珠江河口综合治理概述

1 区域概况 珠江是我国七大江河之一,其干、支水系分布于滇、黔、桂、粤、湘、赣等6省(自治区)和越南东北部,流域总面积453 690 km2,我国境内面积为442 100 km2.西江、北江于广东省三水思贤滘相汇后注入西北江三角洲,东江于东莞市石龙镇汇入东江三角洲.珠江三角洲由西、北江思贤滘以下,东江石龙以下河网水系和入注三角洲诸河组成,集水面积26 820 km2,其中河网区面积9 750 km2.西、北、东江水沙流入三角洲后经八大口门汇入南海.     

NAM水文模型在福州江北城区洪水风险模拟分析中的应用

福州城区河网水系纵横交错,受台风暴雨、洪潮水位顶托等因素影响,洪涝灾害频发,洪涝水治理难度大。研究不同降雨量级下的洪水淹没范围对城市防洪防涝具有重要意义,可为防洪排涝工程建设和城区水系实时调度提供依据。该文采用NAM水文模型,根据福州市赤桥水文站实测降雨洪水过程进行率定分析,将产汇流模型、河网一维水动力模型、二维地面漫流模型进行耦合,模拟2015年"苏迪罗"台风和2016年"鲇鱼"台风福州江北城区内涝范围,结果表明,模拟范围基本与实际调查范围一致,模拟效果较好。     

磨刀门水道洪水水位变化的分析

西北江干流洪水进入河网纵横的珠江三角洲以后，经八大口门出海。由于受人类活动的影响，洪水的下泄多受到一定的沮滞。本文试以磨刀门水道为例，进行洪水水位变化的分析。1样本的选取自天河以下，多年以来建造了许多水利工程，主要有：1973年磨刀门石峡河东、西河口水闸建成；     

兰沟洼蓄滞洪区分洪口门合理宽度分析

利用MIKE洪水分析软件研究兰沟洼蓄滞洪区分洪口门开启宽度与洪水水位、流量间的相关关系。建立了包括白沟河、南拒马河和兰沟洼蓄滞洪区的水动力学模型,基于现有的研究成果和实测资料,采用最新的地形图和水文成果进行洪水演进分析。在保证大清河水系北支整体洪水调度安全的前提下,分析合理的分洪口门宽度。     

典型约束型河网规划

以常熟市尚湖镇虞西片区的典型约束型河网为研究对象,采用河网水动力模型对约束型河网的结构连通性和河流水资源调配进行了规划研究。结果表明,控制条件下,采用空间结构连通和河网水流计算相结合的方法能充分满足尚湖镇虞西河网水资源分配需求,优化局部河系功能;通过多方案的河网水资源配置,望虞河多口门引水和锡北运河套闸联合调度方案能充分增强河网流动性,保证各水系功能区内水资源需求平衡和潜在的生态环境需水。该方法还能为水系调整提供合理的河道工程规模和设计参数,为保护约束型河网提供技术支持。     

珠江三角洲河网主要汊道分洪输沙作用研究

珠江三角洲河网是珠江流域几大水系汇流沟通、河海连通的枢纽河段,流域地位极其重要。初步研究分析了河网主要汉道对河口泄洪输沙的作用贡献,得出:三角洲每一条主要支汉都是干流入海河段的重要组成部分,分担着河口泄洪输沙重要任务,对调配河口动力平衡、维持河网稳定十分重要,与主干河道、口门是一个整体不可分割的泄洪输沙纳潮体系,需重视保护与加强监管;河网稳定与畅通对流域干流及河口地区防洪安全、河势稳定举足轻重。     

磨刀门潮汐河口的水流泥沙特性

珠江是我国第三大河,迳流量仅次于长江而居全国第二位。珠江水系由西、北江、流溪河和东江组成,其下游的冲积平原,统称珠江三角洲。珠江下泄迳流,在三角洲地区分八大口门迳流出海。整个珠江三角洲地区河网密布,水道纵横,相互影响,进行着频繁的水量和泥沙交换,就河口区水流条件的复杂性而言,珠江三角洲在全国是首屈一指的。     

