开启的行洪区不同,分泄的流量不同,对淮河干流水位的影响也不同。本文利用淮河正阳关至涡河口段实体模型,在相同的总来流和出口水位情况下,研究行洪区单独运用时,行洪区不同行洪流量对淮河干流水位的影响情况。
淮河正阳关至涡河口段两岸行洪区分布较多且十分密集,沿程主要有寿西湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤、汤渔湖、荆山湖等行洪区,各行洪区的基本情况见表1。这些行洪区行洪标准较低,一般进洪机遇为3~5年。
根据《淮河流域防洪规划》和《淮河干流行蓄洪区调整规划》,本段行洪区调整的总体布局是通过行洪区堤防退建、铲除,结合河道整治等工程措施,将上六坊堤、下六坊堤废弃还给河道;石姚段、洛河洼行洪区退堤后改建为防洪保护区;寿西湖、董峰湖、汤渔湖、荆山湖改建为有闸控制的行洪区。
淮河干流正阳关至涡河口段实体模型占地面积约12000m2,模拟河段选取上自正阳关以上1km,下至蚌埠闸下2km,全长144.5km,水平比尺1∶300,垂直比尺1∶60。实体模型淮河以北以淮北大堤为界,淮河以南以27.0m 高程或相应城市圈堤、防洪堤为界,上述边界内淮河两侧所有行洪区与生产圩均在模拟范围内。河段主要入汇支流包括颍河、东淝河、茨淮新河、涡河等4条支流,行洪区包括寿西湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤、石姚段、汤渔湖、荆山湖、洛河洼等8个行洪区以及东淝闸右圩、靠山圩、老婆家圩等多个生产圩。
表1 正阳关至涡河口段行洪区基本情况表(调整前)
表2 现状试验沿程水位表(m)
在本段行洪区均不开启时,在淮河河道总来流分别为6500m3/s、7000m3/s、8000m3/s、9000m3/s 共4个流量级下,通过在实体模型上进行放水试验,实测得到各流量级下淮河干流的沿程水位,如表2所示。实测数据作为研究行洪区单独运用对淮河干流水位影响情况进行比较的基础。
行洪区单独运用对淮河干流水位影响研究主要以董峰湖、寿西湖、荆山湖和上、下六坊堤行洪区为研究对象,在现状河道工况条件下,研究行洪区不同分泄流量对淮河干流沿程水位的影响,即单独开启董峰湖、寿西湖、荆山湖或上、下六坊堤行洪区时,其他行洪区不运用。研究采用恒定流试验方式,即保持来流量恒定,尾水恒定的情况下进行试验。
表3 董峰湖口门全部开启时降低沿程水位情况表(m)
表4 寿西湖口门全部开启时降低沿程水位情况表(m)
表5 荆山湖全部开启时降低沿程水位情况表(m)
本文以董峰湖、寿西湖和荆山湖3个行洪区单独运用为例,说明行洪区单独运用时对淮河干流水位影响情况。
在董峰湖行洪区单独运用、其他行洪区不开启时,在进口流量分别为6500m3/s、7000m3/s、8000m3/s、9000m3/s,出口水位为对应流量控制水位时,测读沿程水位,通过与现状水位(表1)对比,得出各流量级下相同测站降低水位的情况,见表3。
由表3数据可知,董峰湖口门全部开启行洪时,各流量级下可降低鲁台子水位0.16~0.25m,降低正阳关水位0.14~0.23m。当口门全部开启时,随着来流量增大,行洪区行洪能降低的沿程水位也增大。
在寿西湖行洪区单独运用、其他行洪区不开启时,在进口流量分别为6500m3/s、7000m3/s、8000m3/s、9000m3/s,出口水位为对应流量控制水位时,测读沿程水位,通过与现状水位(表1)对比,得出各流量级下相同测站降低水位的情况,见表4。
由表4数据可知,寿西湖口门全部开启行洪时,各流量级下可降低鲁台子水位0.14~0.18m,降低正阳关水位0.11~0.17m。当口门全部开启时,随着来流量增大,行洪区行洪能降低的沿程水位也增大。
在荆山湖行洪区单独运用、其他行洪区不开启时,进口流量分别为6500m3/s、7000m3/s、8000m3/s、9000m3/s,出口水位为对应流量控制水位时,测读沿程水位,通过与现状水位(表1)对比,得出各流量级下相同测站降低水位的情况,见表5。
由表5数据可知,开启荆山湖,降低荆山湖上口的水位最明显。上游来流量越大,降低水位效益越大。降低水位最大值位于荆山湖上口门处,各流量级条件下降低了荆山湖上口门处水位0.20~0.36m,降低了田家庵处水位0.14~0.32m,降低水位较为显著。
通过行洪区行洪,可以有效降低淮河干流沿程水位,大大减轻河道的防洪压力。通过上述试验可知,在行洪区单独运用时,当口门全部开启,随着来流量增大,行洪区分泄的流量增大,行洪区行洪能降低的沿程水位也增大。行洪区从开始进洪到稳定行洪的不同时期,通过槽蓄和辅助行洪,可以有效降低淮河干流沿程水位,减少淮河干流水位对支流的顶托,对减轻面上洪涝灾害损失,保护淮河防洪安全,发挥非常重要的作用■