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太湖流域在我国经济发展中具有举足轻重的作用,由于受到梅雨型降雨和暴雨型降雨两大类洪涝灾害的破坏,使得太湖流域受到巨大的经济损失。1991年太湖流域大水后,国务院决定全面实施太湖流域综合治理骨干工程,工程的建成和投入使用后,流域先后有11项骨干工程建成投入使用,其中太浦河工程西起江苏省吴江市时家港东太湖,东至上海市松江区黄浦江上游泖河,连接太湖和黄浦江,横跨两省一市,是太湖洪水的骨干排洪河道。
太浦河两翼地区的一个比较突出的问题是“因洪致涝”,即太浦河承泄太湖洪水与两翼地区圩区排涝之间的相互影响与矛盾。这是由于太浦河在承泄大量太湖洪水时,两翼地区水位也相应增高,实际也承担着太湖洪水,太湖与太浦河水位过高会增大两翼地区的防洪风险。若此时再遭遇强降雨,为减少本地区域的洪涝风险,圩区及城市大包围进行涝水外排,将进一步增大太浦河及外河骨干河道的水位,从而影响太浦河承泄太湖洪水,两者相互影响,矛盾十分突出。为定量分析和研究太浦河承泄太湖洪水与两翼地区排涝之间的影响关系,为太湖流域的防洪减灾、防洪调度提供理论和技术支撑,本文进行了如下研究:
①收集了太浦河两翼地区区水文、历史典型洪涝灾害、河道及工程的资料。在阅读大量的国内外文献的基础上,针对太浦河两翼地区的区域特点,利用丹麦DHI公司的MIKE系列软件搭建了太浦河两翼地区一、二维水动力耦合模型。
②利用水动力耦合模型分析了太浦河在泄洪量达到0m3/s、100m3/s、300m3/s和500m3/s并组合不同降雨的8种情况下,太浦河泄洪对两翼地区河道水位站水位和主要骨干河道沿程洪峰水位影响的规律;模拟分析了两翼地区分别按照平望站水位达到3.5m、3.9m、4.2m时停止向太浦河排水的3种情况下,太浦河行洪能力的影响变化。
③基于协调太浦河泄洪与两翼地区防洪矛盾,通过调整、优化嘉兴地区圩区的工程调度,即嘉兴地区在汛期特有的“联圩分级调度”,运用水动力模型对比分析了“联圩分级调度”在防洪应用中的可行性和优越性。
本文以太浦河及其两翼地区为研究对象,在查阅和分析大量太浦河两翼地区历史洪涝灾害和防洪工程建设的基础上,运用丹麦MIKE系列软件的HD和FLOOD模块,建立以太浦河为中心的太浦河两翼地区一、二维水动力耦合模型。利用根据实测资料率定、验证良好的水动力模型,模拟分析了太浦河改变泄洪量对两翼地区河道水位的影响,分析了两翼地区向太浦河排涝的改变对太浦河行洪能力的影响,从而综合分析了太浦河承泄太湖洪水与两翼地区排涝的相互影响关系。并在此基础上,对比模拟了“联圩分级调度”与圩区常规调度对太浦河行洪与两翼地区水位的影响情况,综合评价可以认为“联圩分级调度”能够有效降低太浦河两翼地区洪水风险,研究成果为防洪建设提供科学依据,具有一定的应用价值。
太浦河两翼地区的一个比较突出的问题是“因洪致涝”,即太浦河承泄太湖洪水与两翼地区圩区排涝之间的相互影响与矛盾。这是由于太浦河在承泄大量太湖洪水时,两翼地区水位也相应增高,实际也承担着太湖洪水,太湖与太浦河水位过高会增大两翼地区的防洪风险。若此时再遭遇强降雨,为减少本地区域的洪涝风险,圩区及城市大包围进行涝水外排,将进一步增大太浦河及外河骨干河道的水位,从而影响太浦河承泄太湖洪水,两者相互影响,矛盾十分突出。为定量分析和研究太浦河承泄太湖洪水与两翼地区排涝之间的影响关系,为太湖流域的防洪减灾、防洪调度提供理论和技术支撑,本文进行了如下研究:
①收集了太浦河两翼地区区水文、历史典型洪涝灾害、河道及工程的资料。在阅读大量的国内外文献的基础上,针对太浦河两翼地区的区域特点,利用丹麦DHI公司的MIKE系列软件搭建了太浦河两翼地区一、二维水动力耦合模型。
②利用水动力耦合模型分析了太浦河在泄洪量达到0m3/s、100m3/s、300m3/s和500m3/s并组合不同降雨的8种情况下,太浦河泄洪对两翼地区河道水位站水位和主要骨干河道沿程洪峰水位影响的规律;模拟分析了两翼地区分别按照平望站水位达到3.5m、3.9m、4.2m时停止向太浦河排水的3种情况下,太浦河行洪能力的影响变化。
③基于协调太浦河泄洪与两翼地区防洪矛盾,通过调整、优化嘉兴地区圩区的工程调度,即嘉兴地区在汛期特有的“联圩分级调度”,运用水动力模型对比分析了“联圩分级调度”在防洪应用中的可行性和优越性。
本文以太浦河及其两翼地区为研究对象,在查阅和分析大量太浦河两翼地区历史洪涝灾害和防洪工程建设的基础上,运用丹麦MIKE系列软件的HD和FLOOD模块,建立以太浦河为中心的太浦河两翼地区一、二维水动力耦合模型。利用根据实测资料率定、验证良好的水动力模型,模拟分析了太浦河改变泄洪量对两翼地区河道水位的影响,分析了两翼地区向太浦河排涝的改变对太浦河行洪能力的影响,从而综合分析了太浦河承泄太湖洪水与两翼地区排涝的相互影响关系。并在此基础上,对比模拟了“联圩分级调度”与圩区常规调度对太浦河行洪与两翼地区水位的影响情况,综合评价可以认为“联圩分级调度”能够有效降低太浦河两翼地区洪水风险,研究成果为防洪建设提供科学依据,具有一定的应用价值。