汉江杜家台分洪工程行洪道分流效果分析

杜家台分洪工程行洪道系与东荆河并列的原汉江天然分流故道,上接汉江进洪闸杜家台分洪闸,下通长江泄洪闸黄陵矶闸.2005年10月汉江大水,湖北省防指首次进行了行洪道分流尝试,直接分流汉江洪水约3.7亿m3到长江.2011年9月,汉江发生了秋季洪水,再次利用行洪道直接分流汉江洪水约2亿m3.两次开闸分流,蓄洪区都只有两处较小的蓄洪围垸漫溃,以最小代价换取了最大安全.建议完善杜家台分洪工程行洪道分流模式,使其成为安全的分流通道,实现适时适量灵活分洪运用的目标,满足汉江中小洪水的常规运用需要.     

基于MIKE21FM的杜家台分蓄洪区洪水演进模拟

杜家台分蓄洪区作为汉江下游唯一的分洪控制工程,在分流滞纳汉江超额洪水方面有着重要意义。为了掌握杜家台地区在遭遇不同量级洪水时的分洪特性,科学评估淹没地区受灾情况,以Mike Flood平台为基础构建了杜家台分蓄洪区洪水演进数值模型,并利用MIKE21 FM模块对研究范围进行网格划分,结合杜家台地区分洪调度规则,模拟计算不同典型年及不同频率来水情况下区内洪水的演进过程,得到了分蓄洪区各批次围垸分洪时间、分洪流量、分洪水位、蓄洪总量等参数的动态变化过程。通过分析,验证了计算模型的合理性,揭示了分蓄洪区内洪水演进的一般规律,并对当前围垸分洪运用调度规则提出了改进意见。     

杜家台分蓄洪区运用预案研究

采取用槽蓄增量关系求解圣维南方程组模拟洪水演进的方法,初步研发了杜家台分蓄洪区洪水演进计算软件,一是演算得出了分流汉江洪水不同来量、长江汉口不同水位与洪道不同初始水位组合时洪道沿途各闸站相应的水位（流量）过程线;二是发现了在丹江口水库后期规模条件下,防御汉江百年一遇“35年型”设计洪水时,能使杜家台分蓄洪区部分洪水泄入长江,与原规划相比。减少洪水淹没损失和优化工程建设规模的效益显著。为完善杜家台分蓄洪区运用预案和防洪工程建设提供了依据。     

2005年汉江“10．3”洪水调度思考

2005年汛期,汉江相继发生3次明显的洪水过程.特别是10月上旬,汉江流域发生了自1983年以来的最大秋汛,丹江口水库入库洪峰流量达30 700 m3/s,为1969年丹江口水库运用以来仅次于1983年(34 200 m3/s)的第2位大洪水,汉江中下游防汛形势十分紧张.长江防总依托现代化的水雨情信息和决策支持系统,加强会商,滚动预报,科学调度,有效防控,充分发挥丹江口水库的拦洪错峰作用,水库拦洪削峰率达52.4%,实现了汉江防洪的"三赢",即汉江中下游干流各控制站均未超过保证水位;丹江口水库水位未超正常蓄水位;通过利用杜家台洪道分流,清除了洪道和东荆河行洪障碍,为后期汉江防洪建设作了有益的尝试.     

基于MIKE FLOOD的杜家台分蓄洪区运用调度研究

运用MIKE平台建立杜家台蓄洪区行洪道MIKE11一维河道模型,模拟并分析了红星垸堤刨毁前后的分洪道行洪能力。同时搭建MIKE21分洪区二维模型,并利用MIKE FLOOD动态耦合一、二维模块,以此为平台研究杜家台分蓄洪区分蓄汉江夏、秋洪水与长江洪水时的调度工况。结果表明:红星垸堤刨毁后分洪道宽度增加,显著降低了该处分洪道上游的洪水水位,提高了分洪道分洪能力;汉江低量级来水情况下,杜家台只需运用南区1~4垸分洪,而高量级来水下杜家台需运用1~7垸分洪;长江分洪时,处于下游的第6垸分洪能力显著,最终可解除第7、9垸的风险,只需运用1~6垸。现有防洪工程中第5、6垸分洪速度较慢且分洪量小,而处于最上游的第2垸分洪量大且分洪较快,导致与其相临的1~4垸洪水超高,危及7、9垸,故7、9垸堤顶亟待加高,同时5、6垸分洪能力需要增强。     

杜家台分蓄洪区的必要性及洪道行洪能力研究

杜家台分蓄洪区是汉江下游唯一的分洪工程,担负着分流汉江超安全泄量洪水入长江的任务.分洪区内有分洪道与行洪道.分洪区出口距下游武汉18 km.采用非恒定流河网模型计算了汉口水位为22～25.5 m,相应杜家台闸分流流量1 000～3 000 m3/s时的洪道沿程水位,根据计算结果,对沿程堤防安全情况进行了分析,得出了河道安全泄洪能力及保证安全泄洪需采取的措施.     

