3三河闸偏流研究成果报告2010.11.docVIP

三河闸泄流流态与进流纠偏措施 研究成果报告 江苏省洪泽湖水利工程管理处 河 海 大 学 2011年10月 三河闸泄流流态与进流纠偏措施研究 项目组成员 项目负责人： 黄章羽（高工） 王玲玲（教 授） 主要参加人： 马晓忠（高工） 唐荣桂（高工） 张友明（高工） 徐善安（高工） 楚恩国（高工） 张立师（高工） 徐 铭（工程师） 陈 斌（高工） 霍中元（工程师） 简 丹（助工） 王海伟（助工） 丁全林（讲师） 余真真（博 士） 朱 海（博 士） 胡孜军（研究生） 陈 晞（研究生） 季益柱（研究生） 李水娟（研究生） 报告编写人： 王玲玲（教授） 胡孜军（研究生） 张友明（高工） 目 录 1 概 述 1 1.1洪泽湖简介 1 1.2 三河闸简介 2 1.3 三河闸上下游湖床地形及偏流现象 4 2 三河闸水动力模型的建立 8 2.1 数学模型 8 2.1.1 控制方程 8 2.1.2 定解条件 9 2.1.3 计算稳定性条件 10 2.2水闸概化 10 2.3 计算区域选取与网格剖分 11 2.4 模型主要参数敏感性分析 14 2.4.1糙率敏感性分析 15 2.4.2能量损失系数敏感性分析 15 2.5 模型主要参数的率定及验证 17 2.6 水动力计算成果 20 2.7偏流原因分析 24 3 切滩纠偏方案研究 1 概 述 1.1洪泽湖简介 洪泽湖，地处淮河流域中下游结合处、苏北平原中部偏西，是我国著名的五大淡水湖之一，面积位列第四。洪泽湖西北部为成子湖湾，西部为安河洼、溧河洼，西南部为淮河干流入湖口，洲滩发育，东部为洪泽湖大堤。洪泽湖属浅水型湖泊，呈西北高、东南低趋势，湖底高程在10.00～11.00米（废黄河高程基准）之间，高出东部里下河地区4—8米，“悬湖”。 洪泽湖承泄淮河上中游15.8万平方的来水，入湖河流主要在湖西，有淮干、怀洪新河、新汴河、新（老）濉河、徐洪河和安东河等，在湖北侧和南侧有古山河、五河、肖河、马化河、高松河、黄码河、淮泗河、赵公河、张福河、维桥河、高桥河等入湖河道，淮干入湖水量占入湖总量的70%以上。主要泄洪河道有淮河入江水道、入海水道、淮沭新河和苏北灌溉总渠，湖水的60～70%经三河闸通过入江水道流入长江。出湖控制建筑物主要是三河闸、二河闸和高良涧闸。 今洪泽湖地区，宋朝以前分布着淮河尾闾的一些小湖荡。古淮河安流入海，淮河两岸是渔米之乡。公元1194年至1855年，黄河南徙，夺淮入海，打乱了淮河水系，河道逐渐淤塞，水流不畅，给淮河下游人民带来了无尽的灾难。明、清两代政府任用潘季驯、靳辅等著名治水专家，清朝康熙、乾隆皇帝曾亲临洪泽湖考察河工，采用了“蓄清刷黄济运”“束水攻沙”“分黄导淮”和直立石工墙、减水坝等，高家堰（今洪泽湖大堤），历经兴毁、决而复堵，毁而复建。 新中国成立以后，毛泽东发出了“一定要把淮河修好”的伟大号召，政务院制订了“蓄泄兼筹”的治淮方略，经过长达60年的综合治理，形成了以洪泽湖大堤为屏障拦蓄淮水、下游泄洪入江、入海的防洪布局。洪泽湖防洪标准达到百年一遇。 洪泽湖具有防洪、水资源供给、生态保护等功能，在航运方面是沟通淮河、京杭运河、长江和黄海的重要枢纽。 洪泽湖死水位11.30米，汛限水位12.50米，正常蓄水位13.0米，规划蓄水位13.50米，相应水面积为1780平方、库容39.57亿立方米；设计洪水位16.00米，相应水面积为3414平方、库容112.13亿立方米。洪泽湖年入湖径流量约328亿立方米、年出湖径流量约300亿立方米。洪泽湖湖水的交换系数为10.4。三河闸位于洪泽湖东南角，是淮河洪水下泄入江水道的控制口门，是淮河流域性骨干工程。三河闸是建国初期我国自行设计、施工的大型水闸，1952年10月动工兴建，1953年7月建成放水。闸身为钢筋混凝土结构，共63孔，每孔净宽10米，总宽697.75米；闸底板高程7.5米，闸孔净高6.2米。闸门为钢结构弧形门，每孔均设有电力、人力2×7.5吨两用卷扬启闭机一台。门墩架设公路桥，按汽━级标准设计，采用双车道，净宽7米。三河闸防洪标准为300年一遇，按洪泽湖水位16.0米设计、17.0米校核，原设计流量为8000立方米每秒。加固后的设计泄洪能力提高到12000立方米每秒，校核流量13000立方米每秒。1968年~1970年为提高防洪标准进行了加固，闸墩接长1.45，增建新工作桥、检修门槽及浮箱式检修门，加厚消力池底板，加固闸门等。1976年~1978年进行了抗震加固，对排架、门墩进行抗震加固，公路桥加横向夹板。1992年~1994年。2001年新建了彩钢板启闭机房。2003年安装了闸门自动监控系统。建成后，三河闸上游最高水位15.03米（1954年8月16日），下游最低水位9.