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.     

一维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究

建立了一维河网嵌套平面二维洪水演进数学模型,并以长江干流螺山－汉口河段和汉江支流东荆河水系作为应用对象,对该地区分蓄洪区调度方案进行模拟。对东荆河分洪民垸、杜家台分蓄洪区等实施分洪后汉江、长江干流洪水位变化和各分洪区进洪后洪水演进、淹没过程进行了初步模拟。结果表明,分洪对降低距分洪闸较近的分洪口门河道水位最为明显,对下游水位也有较明显的降低效果,但对上游水位影响较小,同时也表明模型构建合理、运用方便、稳定性好,符合实际物理过程,具备推广应用价值。     

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。     

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.     

湖北杜家台分蓄洪区洪水保险工作探讨

杜家台分蓄洪区分洪运用损失与灾后补偿问题一直是困扰汉江防汛调度决策的重点和难点。通过洪水保险等非工程防洪措施,构筑完善的分洪运用补偿机制,对科学运用杜家台分蓄洪区无疑是非常必要的。分析了杜家台分蓄洪区开展洪水保险具备的有利条件和面临的主要困难,从加强政策支持、建立洪水保险基金筹资渠道、制作洪水风险图、制定洪水保险费率等方面提出了在区内开展洪水保险的对策和建议。     

2011年汉江秋汛杜家台分流水文特征浅析

受强冷空气和西南暖湿气流的共同影响,2011年9月上、中旬汉江上游地区发生连续性强降雨,形成了该区域自1983年以来的最大秋季洪水。分析了该次秋汛期间,杜家台分流水量及分洪道沿程控制站水位等水文特征,论述了杜家台分蓄洪区对汉江下游洪量的调节作用。分析结果表明,杜家台分洪对汛情的缓解成效显著。     

洪湖分蓄洪区启用对降低长江水位效果分析

运用一维、二维联算洪水演进模型,对长江干流螺山—汉口河段的洪水演进进行了模拟,分析了洪湖分蓄洪区的启用对该河段水位的影响,同时还模拟了洪湖分蓄洪区的洪水演进过程。计算结果表明,洪湖分蓄洪区的开启,能够有效地降低该河段的洪水位,从而减轻长江干流的防洪压力。计算结果可为洪湖分蓄洪区的合理启用提供科学的依据,为长江防洪调度提供参考。     

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.     

荆江-洞庭湖洪水演进模型和基本算法

针对荆江-洞庭湖复杂河网系统规模庞大、水流复杂的特点,建立了一、二维联算洪水演进模型,其中河道与湖区采用一维河网模型,分蓄洪区水流采用二维模型模拟.在建模中,模型提出了实时预报模式、河网断流计算模式、河道与分蓄洪区水量交换模式.该模型可用于长江干流、洞庭湖区河网及湖泊、分蓄洪区的洪水演进和防洪调度的水流仿真.     

长江防总办密集滚动会商汉江汛情

受汉江流域强降雨的影响,汉江下游干流水位持续上涨。2011年9月20～21日,长江防总办持续滚动会商汉江汛情,连夜调度丹江口、安康水库下泄流量,减轻汉江下游防洪压力,并向湖北省防指发出了关于利用杜家台分洪道分流问题的意见。21日上午,长江防总秘书长、长江委副主任魏山忠赶赴杜家台     

汉江下游防洪对策初探

2003年9月,2005年10月和2010年7月,汉江中下游均发生了近20 a一遇的较大洪水,千里汉江干堤险象环生,汉江下游地区如今正成为长江防汛的一块“短板”。从汉江洪水特性、汉江下游防洪能力和汉江中下游防洪工程体系等方面进行了分析,初步认为,汉江丹江口水库调度复杂、汉江干堤防洪标准偏低、杜家台分洪工程尚未完建、汉江蓄洪民垸建设严重滞后,仍是汉江中下游防洪工程体系存在的主要问题,直接影响到汉江中下游的防洪调度。只有在丹江口水库按最终规模建成、汉江干堤按设计标准加高加固、杜家台分洪工程按设计标准完建、汉江蓄洪民垸按要求进行建设的情况下,才能基本上解除汉江下游的洪水灾害。     

杜家台分蓄洪区建设与管理现状及对策

杜家台分蓄洪区以其特殊的地理位置,在长江中下游分蓄洪区中是使用频率最高、发挥作用最大的分蓄洪区,为保护武汉市和江汉平原的安全发挥着重要的作用。湖北省杜家台分蓄洪区建设管理局因成立时间不长,没有专项经费和人员编制,造成建设和管理工作相对滞后。根据杜家台分蓄洪区堤防工程建设和管理的现状,指出了存在的主要问题,分析了出现问题的原因,并提出了解决这些问题的方法和对策。     

汉江杜家台分洪工程运用方案

杜家台分洪闸位于汉江下游右岸仙桃镇(现沔阳县址)的下首不远。闸身30孔进水净宽363公尺,最大进洪流量为4,000秒公方,在特殊情况下,可采取过5,300秒公方。水流进入闸以后,由长21公里、宽约800公尺的分洪道引入泛区(泛区原为东荆河尾闾及长江倒灌地区)。泛区面积约为660平方公里,在沌口及大军山一带与长江连通。杜家台分洪工程为基本上解决汉江“三年两遇”洪水的工程设施。当上游洪水来量较大而非下游河道所能宣泄时,它可以分泄一部分洪水经泛区徐入长江,适当地控制杜家台以下汉江干流的安全流     

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。     

基于MIKE的杜家台洪道行洪能力研究

2005年、2011年杜家台2次洪道分流以最小损失换取最大安全,为汉江中小洪水调度模式提供新思路。针对杜家台工程现状特点,充分考虑现行预案调度运用,基于MIKE水动力软件,构建汉江、杜家台洪道及围垸的一、二维耦合数值模型,实现杜家台洪道行洪能力及效果分析。模拟结果表明,按照预案调度现状洪道分流,除新农垸及张沉湖垸堤顶高程不足外,可在汉口水位较高时基本实现安全行洪2 000~2 500 m³/s;汉江遭遇设计洪水时,优先利用洪道夹水入江的防洪效益十分显著。研究成果为完善杜家台分洪工程洪道运用模式及类似工程调度提供依据。     

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.     

特大洪水在荆江河段演进模拟研究

针对荆江-洞庭湖复杂河网系统规模庞大、水流复杂特点，为模拟特大洪水在长江荆江河段的演进过程，建立了一、二维联算洪水演进模型，其中河道与湖区采用一维河网模型，分蓄洪区水流采用二维模型模拟。分别采用1996年及1998年水文资料对模型进行了率定和验证，取得了较好的结果。将模型模拟应用于荆江特大洪水调度，根据计算结果，启用荆江分洪区、虎西备蓄区、浣市扩大分洪区、人民大垸蓄洪区、洪湖分蓄洪区，且上百里洲扒口行洪时能确保荆江大堤安全。     

汉江杜家台分洪工程的模型试验研究与原型验证

一、概述汉江下游河槽泄洪能力不平衡(上大下小),并受汉口长江高水顶托的影响。为避免下游经常发生洪水灾害,1956年在汉江下游修建了杜家台分洪工程。洪水经分洪闸、分洪道引入南岸东荆河下游泛区注入长江。杜家台分洪闸闸址位于湖北沔阳县仙桃镇下游约6公里。该闸和30个闸孔,每孔净宽12.12米,采用三级消能,消力池护坦总长52.5米,设计分洪流量4,000秒立米,为上游河道来量9,000秒立米的44.5％。为使工程安全经济,进行了整体河     

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.