计算方法不再适用。以江苏南部青阳园区为例,详述了城市化圩区排涝模数计算的平均排除方法,同时利用多元回归分析法定量得出了排涝模数与调蓄库容、综合径流系数3者之间的多元回归方程,回归方程通过了显著性检验。研究成果可以为圩区水系规划与水资源开发利用提供决策依据,也可为沿江城市化圩区排涝水文计算分析提供参考。     

平原圩区设计排涝流量与水面率关系研究

圩区常受洪涝的双重威胁。圩区设计排涝流量计算,对圩区的水安全,有效减免涝灾经济损失有着重要意义。以水文学方法,以设计流量过程调蓄计算方法确定设计排涝流量,并以朱家角镇圩区为研究对象,分析了圩区设计排涝流量与水面率关系,得出设计排涝流量与水面率之间的非线性关系,可采用抛物线方程进行拟合,设计排涝流量与水面率关系的参数与圩区面积有很好的响应关系。     

嘉兴地区联圩分级调度对圩区排涝及太浦河的影响分析

嘉兴地区属于太湖流域杭嘉湖水利分区,位处太湖骨干泄洪通道——太浦河南部,由于该地区地势低洼、水面率较高以及地面沉降等问题严重,一直以来被称为太湖流域的"锅底"。针对嘉兴地区在汛期特有的"联圩分级调度"方式,基于MIKE FLOOD对太浦河两翼地区建立一二维水动力耦合模型,用以进一步模拟圩区整治后"联圩分级调度",并分析其对太浦河以及圩区排涝的影响。将联圩分级调度方式下的模拟结果与普通排涝方式相比较可以得到:(1)圩外骨干河道水位前期缓慢抬高,启用分级调度后上涨较快,洪峰位置前移,退水期延长;(2)圩区淹没情况得到改善,0.05 m以上的淹没面积减小了26%;(3)太浦河(陶庄枢纽)水位涨水期变长,洪峰位置明显后移。综上所述:联圩分级调度对提高圩区防洪排涝能力作用显著。     

改进平湖法的时间步长对排涝模数的影响探讨

改进平湖法是排涝规划中感潮河段水闸水力计算的重要方法。以上海某圩区为背景,针对改进平湖法在实际计算中时间步长的划分问题,研究了不同的时间步长对设计排涝模数的影响,得出在一定的范围内,随着时间步长的增大,排涝模数也增大的结论,并详细分析了产生这些结果的原因。可为利用改进平湖法进行水力计算时选取合理的时间间隔提供依据和参考。     

东港镇勤新联圩排涝模数计算方法初探

合理确定圩区排涝模数对于降低涝灾损失具有重要意义.圩区内土地利用性质不同,产汇流机制和排涝标准也不同,但排涝模数计算方法基本一致.本文依据《江苏省暴雨洪水图集》材料,采用20年一遇最大24h暴雨设计,充分考虑圩内河道调蓄作用.以东港镇为例,对勤新联区排涝模数进行计算,同时对其他圩区的排涝模数计算提供借鉴.     

平原湖区排涝模数计算方法的比较研究

开展排涝计算方法研究对于合理确定平原湖区的排涝系统规模和有效控制涝灾损失具有重要的现实意义。在对现状排涝计算方法进行系统论述的基础上,选取湖北省四湖流域的螺山排区作为研究区,对平原湖区4种常用排涝模数计算方法(平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法)进行了定量比较,并对排涝计算方法的选取进行了探讨。结果表明:平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法均适用于螺山排区排涝计算。综合考虑到保护对象特点和近期极端天气概率增加等因素,1日暴雨和3日暴雨时,分别选用水量平衡法和经验公式法计算排涝模数偏于安全。研究成果可为平原湖区排涝模数计算方法的合理选取提供参考。     

基于大系统分解协调技术的中小型圩区除涝排水规划探讨

以某圩区为例,依据中小型圩区排涝泵站的特点,以排涝泵站开机机组耗电费用最少为目标函数,以各时段机组开机台数为决策变量,特定排水标准下的排水水量为约束条件.采用大系统分解协调的方法,探讨了在满足特定排涝设计标准下该圩区内排涝泵站最优运行方式,对提高圩区排涝泵站管理水平,减少运行费用有一定的指导作用.     

圩区现状排涝标准反演分析研究

分析圩区的现状排涝能力和现状排涝标准,对于合理评估除涝减灾效益,探讨相应的治理对策具有重要现实意义。探讨了圩区现状排涝能力的影响因素,并对现状排涝能力的测算方法进行系统论述;借鉴平均排除法计算排涝模数的过程,提出用现状排涝模数反推典型降雨量,进而反演现状排涝标准。     

沿江圩区局部洼地排涝模数关联因子分析及应用

沿江圩区局部洼地涝灾频发,是目前圩区涝灾治理的重点.针对局部洼地排涝特点,以扬州江都沿江开发区为例,通过排涝水文分析计算得到排涝模数与排涝面积、水面率、调蓄水深、暴雨重现期4种关联因子之间的关系,选取典型区对局部洼地涝灾进行成因分析,并在此基础上提出圩区内局部洼地涝灾的防治措施.结果表明:排涝面积与排涝模数的偏相关系数为-0.905,相关性最大;局部洼地排涝面积小,洪水汇流速度快,洪峰径流模数和排涝模数较大;局部洼地区缺乏小型河网、河流间距过大、水系布置不合理和采用排涝模数较低,是涝灾频发的主要原因.以关联因子分析和成因分析为基础,提出了通过缩小河流间距、增加水面率、充分发挥河道的调蓄作用等措施以防治涝灾的产生,并且提出了符合圩区局部洼地水情特征的一种排水管网与河道布置模式.     

