入出流格局变化下洪泽湖流态初步分析

黄振宇 倪 晋

（安徽省大禹工程建设监理咨询有限公司 蚌埠 233000安徽省·水利部淮委水利科学研究院 水利水资源安徽省重点实验室 蚌埠 233000）

洪泽湖地处淮河中下游结合部，是淮河流域最大的湖泊型水库，同时也是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊之一。洪泽湖承转淮河上中游15.8万km2的来水，分泄入江、入海。洪泽湖在淮河干流水系中的位置及其调蓄功能，决定了它在淮河中游防洪中处于举足轻重的地位。一方面，洪泽湖水位的高低直接影响淮河中游的防洪除涝能力。淮河中游洪涝矛盾突出，受洪泽湖水位顶托的影响，不但大洪水时淮河干流行洪不畅，中等洪水位也明显偏高，影响两岸支流的排涝。另一方面，洪泽湖作为淮河中游的侵蚀基准面，对浮山以下入湖河段的河床演变产生了深远的影响，根据近20年实测断面资料分析，入湖河段洲滩和主槽呈逐年淤积趋势，随着滩槽高程抬高和滩槽高差的减少，该段泄流能力将进一步衰减。

为解决淮河中游高水位持续时间长，洪涝矛盾突出、入湖河道淤积等问题，新一轮治淮拟开辟冯铁营引河，缩短洪水入洪泽湖的路程，同时扩大入海水道的规模，降低洪泽湖的水位。上述工程在进一步畅通淮河中游的洪水出路的同时,也使洪泽湖的入出流格局发生了较大的变化，因此，有必要结合当前的规划治理工程，分析不同入出流组合条件下洪泽湖的典型流态，为规划工程布局和河湖关系的调整提供参考。

1 洪泽湖入出流格局的变化

1.1现状入出流格局

洪泽湖当前的入流格局，以入湖河段老子山、溧河洼及成子湖为主要的入流部位。在主要的入湖河流中，淮河干流与池河在洪山头交汇后，沿入湖河段老子山进入洪泽湖；干流以北，怀洪新河、新汴河、濉河、老濉河由溧河洼进入洪泽湖；徐洪河从成子湖汇入洪泽湖。中游来水经洪泽湖调蓄后，主要由淮河入江水道、苏北灌溉总渠、淮河入海水道和分淮入沂工程入江、入海。根据1983～2010年实测水文资料分析,洪泽湖入、出湖水量组成见表1、表2。

由表1、表2可知，洪泽湖多年平均入湖水量为320亿m3。其中，入湖河段老子山来水量（淮河干流＋池河）283亿m3，占总入量的89%；溧河洼来水量（怀洪新河＋濉河＋老濉河＋新汴河）31亿m3，占总入量的9%；成子湖来水量占总入量的比例不足2%。洪泽湖多年平均出湖水量为297亿m3。其中，入江水量（以淮河入江水道计）172亿m3，占总出量的58%；入海水量（淮河入海水道＋分淮入沂工程＋苏北灌溉总渠）125亿m3，占总出量的42%。实测入、出湖水量统计表明，洪泽湖9成左右的水量由入湖河段老子山汇入，6成左右的水量通过三河闸分泄入江，这种入出流格局在汛期表现得更为明显。

1.2规划入出流格局

表1 洪泽湖入湖水量组成

表2 洪泽湖出湖水量组成

表3 现状及规划工况的计算条件

图1 现状工况洪泽湖流态

图2 规划工况洪泽湖流态

新一轮治淮拟开辟冯铁营引河、扩大入海水道规模，以降低淮河干流及洪泽湖水位、缩短高水位历时，减轻中游洪涝灾害的损失。根据规划方案，冯铁营引河进口位于泊岗引河末端，向东沿低洼处疏挖进入洪泽湖，引河线路全长约5.5km，设计流量5450m3/s左右。引河开辟后，一方面加快了中游洪水下泄的速度，降低了淮河干流的水位；另一方面，部分干流洪水通过溧河洼直接入湖，也改变了洪泽湖的入流格局。入海水道二期工程是在一期工程的基础上，通过开挖深槽将设计泄洪能力由此前的2270m3/s提高至7550m3/s，该工程不仅能有效地降低洪泽湖水位，减轻淮河干流防洪除涝的压力，同时也会影响洪泽湖江、海分流的比例，改变洪泽湖的出流格局。

