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摘要：珠海市地处珠江口西岸，上游客水量大，下游海潮顶托，区域地势低洼，加之近年来极端天气频发，使得城市防洪排涝形势非常严峻。为了充分论证城市河网规划的防洪排涝安全，以珠海市高新区为例，采用MIKE 11构建河网水动力模型，借助模型手段科学分析论证规划河网的防洪排涝能力，优化城市河网规划。
关键词：河网规划；MIKE 11；水动力模型；防洪排涝
在城市河网规划时，需综合考虑水系现状、地形地势、规划用地、景观及防洪排涝安全等，尤以防洪排涝安全为重。考虑到沿海城市水系发达、地势低平、上游来水量大、下游洪潮水位顶托、降雨强度大等特点，采用传统的排水防涝计算方法较难反映实际。随着城市洪涝数值模拟技术的发展，应用水动力模型软件辅助进行城市河网规划能为城市洪涝灾害管理提供有效的支持，保障规划的科学性、合理性。
1 研究区域概况
珠海高新区位于珠海市主城区北部，其西北及南部为山地，东北部临海，地势大致南北高中间低，西部高东部低。区内排水渠道众多，雨水多经收集就近排入各自然河渠，除西南部那洲村片區雨水向西排至中山境内以外，其它片区根据地形，多向东部或东北通过自然河渠排入南海。
目前珠海高新区内现状水系主要有中珠渠、金凤路排洪渠以及后环排洪渠以及其他分散零星的排洪渠以及向西流向中山的那洲村排洪渠。
高新区现状有外江水闸共计13座，水闸设计标准低，多存在着设备简陋、结构老化、砼脱落、启闭不便、不均匀沉降等工程隐患。
2 河网系统规划
随着珠海高新区的开发建设，建设用地范围大幅扩展，本次规划在区内原有水系的基础上新增了一些河网水系，在保障高新区在高速发展大趋势下的排水防涝安全的前提下形成高新区内山水相间、背山面海的优美景观环境，提高城市品味，促进人水和谐，规划水系图见图1-1。
3 模型分析计算
3.1 设计洪水计算
针对高新区河网水系的连通情况，整个高新区水系分为5个大的排涝分区。根据地形图测量得到各分区流域参数，对高新区分别采用综合单位线及推理公式法计算各排涝分区内的设计洪水过程线，设计标准采用30年一遇24小时设计降雨遭遇5年一遇外洪潮位不受灾。3.2 河网水动力模型演算
河网水动力学模型的计算过程如下：
1）概化河网及控制建筑物，初步设定河涌断面、水闸规模布局
2）将内河涌设计洪水过程以旁侧入流的方式输入模型；
3）设定各河涌的初始条件和水闸的运行调度规则，进行排涝演算，计算过程亦需要满足最高控制水位的要求；
①根据水情结合预报，在大暴雨来临前，内河涌各断面水位已提前降至预排水位（外海平均潮位）；②对于高新区境内河道，各河涌起始断面初始流量为0.0m3/s；由于高新区内的中珠渠为过境河道，考虑到暴雨的区域性，洪水汇流滞时特性，本次演算取上游三十年一遇洪水過程作为初始边界输入。③最高控制水位=各地块标高-安全超高0.5m；④对规划水闸设定自动控制，即：当内河水位高于外江潮位0.1m时，开闸放水；否则，关闸挡潮。
4）查看计算结果，调整河涌、泵站的规模，重新计算，直至满足要求为止。
经概化后的高新区河网见图1-2。
3.3规划方案分析
为了保证规划河网布局及规模可以满足高新区防洪排涝要求，采用MIKE 11构建高新区规划水系模型，通过预设水系断面尺寸、水工建筑物规模以及调蓄湖容积等，完整模拟涝水汇入河道及湖泊，引起河道及湖泊水位上升，通过闸泵等排入外海以及受外海潮位过程影响的全过程，经反复演算得到满足区域排涝标准的水系、排涝设施及调蓄湖规模如下：
（1）水系规划
经反复调整演算，得到满足高新区30年一遇排涝的各河道控制断面及最高水位见表1-1。
（2）设施规划
根据区域水闸现状情况，对比复核规划成果，本次规划对现状老旧水闸进行拆除，结合堤防建设及水系规划，重建南围海堤水闸，并新建金星湖水闸，设计闸净宽分别为70m、14m。
（3）调蓄湖规划
结合区域水景观设计，将金凤路排洪渠末端的现状调蓄水面规划为一个大的景观湖，经模型演算，当湖泊水面面积为82.5ha，调蓄库容为155.46万m3时，可保证区域防洪排涝安全，在美化城市环境，促进人水和谐的同时起到一定的调蓄削峰作用。由图1-5可以看出，规划调蓄湖后能在一定程度上减少高水位的持续时间，削峰作用明显。
4结语
本文通过采用MIKE 11模型对高新区规划河网进行评估，结合分析成果得出结论如下：
（1）随着区域发展，在河网规划时需充分考虑城市建成发展后的产汇流状况，以保证规划河网有足够的防洪排涝能力。
