洪泽湖出流格局变化下的水动力特性分析

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淮河久经治理,洪涝问题已得到较大改善,但仍未根治,治理工程亟待进一步开展实施。治淮工作者提出的拟修建入海水道二期工程和三河越闸工程,能够进一步扩大洪泽湖入海及入江出流能力,使洪水下泄更加顺畅,从而有效降低洪泽湖水位,减轻流域的防洪压力。因此,在治淮治洪大背景下,未来洪泽湖出流格局将发生巨大变化,而提前分析洪泽湖出湖泄流工程的实施对水动力特性的影响,这对系统研究当前流域内洪涝灾害问题的整治,优化淮河与洪泽湖的整体防洪布局,进一步研究更加高效且有针对性的防洪政策及预先制定下一步治理计划具有重要的研究意义。本文首先分析了洪泽湖历年来各特征水位的趋势变化特性及入湖水量的周期特性,掌握了洪泽湖历史条件下的水文变化规律。然后通过建立的整体二维水动力模型对洪泽湖出流格局变化下的水位及流场特性进行了分析,掌握了出湖泄流工程的实施对两者特性的影响。主要研究内容及结果如下:(1)采用M-K趋势分析方法研究了洪泽湖历年来各特征水位的趋势变化规律,得到了洪泽湖年特征水位及月平均水位的趋势变化特性并找出了突变点;采用小波分析方法研究了洪泽湖年入湖水量的周期特性,分析了其时空变化规律及特征,得到了年入湖水量序列存在的主要尺度及丰枯变化过程。(2)利用MIKE21水动力模块建立了淮干浮山入湖段-洪泽湖区域整体二维水动力模型,利用评价指标证明了所建模型的准确性和可使用性。(3)分析了洪泽湖出流格局变化下的水位特性。利用淮干浮山入湖段-洪泽湖整体二维水动力模型针对淮干不同标准洪水来水条件下的各个工况进行了水位场计算,得到了入海水道二期工程的实施及入海二期+三河越闸工程的共同实施对洪泽湖水位特性的影响,包括对水位降幅及高水位历时的影响效果。(4)分析了洪泽湖出流格局变化下的流场特性。利用淮干浮山入湖段-洪泽湖整体二维水动力模型针对淮干不同标准洪水来水条件下的各个工况进行了流速场计算,借助相应工况下的湖区整体流速场图得到了入海水道二期工程的实施及入海二期+三河越闸工程的共同实施对洪泽湖流场特性的影响,以及淮干来水量级对洪泽湖各区域流速特性的影响。
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