绍兴市综合保税区工程防洪影响评价分析

2022-04-15 09:17
小水电 2022年2期
关键词:水系防洪水域

丁 霞

(绍兴市水利水电勘测设计院有限公司,浙江 绍兴312000)

1 工程概况

浙江省绍兴市越城区地处杭州湾南岸,宁绍平原西部,会稽山北麓,所在位置为北纬30°00′、东经20°35′,地势南高北低,南多丘陵,区域面积493 km2。绍兴市综合保税区地块位于绍兴东北侧袍江经济技术开发区内。综合保税区范围东至越兴路、西至陶坂港、南至群贤路,北至329 国道,本次规划综合保税区总用地面积约172.07 hm2。为了统筹考虑区域河网水系,加强区域水系循环,改善区域生态水环境,促进生态系统的良性循环,故对综合保税区工程防洪影响评价分析。

2 防洪影响评价计算

本次防洪影响评价的确定以现状水系为基础,通过对区域水系进行概化,借助MIKE21 水利计算软件建立水利计算模型,利用模型计算区域现状水系条件下遭遇100 a 一遇频率洪水,对区域现状水系的防洪排涝能力进行分析。根据相关水利规划及区域控规,结合河道布置的相关规范,合理布置区域河道水系,在该水系布置下再对调整后的水系进行概化,利用模型计算调整后水系的防洪排涝能力。通过对两种不同工况下的水利计算结果的对比,综合分析水域调整对区域防洪排涝的影响,并得出最终的水域调整方案。

2.1 建立模型

平面二维数学模型以垂线平均的水流要素作为研究对象,模拟计算河段水位和平面流场的变化情况,采用MIKE21FM 中的水动力模块进行对水位壅高、流速变化和冲刷情况的模拟。湍流建模采用大涡模拟方法中的Smagorinsky 压格子尺度模型,该模型用一个与特征长度尺度相关的有效涡粘值来描述亚网格尺度输移。其上边界条件采用相应河道100 a 一遇洪峰流量,下边界条件采用相应河道100 a一遇洪水位。

本次模型借助绍虞平原河网模型计算拟定遭遇100 a 一遇洪水时,得出模型地块中上游河道边界(3 个)对应流量、下游边界(7 个)对应水位情况如下所示(见表1)。

表1二维水动力模型边界条件

通过模型概化得到各边界条件分布情况如下所示(见图1)。

2.2 河道水位变化分析

根据计算工况的不同,本模型分别考虑了保税区地块水域调整实施前后对区域水位的影响。通过模型计算分析可得,本次水域调整区块在100 a 一遇洪水标准条件下水位变化云图如下所示(见图2)。

根据计算结果,通过对选取的代表点位置水位情况的对比分析可知,在本地块水域调整完成前、后两不同工况下的水位情况如下所示(见表2)。

表2水域调整完成前后地块洪水位的影响比较

项目区主要位于越城区平原河网内,河道纵横,区域水域面积较大。地块现状中存在部分断头河及卡口,水流在这些区域时,河道束窄明显,涉及河道的水位高度较其他河道明显偏高,水流不畅。随着规划河道的拓宽及联通,涉及区域内河道对应水位整体有下降,水域调整完成后区域整体水位平均下降约0.025 m,下降最大值在F 点的0.049 6 m,下降最小值在D 点的0.002 4 m。由此可知,本次地块水域调整完成后,对地块内水位变化有利,区块水位整体有下降趋势,不会造成区域水流壅水。

2.3 河道行洪能力分析

本次地块内水域调整完成后,地块内各河道水系得到了连通,地块内部分骨干河道及河道卡口得到了一定程度的拓宽,河道岸线得到了顺直,河道水流条件得到了改善。同时,结合河道水流分布特点,配合项目区附近其他水利工程的同步实施,使地块内原“一纵”排涝格局调整为“三纵联排”。而且区域地块内水域调整完成后,根据计算成果可知区域内水位较现状有所下降,河道的行洪排涝能力较现状有所提升,部分骨干河道行洪更加顺畅。

3 水域调整占补平衡分析

3.1 水域调整面积、调整容积的计算

本次水域调整面积和容积的计算主要依据基础地形,在面积上根据现状水域边界进行客观统计。水域容积上边界取区域百年洪水位对应数值4.97 m,下边界取对应区域规划设计河底高程0.5 m,项目区红线范围内现状总水域面积为32.332万m2,项目拟填埋水域面积为15.423 万m2,拟开挖水域面积约3.837 万m2,项目建设完成后地块内水域面积为20.746 m2。计算容积范围限制在水域岸坡范围以内,不考虑管理带的占用面积。

经计算可知本次占用水域容积约为63.69 万m3,新开挖水域容积为6.405 万m3,故水域调整地块内水域容积总计减少约57.286 万m3。

3.2 区域水面率的计算

区域水面率计算主要依据如下公式:

R= S水域/S区域

式中,R 为水域调整的水面率;S水域为所在区域的水域面积;S区域为所在区域的总面积。

根据统计项目区范围内总面积为172.07 万m2,现状水域面积为32.332 万m2,现状水面率为18.79%。工程建设完成后项目区块内合计填埋水域面积15.423 万m2,开挖水域面积3.837 万m2。红线区域水面率为12.02%。项目红线内区域水面率共计减少约6.73%。

3.3 水域占补平衡评价

本次项目区内水域调整完成后根据统计可知填埋水域面积约14.249 万m2,开挖水域面积1.433万m2,项目红线内水域面积总计减少约12.816 万m2,水域容积减少约57.286 万m3,不能满足红线区域水域的占补平衡要求。考虑袍江片东入曹娥江排涝工程(一期)(简称“东排一期工程”)已基本实施完成,东排二期工程相关工程即将实施,工程中有较多开挖水域指标可做为本次等效水域替代工程。以上两项目均实施完成后,区域内合计水域开挖面积约128 157.4 m2,不小于填埋面积128 157.4 m2,满足水域占补平衡的要求,区域水域面积不减少,水面率不下降。

4 防洪影响评价分析

(1)通过模型的概化及计算分析,水域调整完成后区块内水域面积减少,河道内的水流条件得到明显改善,区域内整体水位平均下降约0.025 m,区域地块由原来的“一纵”排涝格局调整为“三纵联排”,有利于绍兴综合保税区地块区域内河道的防洪排涝。同时,通过对水域调整所涉及的河道护岸予以护砌和绿化,以保证沿线岸坡稳定,防止水土流失及局部冲刷破坏。

(2)由于建设区块涉及面积较大,在进行模型模拟计算时为使得计算过程较流畅,在进行模型边界选取时,上下游边界距离项目区均较近,范围具有一定的局限性,所以算出来水位降幅比较明显,实际在平原河网中由于水系比较发达,上游来水可以由周边河网进行排泄,实际运行时可能不会达到模型计算的效果,这个也是模型计算的一个不足之处。

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