基于水动力耦合模型的平原地区排涝规划

针对滨海平原感潮河网地区水系流态复杂、受边界条件和工程调度影响显著的特点,遵循充分发掘水系调蓄能力、多闸联调和水闸优先抢排的原则,对感潮河网和湖泊分别构建一维和二维水动力数学模型,利用2种模型模拟水位、流量相等的条件,对一维和二维水动力数学模型进行耦合.以辽东湾新区水系排涝规划为例,对4种设计方案进行了分析对比,得出了河道断面和排涝闸门规模.结果表明：方案一和方案二中,河道断面尺寸不变时,排涝闸门规模偏小,造成上游水位偏高;方案三和方案四中,排涝闸门规模不变时,扩大河道断面尺寸对域内水位影响不大.从排涝能力和经济等角度综合考虑,选取方案四为最优方案.计算结果较好地反映了滨海平原感潮河网地区河道断面尺寸和排涝闸门规模对排涝能力的影响,可为区域工程设计和制定排涝方案提供技术保障.     

里下河地区洪涝韧性水网规划研究

受复杂洪涝情势影响，淮河流域下游的平原水网面临治理难题。以江苏省里下河地区水网规划为例，研究洪涝驱动下韧性水网的构建途径，并建立数值模型分析评价。针对河-湖-港-圩韧性对象，提出了提升骨干河网蓄泄能力、实施退圩还湖增加滞蓄容积、冲淤保港修复港道排水能力、约束圩区排涝模数适应调度需求等四项措施。通过模型演算表明，单项措施均能降低行蓄水位，提高排水效率；综合方案使河网排涝水位明显降低，蓄泄性能良好，满足设计标准，还为水质改善等多目标利用奠定了基础。韧性理论为平原水网规划提供了新范式。     

平原感潮区域静库容排涝计算法

平原感潮区域，排涝计算复杂。该文以海澄海海堤保护区为例，试分析涝区的特点，提出静库容排涝调查计算法思路，应用网格法最优化原理，建立解题模型，设计相应的电算程序，寻求与潮水最不利组合的内涝最高水位及排涝过程。     

平原感潮区域静库容排涝计算法

平原感潮区域，排涝计算复杂。该文以海澄海堤保护区为例，试分析涝区的特点，提出静库容排涝调查计算法思路，应用网格法最优化原理，建立解题模型，设计相应的电算程序，寻求与潮水位最不利组合的内涝最高水位及排涝过程。     

不受潮汐影响城镇圩区排涝泵站群常规调度方案优化

为降低不受潮汐影响城镇圩区排涝泵站群常规调度能耗,提出了排涝总能耗最小单目标选优和圩区内(外)河水位限制多目标去劣的优化方法。为圩区排涝泵站群常规调度确定若干种典型排水条件组合,对每组排水条件,以泵站为试验因素、各泵站不同的运行规则为试验水平、不同运行规则组合下的最小运行能耗为试验结果开展正交试验;对试验结果开展正交分析获得各泵站从优到劣不同运行规则组合序列。对每组运行规则序列,根据各泵站排水能力限制,应用动态规划法可获得圩区泵站群最低排涝能耗及对应的各泵站开机方案;对最低排涝能耗排序可获得圩区泵站群优化运行方案序列,进一步应用圩区内(外)河水位限制条件可获得圩区泵站群某排水条件下最优调度方案。以上海市城区某区域为实例,阐明了优化计算全过程,优化计算结果比现行调度方案的排涝能耗至少可节省6%。     

水文水力学耦合模型及其应用

针对传统水文学方法模拟平原地区复杂水流精度不高的缺点,构造了水文水力学耦合模型.该模型采用差分算法求解圣维南方程组进行洪水演算,通过水文模型模拟其边界条件,实现水文学模型与水力学模型的耦合,并结合区域连接关系模拟,实现全流域耦合求解.模型应用于曹娥江流域花山至桑盆殿河段洪水模拟,结果表明:计算水位与实测水位吻合良好,具有较高的计算精度.     

MIKE 11模型在望虞河西控工程排涝计算中的应用

针对武澄锡虞区遭遇五年一遇暴雨情况,采用适合于平原河网及城市区域产汇流模拟的水文水力模型--MIKE 11模型,将其中的NAM模型和HD模块进行耦合,根据望虞河西控工程调度方案,由设计暴雨推求评价区河道涝水特征值。通过排涝水文计算,模拟对比望虞河西岸封闭前后,评价区遭遇五年一遇暴雨时,河网节点的水位、流量过程,分析望虞河西岸封闭对评价区水系、洪水位、高水位持续时间及半高地淹没状况的影响。模型计算结果表明,望虞河西控工程实施后,望虞河西岸地区最高水位普遍抬升,受影响区域内高水位持续时间增长,对部分半高地存在潜在淹没影响。     

圩区地下水溶质运移预测模拟研究

以我国南方平原圩区为研究对象 ,分析圩区堤防采用垂直封闭截渗技术后对圩内水环境的影响。采用现场观测、测试、建立封闭圩区地下水溶质运移数学模型 ,以及实例分析相结合的方式进行 ,预测给定时间后某地点的地下水水位及地下水污染情况 ,用以指导类似圩区水利工程建设与管理。     

关于苏排Ⅱ型电站的自动控制装置

我区排灌站中,普遍存在排涝不及时的现象,特别在汛期中,当大雨倾泻,河水位猛涨,圩区涝情紧张之时,排涝站有时不能及时投入运行,致使圩内水排不出去,庄稼受涝害.为此我们在苏排Ⅱ型电站中搞了一套自动控制装置,能使排灌站在大涝之时,自动投入运行.