（2）通过采用MIKE11模型进行规划河网模型构建，模型分析结果显示河道出口受潮位顶拖情况不同，河道过流能力与最高水面线成果存在很大不同。为有效进行规划河网防洪排涝能力评估，应考虑潮位顶托，就降雨与潮位进行遭遇分析，采用与设计降雨对应的设计潮位进行区域防洪排涝能力评估。
关键词：河网规划；MIKE 11；水动力模型；防洪排涝
在城市河网规划时，需综合考虑水系现状、地形地势、规划用地、景观及防洪排涝安全等，尤以防洪排涝安全为重。考虑到沿海城市水系发达、地势低平、上游来水量大、下游洪潮水位顶托、降雨强度大等特点，采用传统的排水防涝计算方法较难反映实际。随着城市洪涝数值模拟技术的发展，应用水动力模型软件辅助进行城市河网规划能为城市洪涝灾害管理提供有效的支持，保障规划的科学性、合理性。
1 研究区域概况
珠海高新区位于珠海市主城区北部，其西北及南部为山地，东北部临海，地势大致南北高中间低，西部高东部低。区内排水渠道众多，雨水多经收集就近排入各自然河渠，除西南部那洲村片區雨水向西排至中山境内以外，其它片区根据地形，多向东部或东北通过自然河渠排入南海。
目前珠海高新区内现状水系主要有中珠渠、金凤路排洪渠以及后环排洪渠以及其他分散零星的排洪渠以及向西流向中山的那洲村排洪渠。
高新区现状有外江水闸共计13座，水闸设计标准低，多存在着设备简陋、结构老化、砼脱落、启闭不便、不均匀沉降等工程隐患。
2 河网系统规划
随着珠海高新区的开发建设，建设用地范围大幅扩展，本次规划在区内原有水系的基础上新增了一些河网水系，在保障高新区在高速发展大趋势下的排水防涝安全的前提下形成高新区内山水相间、背山面海的优美景观环境，提高城市品味，促进人水和谐，规划水系图见图1-1。
3 模型分析计算
3.1 设计洪水计算
针对高新区河网水系的连通情况，整个高新区水系分为5个大的排涝分区。根据地形图测量得到各分区流域参数，对高新区分别采用综合单位线及推理公式法计算各排涝分区内的设计洪水过程线，设计标准采用30年一遇24小时设计降雨遭遇5年一遇外洪潮位不受灾。3.2 河网水动力模型演算
河网水动力学模型的计算过程如下：
1）概化河网及控制建筑物，初步设定河涌断面、水闸规模布局
2）将内河涌设计洪水过程以旁侧入流的方式输入模型；
3）设定各河涌的初始条件和水闸的运行调度规则，进行排涝演算，计算过程亦需要满足最高控制水位的要求；
①根据水情结合预报，在大暴雨来临前，内河涌各断面水位已提前降至预排水位（外海平均潮位）；②对于高新区境内河道，各河涌起始断面初始流量为0.0m3/s；由于高新区内的中珠渠为过境河道，考虑到暴雨的区域性，洪水汇流滞时特性，本次演算取上游三十年一遇洪水過程作为初始边界输入。③最高控制水位=各地块标高-安全超高0.5m；④对规划水闸设定自动控制，即：当内河水位高于外江潮位0.1m时，开闸放水；否则，关闸挡潮。
4）查看计算结果，调整河涌、泵站的规模，重新计算，直至满足要求为止。
经概化后的高新区河网见图1-2。
3.3规划方案分析
为了保证规划河网布局及规模可以满足高新区防洪排涝要求，采用MIKE 11构建高新区规划水系模型，通过预设水系断面尺寸、水工建筑物规模以及调蓄湖容积等，完整模拟涝水汇入河道及湖泊，引起河道及湖泊水位上升，通过闸泵等排入外海以及受外海潮位过程影响的全过程，经反复演算得到满足区域排涝标准的水系、排涝设施及调蓄湖规模如下：
（1）水系规划
经反复调整演算，得到满足高新区30年一遇排涝的各河道控制断面及最高水位见表1-1。
（2）设施规划
根据区域水闸现状情况，对比复核规划成果，本次规划对现状老旧水闸进行拆除，结合堤防建设及水系规划，重建南围海堤水闸，并新建金星湖水闸，设计闸净宽分别为70m、14m。
（3）调蓄湖规划
结合区域水景观设计，将金凤路排洪渠末端的现状调蓄水面规划为一个大的景观湖，经模型演算，当湖泊水面面积为82.5ha，调蓄库容为155.46万m3时，可保证区域防洪排涝安全，在美化城市环境，促进人水和谐的同时起到一定的调蓄削峰作用。由图1-5可以看出，规划调蓄湖后能在一定程度上减少高水位的持续时间，削峰作用明显。
4结语
本文通过采用MIKE 11模型对高新区规划河网进行评估，结合分析成果得出结论如下：
（1）随着区域发展，在河网规划时需充分考虑城市建成发展后的产汇流状况，以保证规划河网有足够的防洪排涝能力。
（2）通过采用MIKE11模型进行规划河网模型构建，模型分析结果显示河道出口受潮位顶拖情况不同，河道过流能力与最高水面线成果存在很大不同。为有效进行规划河网防洪排涝能力评估，应考虑潮位顶托，就降雨与潮位进行遭遇分析，采用与设计降雨对应的设计潮位进行区域防洪排涝能力评估。