杜家台分蓄洪区洪水调度数值模拟及分洪效果研究

充分论证并科学调度分蓄洪区是预防、减轻洪涝灾害并达到综合效益最大化的有效途径之一.本文针对杜家台分蓄洪区自身的工程特点以及与汉江及长江的相对位置关系,特别考虑了长江对汉江的顶托作用,以研究杜家台分蓄洪区的分洪效果为目标,建立了一维河网数学模型,模拟杜家台分蓄洪区洪道、汉江干流仙桃到河口以及长江干流螺山到汉口河段的洪水演进情况.以1984年9月29日- 10月5日汉江洪水过程为例,本文在模型得到充分验证的基础上,模拟了杜家台不同的分洪方案所产生的综合防洪效益,包括汉江水位的降低效果、对杜家台分蓄洪区内民垸的影响以及对长江螺汉河段水位的影响.研究成果能为杜家台分蓄洪区以及类似工程的调度提供技术支持.     

汉江杜家台分洪工程超标准分洪中工程安全问题的探讨

本文根据杜家台闸历年运用和超标准分洪情况,探讨了汉江在出现特大洪水需要杜家台闸超标准分洪时,由于闸址河段水面比降、流速、回流范围的剧增,弯道环流对凹岸的淘刷以及鱼咀泡旋水流的加剧和进闸流量、挟沙量的增大,所引起的汉江河道防冲护岸及闸身稳定和洪道冲淤等一系列工程安全的问题.     

以人为本 科学防 控迎战汉江“05．10”大洪水

9月末至10月中旬初，汉江发生了1983年以来最大洪水。在国家防总、长江防总的关心支持和省委、省政府的领导下，省防指坚持以人为本，科学调度，具体指挥，有关方面和部门协同作战，沿江各级党委、政府和防指精心组织，充分发挥丹江口水库拦洪错峰作用，实施东荆河扩流，运用杜家台行洪道分流，动员广大干部群众严密防守，实现了确保堤防安全、确保人民群众生命财产安全、确保大中城市和交通干线安全，夺取了迎战汉江洪水斗争的全面胜利，为国庆期间汉江沿线群众提供了一个欢乐祥和的安全环境，为全省经济社会可持续发展提供了安全保障。     

湖北抗御2011年汉江秋季大洪水的启示

2011年9月长江第一大支流汉江发生了20年一遇的秋季大洪水,暴露了汉江防洪常规年份难以察觉的薄弱环节和问题.以这场秋季洪水为研究对象,通过汛后反思,从新一轮治水兴鄂的战略层面,论证了实施南水北调工程建设后汉江仍面临严峻的防洪形势,指出构筑标准适度的江河防洪保护圈的紧迫性,科学指导杜家台分洪区建设力争适时适量运用的必要性,尽快建立杜家台分洪区分流运用常态建管机制的紧迫性以及提升汉江防洪预报预警预案能力势在必行的重要性.     

杜家台分蓄洪区洪水调度模式探讨

杜家台分蓄洪区上接汉江、下通长江，存在着可利用行洪道分流汉江洪水出长江的可能性。尤其是汉江发生秋汛，而此时长江已处于汛末，汉口站水位偏低，可以采用行洪道分流汉江洪水出长江。     

汉江杜家台河段河势演变及对策研究

河势演变关系着河道防洪安全,汉江杜家台河段自20世纪80年代以来,由于丹江口水库长期清水下泄,杜家台弯道切滩,河势发生了很大变化,滩岸崩塌、鱼咀冲刷、引渠淤积等险情直接影响着堤防及分洪工程的运用.针对汉江杜家台河段河势现状及影响,对河势演变进行了分析,提出了微调导控,遏制滩岸崩挫,恢复优良河势的工程措施,达到改善杜家台分洪工程安全运行的目的.     

韩江南北堤防洪保护区溃坝洪水演进数值模拟研究

洪水分析计算是洪水风险图编制的基础。基于一维、二维水力学耦合模型,建立了韩江南北堤防洪保护区溃坝洪水演进数学模型,分析探讨了韩江南北堤瞬溃后溃口流量水位关系、主要地物特征点的水位和流速变化以及洪水演进过程。结果表明:溃口峰值流量出现在溃坝瞬间,随外江水位下降,溃口流量减小,至溃坝99 h后基本为0。湘桥区距溃口最近,受洪水破坏最严重,最大流速值超过1. 3 m/s。云路镇、登岗镇和湘桥区由于地势较低,最大淹没水深普遍在2 m以上。     