2 研究工况及流态分析

为分析治理工程实施后，洪泽湖入出流格局变化对湖区流态及流速分布的影响，建立淮河干流浮山至洪泽湖出口段水动力模型进行计算分析，该模型经过了2003年、2007年实测洪水资料的验证，计算的精度可满足洪泽湖流场研究的需要。

2.1计算条件

（1）洪泽湖来流条件：由于洪泽湖的来水主要受淮河干流控制，考虑到淮河干流浮山以下段现状滩槽的泄洪能力，取入流规模Q＝8000m3/s，并分别设计入湖河段单独来流（现状工况）及入湖河段＋冯铁营引河共同来流（规划工况）的两种来水方案。

（2）洪泽湖出流安排：现状工况采用全部入江的出流方案，规划工况考虑入海水道扩大后的规模，采用江海分疏的出流方案。

（3）蒋坝控制水位：根据来流规模的大小及洪泽湖泄流能力曲线，蒋坝水位控制为13.81m。

（4）洪泽湖风场：风向取盛行风SE方向，风速取5m/s。

现状及规划工况的具体控制条件见表3。

2.2典型流态

现状工况下洪泽湖的典型流态见图1，由图看出洪泽湖各水域流速差异很大，南部湖区受淮干入流和入江水道出流所产生的驱动作用，以吞吐流型为主，流速一般为0.35m/s；成子湖区在东南风的作用下，形成以风生流型为主的逆时针环流，流速一般在0.01～0.04m/s，越靠近南部流速越大；与成子湖交界的东北湖区有一个明显的逆时针环流出现，流速一般在0.02～0.05m/s；溧河洼北部由于湖面不开阔，风生环流得不到充分发育，流速几乎为0，而溧河洼南部受风应力影响形成一个小范围的逆时针环流；洪泽湖的主体湖区的流态介于吞吐流型和风生流型之间，流速一般在0.03～0.05m/s。

规划工况下洪泽湖的典型流态见图2，与现状工况相比，洪泽湖南部湖区的吞吐作用有所减弱，流速降至0.20m/s左右；与成子湖交界的东部湖区，受主流线北移的影响，其风生环流的范围明显减少；在引河入流、入海水道出流的驱动下，溧河洼和洪泽湖主体湖区的吞吐作用显著增强，流速增至0.08~0.15m/s；成子湖属口袋型湖湾，相对封闭，加之风向等因素的影响，治理前后流态变化不大。

通过对两种工况的分析可以看出，现状条件下洪泽湖的高流速带主要分布于入淮河口绕老子山至三河闸一线，湖区其他部分流速相对较小，换水周期较长，而治理工程实施后，通过改变洪泽湖入出流格局，完善并扩大了洪泽湖湖体的循环，加强了湖区内部水流的互动，湖水的更新效率得到了明显提高。

3结论

现状条件下洪泽湖各区域流速差异较大，受淮干入流和入江水道出流所产生的驱动作用，在入淮河口绕老子山至三河闸一线形成以吞吐流为主的高流速带，在溧河洼区域形成以风生环流为主的流速带。

冯铁营引河和淮河入海水道二期工程实施后，改变了洪泽湖的入出流格局，使溧河洼由风生流为主逐渐演变为吞吐流为主的形式，并与洪泽湖主体湖区连为一体，增强主体湖区的吞吐作用。

在现状和规划两种情况下，成子湖区均为风生环流为主的形式，流动十分微弱，水体交换速度较慢■