季益柱,王 江,余 生
(中水淮河規劃設計研究有限公司,安徽 合肥 230601)
息縣樞紐工程是即將建設的河南省大別山革命老區引淮供水灌溉工程中控制性工程,擬建于淮河息縣水文站下游6.7km處(王家壩上游約97km),如圖1所示。樞紐工程設計洪水標準50年一遇,校核洪水標準200年一遇,設計和校核流量分別為9300、15600m3/s,設計洪水位43.82/43.72m(閘上/閘下),校核洪水位45.05/44.85m(閘上/閘下);閘上正常蓄水位39.20m。樞紐工程采用全深孔閘方案,閘底板頂高程29.0m,共布置26孔、每孔凈寬15m,總凈寬390m。工程不承擔下游防洪任務,不設防洪庫容,閘上水位在設計蓄水位39.20m以上時閘門敞開,恢復河道泄流。
工程閘址上游河道斷面資料采用2016年中水淮河規劃設計研究有限公司工程勘測院測量成果。
天然河道的過水斷面形狀、面積、流量、流速等隨流程和時間而變化,屬非恒定流,我們將其簡化為非均勻恒定流,采用以下的有限差分公式計算。
(1)
式中,Z1、Z2—上下游水位,m;v1、v2—上下游斷面平均流速,m/s;a1、a2—上下游斷面的動能校正系數,均取1.0;hw—兩斷面間的水頭損失。
本次通過5、10、20、50、100、200年一遇洪水,以閘址處河道天然水位和建閘后閘上水位分別作為起推水位,并以閘址處為起點、建閘前后水位齊平處為終點,經計算,發生5、10、20、50、100、200年一遇洪水時防洪影響長度依次為30、41、44、46、47、48km。
工程對閘址上游防洪影響分析如下:
(1)對洪水位的影響
5年一遇洪水影響長度為30km,閘上水位由41.88~43.84m抬高到41.90~43.85m,抬高0.02~0.01m。
10年一遇洪水影響長度為41km,閘上水位由42.81~45.87m抬高到42.84~45.88m,抬高0.03~0.01m。
20年一遇洪水影響長度為44km,閘上水位由43.28~47.21m抬高到43.33~47.22m,抬高0.05~0.01m。……