北引水閘防洪調(diào)度

黃毅玲

【摘要】隨著水利建設(shè)的不斷發(fā)展，水閘調(diào)度的重要性逐漸明顯。因此，本文就北引水閘防洪調(diào)度進(jìn)行分析，希望能夠滿足防洪調(diào)度的實(shí)際要求。

【關(guān)鍵詞】北溪引水工程；水閘；防洪；調(diào)度

九龍江北溪引水工程是福建省最大的引水工程，工程由南、北港兩座攔河閘和左、中、右三條引水干渠組成。九龍江北溪流域地勢(shì)自西北向東南傾斜，河源至北引閘址總河長為274km，平均坡降為2.4%。

一、流域概況

（一）水文氣象

九龍江流域?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，雨量充沛。年平均氣溫20.9°c，極端最低氣溫3.2°c。流域多年平均降水量1590mm。降水量的年內(nèi)分配不均勻，春夏多雨，4～9月份的降水量占全年的75%。

（二）暴雨及洪水特性

九龍江北溪洪水降雨主要在4～5月鋒面雨以及6～10月臺(tái)風(fēng)雨。考慮到流域本身與東南沿海相近接近，所以，本流域出現(xiàn)洪水的主要原因就是臺(tái)風(fēng)雨。

九龍江北溪上游呈現(xiàn)出扇形的分布，匯流相對(duì)集中，再加上干流河道本身較陡。所以，其洪水本身具有突發(fā)性強(qiáng)、匯流集中、匯流時(shí)間段等諸多特點(diǎn)。

（三）浦南站與長泰站洪水預(yù)報(bào)

浦南站設(shè)立于1950年，是九龍江北溪的控制站，流域面積為8490km2。從1950年至2000年共有51年的連續(xù)實(shí)測(cè)流量資料系列，以及1930年、1947年二年的調(diào)查洪水資料。實(shí)測(cè)流量系列質(zhì)量可靠，可滿足頻率計(jì)算的獨(dú)立和同分布的樣本要求。漳州水文分局在《長泰縣城區(qū)防洪規(guī)劃》的水文計(jì)算中，用本站洪峰累積漲差曲線進(jìn)行這兩場(chǎng)洪水的歸槽還原計(jì)算。

二、北引閘址洪水計(jì)算

（一）閘址洪水頻率分析計(jì)算

在薌城的吳浦，九龍江北溪干流與龍津溪支流彼此匯合，匯合的位置與干流浦南水文站有8.8km；支流長泰水位站10.1km；北引閘址16.0km。浦南水文站與長泰水位站的面積和為9412km2，約占閘址流域面積的98%。首先對(duì)各年最大的洪峰流量進(jìn)行分析，然后針對(duì)閘址的年最大流量系列做好頻率本身的計(jì)算，同時(shí)也可以計(jì)算其皮爾遜Ⅲ型曲線適線，最終將閘址各設(shè)計(jì)頻率洪水去全部確定，其參數(shù)Q=4670m3/s、Cv=0.44、Cs/Cv=3.5。

閘址年最大流量系列，則根據(jù)浦南站實(shí)測(cè)年最大洪水過程和長泰站與之相應(yīng)的洪水過程，分別用馬斯京根法演算至閘址，再進(jìn)行洪水疊加，得到閘址的各年年最大流量。其中馬斯京根法的流量演算，則根據(jù)浦南站和長泰站不同量級(jí)洪水的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析。再用馬斯京根法把設(shè)計(jì)洪水過程演算至閘址，并進(jìn)行同頻率疊加，得到閘址的設(shè)計(jì)頻率洪水。

（二）閘址洪水過程計(jì)算

因?yàn)榫琵埥毕闪骱樗畬?duì)閘址設(shè)計(jì)洪水產(chǎn)生了主要的影響。因此，在具體的選擇之中，將浦南站1960年典型洪水作為主要的計(jì)算過程，這樣就可以將閘址設(shè)計(jì)洪水過程求出來。

（三）閘址分期洪水計(jì)算

根據(jù)九龍江北溪管理局的要求，需計(jì)算閘址P=10%，10月至3月的分期設(shè)計(jì)洪水。閘址分期設(shè)計(jì)洪水計(jì)算采用浦南站的分期設(shè)計(jì)洪水的洪峰值，直接用面積比進(jìn)行移植，即Q閘址=（F閘址/F浦南）0.67Q浦南。分期設(shè)計(jì)洪水過程線，則選用對(duì)工程施工較為不利的浦南1995年3月的實(shí)測(cè)洪水過程做為閘址的典型洪水過程，進(jìn)行同倍比放大，得到閘址的分期洪水過程線。

三、北引閘址下游潮水概況

（一）南北港下游潮水特性

北溪南北港下游潮位受眾多的因素影響，其主要影響因素有如下三個(gè)方面：天文高、低潮；橋閘下泄流量；河道水力條件。

（二）南北港下游潮水資料

南北港下游潮水平均最大值為3.79m，北港下游潮水最小值為-1.35m，南港下游潮水最小值-1.59m.設(shè)計(jì)最低潮水位為-1.59m，允許最大上下游水位差6.39m.

四、北引水閘防洪調(diào)度

（一）北引水閘調(diào)度的特點(diǎn)

防洪調(diào)度是一實(shí)踐性很強(qiáng)的復(fù)雜決策過程，決策過程中有很多問題無法用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型來描述，往往依賴于調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)判斷。北引水閘流域范圍大，面積為9640km2，河長274km。北引庫容小，調(diào)度目標(biāo)多：穩(wěn)定庫區(qū)水位。確保水閘工程安全。保持庫區(qū)下游生態(tài)平衡。滿足水閘啟閉設(shè)備節(jié)能要求。

（二）北引水閘調(diào)度的依據(jù)

按照閘址設(shè)計(jì)洪水，其庫區(qū)處于正常的擋水位，按照上游實(shí)際的水情、下游的潮水漲落以及上游的雨情，再和南北港自由出流相互結(jié)合起來進(jìn)行計(jì)算，就做好水閘群的合理調(diào)度。

（三）北引水閘調(diào)度的控制流程

水閘調(diào)度在滿足工程安全前提下，將庫水位控制在核定的變幅范圍內(nèi)，最大限度地減少啟閉機(jī)油耗及磨損。按照閘門調(diào)度以及洪水的預(yù)報(bào)，其流程圖見圖1所示。

五、結(jié)語

總而言之，希望通過本文對(duì)北引水閘防洪調(diào)度的分析，能夠?yàn)榻窈蟮乃l防洪調(diào)度有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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