宁波市海绵城市试点区域内涝研究

为了支撑宁波市海绵城市试点区域规划设计,针对宁波市河网密布、水系连通的特点,文章基于流域河网水动力模型,设定试点区域雨洪模型边界,模拟试点区域内涝积水点分布情况。模拟结果表明,排水口受河道水位顶托和洪水漫堤是宁波市海绵城市试点区域大部分内涝积水点成因,可为宁波市海绵城市试点区域内涝治理提供参考。     

复杂河网地区气候-水文-水动力耦合模型模拟

以淮河流域中下游结合部的洪泽湖周边滞洪区为研究对象,基于紧耦合技术,将一维和二维水动力模型进行耦合,基于松耦合技术,将气候模型与水文模型、水文模型与水动力模型进行耦合,实现了流域、河网、蓄滞洪区和湖泊复杂系统气候-水文-水动力单向耦合,并对气候变化影响下的复杂河网地区水流演进进行了模拟。结果表明:构建的气候-水文-水动力耦合模型对洪泽湖周边滞洪区洪水演进具有较好的模拟能力和适应性;气候变化导致未来淮河流域洪水量级增加,加大了洪泽湖周边滞洪区的洪水风险。     

基于EFDC模型的感潮河网地区闸门调度研究

水动力调控是治理黑臭水体、建立良好水环境和水生态的重要措施。对于感潮河网地区,做好闸门泵站调控的水动力调控达到活水循环是水环境问题治理的关键。研究了福州感潮河网地区水系水质维持的水动力调度模拟。基于EFDC构建福州复杂河网水系水动力水质模型,模拟研究区内不同水质目标及引水条件下的闸泵调度对河道水质变化影响。根据模型模拟结果得出结论：采用潮差引水可以降低运维成本,但是无法使水质恢复维持在优秀水平;采用泵站引水可以快速恢复河道水质,使用不同位置泵站对河道内水质产生影响不同,应根据实际的运维目标进行调整;同时开启水系南侧闸门及泵站易导致河网中心区域水体流向反复,引发水体震荡,不利于河道水质恢复维系,在运维调度中应避免同时开启。研究结论可以为感潮河网地区水质维系和水动力调控实施提供方法借鉴。关键字:     

人类活动对典型三角洲演变的影响--Ⅱ黄河和海河三角洲

现代黄河三角洲是在近150年来淤积、泛滥、改道过程中建造起来的。人类活动对黄河三角洲的演变产生着愈来愈强烈的影响。在这片新生的土地卜已经发展起了油田和现代化的新兴城市。由于水少沙多，人海河道单一但十分不稳定。过去150年里发生了11次较大的改道。为了开发油田、基础设施建设和城市发展．人们采取了一系列稳定河道的工程措施，这对于三角洲的演变和造陆产生了巨大的影响。由于水资源过度开发，海河水系诸河流都变成了季节性河流，仅在发生大洪水时有径流人海。为了防洪开挖了十几个人海河口。分析证明河流自然维持的人海河口数目与水沙比成正比。由于海河人海河口数与水沙比不适应，潮流海浪将泥沙输入河口淤积。造成这些人工河口的严重萎缩。疏浚解决河口淤积问题只治标。在渤海湾诸河口修建长双导堤切断高含沙浑浊带，可以控制泥沙进入河口淤积，并且最终将渤海湾沿岸高含沙带变成陆地。     

人工采沙及航道整治对珠江三角洲水流动力条件的影响

本文借助数值计算,运用"三级联合解法"对圣维南方程组进行求解,对1990年和2005年实测地形条件下珠江三角洲动力条件进行复演,研究了在高强度、大范围人工采沙和航道整治等人类活动作用下,三角洲航道网内部水流动力条件的变化。研究结果表明:由于河床的下切,导致同流量水位下降明显,一级分流节点思贤站的百年一遇流量水位下降达2.68m;同时,由于河槽容积增加,航道网内部潮汐动力增强,该站的年均潮差从1990年的0.35m增加到2005年的0.53m。河道断面面积的剧烈变化,引起了航道网内部及口门处水量的重新分配,其中洪奇门和磨刀门流量增加显著,其余6个口门均有不同程度的减少。珠江三角洲航道网内部水流动力条件的变化,亦是近年来珠江三角洲咸灾频发的主要诱因之一。     

Man's Impact on Water Resources

ABSTRACT

The SSARR model is applied to simulate flood levels in the Mekong river delta. The Mekong and Bassac rivers which are two main rivers and the Vaico river are interlaced together with canals and floodplains with storage. The flow exchanges between these rivers, and the tidal influences in their estuarial reaches make it necessary to utilize the backwater mode of the SSARR model in the simulation. In addition to the backwater mode, the diversion algorithm of the SSARR model is also used to take into account the over bank flow conditions.

