南水北调引江济汉东荆河节制工程设计水位拟定——复杂分汊河网.PDF

第十三屆海峽兩岸水利科技交流研討會，2009 年 11 月 23-24 日，台中市 南水北調引江濟漢東荊河節制工程設計水位擬 定——複雜分汊河網水力分析 ， 方崇惠 1 2 楊明雲 2 王 偉 1 1 ．湖北省水利水電勘測設計院 武漢 2 ．武漢大學 武漢 摘要 複雜分汊河網型河道是平原區常見的一種河床形態, 研究各河段的水麵線及其分流比是在複 雜分汊河網型河道上設計交叉建築物的必要依據。本文對單一河段推薦採用 Hec-Ras 模型計算水麵 線；利用一維河道的假設，推定分汊結點水力關係：結點水位唯一、支流匯集結點上下各支流河段 斷面水位近似相等；對複雜河網類型及其水力關係進行了系統分析，提出了以矩陣方法求解其河段 流量分配和沿程水位。解決了引江濟漢工程在東荊河下游分汊河網河段新建橡膠壩設計水位和施工 圍堰設計洪水位問題。 關鍵字 引江濟漢工程 設計 複雜分汊河網 分流比 水麵線 一 、問題提出 二、 基本原理與計算方法 1 、河網型式 南水北調中線工程從漢江上游丹江口水 任何複雜分汊河網都是由單一型河道、分 庫調水實施後，減少了漢江幹流中水歷時，使 汊型河道和環路型河道組合形成，其中分汊型 漢江向東荊河分流機率大大降低。現狀東荊河 河道和環路型河道還可以再分，即分汊型河道 兩岸有 176 萬畝耕地灌溉用水取自東荊河，調 可以分為匯流型和分流型；環路型河道可以分 水以後無疑對沿河兩岸部分閘站取水條件產 為單環路、串聯環路、並聯環路和混聯環路 生一定的影響，作為從丹江口水庫調水補償工 型，具體形式見圖 1 及圖 1-1~圖 1-7 。 单支河道(见图1- 1) 程——引江濟漢工程主要任務之一是向東荊 ⎧ ⎪ 河灌區補充水源。但引江濟漢工程向東荊河補 ⎪ ⎪ ( 1- 2) 汇流型 见图 充的水源也不足以彌補東荊河水位的下降，按 ⎪ ⎧ 分汊型河道⎨ ⎪ 分流型（见图1- 3） 照規劃需要在東荊河中下游新建 2 級 3 座橡膠 复杂分汊河网⎨ ⎩ 单个环路型（见图1- 4） 壩節制工程抬高東荊河水位元。東荊河屬於平 ⎪⎪ ⎧⎪ 1- 5 串联环路型（见图 ） 原型河流河道蜿蜒、分汊多支，尤其在中下