2017年汉江秋季洪水特性及预报调度分析

2013年丹江口大坝加高工程完成后,遭遇连续枯水,各年度蓄水严重不足,2017年发生明显秋汛,防汛部门科学调度,取得了统筹防洪、大坝蓄水安全与监测试验等多目标共赢的成果。通过分析汉江2017年秋汛的水雨情发展、洪水地区组成、水情预报及水库调度等,解析了汉江此次秋汛过程的降雨、洪水特性,水情预报精度水平及水库调度的成效。分析表明：汉江9月上中旬降雨起筑底作用,9月23日开始的连续强降雨过程累计雨量大、覆盖面积广,直接导致汉江连续涨水过程;丹江口入库洪水最大15 d洪量接近秋季10 a一遇,丹皇区间最大7 d洪量超过秋季20 a一遇;丹江口水库实施拦洪削峰调度,削峰率均在50%以上,削减中游干流主要站洪峰水位约2 m,避免了中下游分洪民垸和杜家台分洪。     

胖头泡蓄滞洪区老龙口分洪闸泄洪能力分析

胖头泡蓄滞洪区位于哈尔滨市上游嫩江干流、松花江干流及第二松花江交汇处,可减轻三江洪水对哈尔滨市的防洪压力。采用数学模型计算和实体模型试验相结合的方法研究老龙口分洪闸的泄流能力及其影响因素,数学模型主要用于分析嫩江干流河道的冲淤演变及水位变化,同时为实体模型提供上下游边界条件;实体模型用于研究不同方案下分洪闸的过流能力。结果表明,老龙口分洪闸的泄流能力主要取决于嫩江干流水位和分洪通道的水位,而且对二者水位差的变化非常敏感。分洪闸过流能力的影响因素主要包括嫩江干流河道冲淤变化、分洪流量、洪水类型及行洪流路走向等。嫩江干流河道冲淤变化幅度很小,对干流水位基本不产生影响;分洪流量对嫩江干流水位影响比较明显,最大分洪流量时水位降幅达0.70 m。嫩江干流与第二松花江共发型洪水分洪对蓄滞洪区水位的减小幅度大于嫩江干流型洪水;蓄滞洪区内地形地貌复杂,不同分洪通道对分洪闸闸下水位影响显著,是泄洪闸过流能力的关键影响因素。因此,在蓄滞洪区内设置能快速分散蓄滞洪水的分洪通道非常必要。     

东荆河下游河道防洪治理研究

近年来东荆河下游出现洪水位持续偏高的问题,分析其原因在于:20世纪70年代东荆河治理中仅围挽了联合大垸而并未扩挖深水河槽,后经洲滩民垸持续围垦及淤积,造成杨林尾洪水位偏高。为解决该问题,在深入研究丹江口水库大坝加高后汉江防洪形势以及三峡水库蓄水后长江防洪形势变化情况的基础上,确定了新形势下东荆河下游河道治理标准采用东荆河来流4 250 m³/s,相应汉口水位28.28 m,杨林尾控制水位31.0 m为宜;通过河槽疏挖等工程,有效扩大东荆河下游河道泄洪能力。在拟定的3种治理方案中,采用了二维水流数学模型进行比较,计算成果表明,保持现有堤距,扩挖深水槽的方案1具有投资少、施工易、降低洪水位效果明显的优点,因此将方案1确定为治理推荐方案。     

三里坪水利水电枢纽防洪效果分析

三里坪水利水电枢纽是汉江中游暴雨洪水主要来源地南河上的控制性防洪工程,水库承担下游谷城县和汉江中下游防洪的双重任务。根据历史水文资料,选取南河干流、水库与谷城县城区间以及丹江口不同典型洪水组合,采取洪水演进方法,分析了三里坪水库对南河下游及汉江中下游的防洪效果,拟定了三里坪水库防洪调度方式。采取经优化确定的调度方式,将减少汉江中下游民垸分蓄量及提高谷城县县城的抗洪能力。     

东荆河水文特性变化分析研究

东荆河是汉江下游分泄汉江洪水入长江的重要分洪河道,其分流分沙的变化不仅影响东荆河流域防洪安全、水资源利用、航运等,还影响汉江、长江的防洪安全。应用大量实测水文资料,系统地分析研究了东荆河分流分沙的变化规律。研究结果表明:东荆河多年平均分泄汉江水量42.5亿m~3,占9.1%,汉江上游丹江口水库建库后,分流比变化明显;分流分沙比在丹江口建库前后变化相当,洪峰流量分流比由建库前的22.7%变化为建库后的17.9%;由于丹江口水库调蓄,东荆河断流天数有所减少,且由于受清水下泄的影响,东荆河河床冲刷作用明显,断流水位下降。研究结果对东荆河及汉江中下游河道治理、水资源利用、防洪等有一定的参考价值。