Since the river storages during the flood periods are considerable, the rivers have been divided into several storage reaches or reservoirs. The flow between these storage reaches depends on the water level differences between each pair. Moreover, the various flood plain storages are also represented by a network of interconnected storage reaches or reservoirs. The upstream boundary condition is the discharge in the Mekong river at Phnom Penh, and the downstream boundary conditions are the tides at the mouths of the three rivers. Rainfall over the study area is also considered as input to the model.

In general, very close agreement is obtained in the calibration and verification except at thte stations Can Tho and My Thuan where tidal influences are significant. However, good results are obtained for the envelope of high tides at these two stations. Sensitivity analysis is made to determine the effects of the overbank flow parameters, and the exchange flow parameters on the flow in the rivers. More data collection of delta discharges and water levels is recommended for the future to improve the existing backwater relationship for better simulation of tidal fluctuation in the estuarial reaches of the delta.     

STUDY ON THE POLLUTION OF URBAN SCENIC WATER BODY BY MUNICIPAL DRAINAGE IN FLOOD SEASON AND ITS CONTROL PLANNING

In this article, based on river quality simulation and system optimization, a water quality model was established for scenic river after rainfall discharge in flood season, with the target of making water pollutants meet the standard in priority and saving expenditure on pollution control. With the principle of reducing sewage from combined sewage pumping station and heavily polluted initial rainwater, a mathematical multiobjective planning model was constructed for rain sewage pollution control in flood season, and one scenic river in a northern city was taken for simulation example. The results show that： the optimization result meets the requirements of planning, among which, sewage reduction from the combined pumping station accounts for 17.38% in the total reduction of rain sewage, and the reduction in the heavily polluted rain water accounts for 77.24% in the total reduction of rainwater pumping station. The planning scheme can provide theoretical basis for pollution control of scenic river in flood season, and for rational reconstruction and layout of outfalls along two banks of the river.     

珠江河口口门洪水分流比变化及成因

河口泄洪情势的变化关系到地区经济发展和灾害防治。基于珠江河口八大口门在1998年和2005年实测洪水资料及洪水发生前后河口实测地形资料,计算口门洪水分流比变化,分析口门泄洪分配特征变化及典型泄洪断面演变特征。在此基础上计算各个口门泄洪能力变化百分比。研究发现:河口典型泄洪断面宽度基本不变,河槽冲刷加深,有利于口门洪水宣泄;除横门外,其余口门泄洪能力增加;人类大规模的采砂活动引起的口门不平衡下切是导致珠江河口泄洪能力变化的主要原因,同时上游来沙显著减小背景下的河道冲刷也对此具有一定影响。     

人类活动对典型三角洲演变的影响--Ⅰ长江和珠江三角洲

中国大多数河流三角洲发育,许多城市在靠近河口处发展起来并成为商业中心。日趋增大的人类活动的影响导致了新的问题,需要新的流域管理策略加以应对。长江、珠江、黄河和海河三角洲为我国河口三角洲的典型代表。本文以长江和珠江三角洲为例,讨论了三角洲的演变及相应的管理策略。长江携带大量的水、沙入东海,在河口处不断形成三角洲岛屿和浅滩,导致河道分汊。长江口实施的航道疏浚和填海造陆工程促进经济发展的同时,在一定程度上束窄和稳定了河口。珠江三角洲是由西江、北江、东江以及潭江、绥江、流溪河、增江等在珠江河口湾内堆积形成的复合三角洲。三角洲内河网密布,出海口门较多。促淤造陆、疏浚开挖排洪航运水道、人工采砂等改变了三角洲的演变。合理的调配水沙,控制无序采砂,有计划的围垦是珠江三角洲综合治理方略。     

淮河中游汛期——非汛期洪污调度数学模型

针对淮河中游防洪及防污调度的实际需求,在流域现有水文信息平台和水文预报系统的基础上,以一维模拟为主线,通过对水工建筑物、行蓄洪区等河网要素的概化处理,构建了淮河中游汛期-非汛期全过程防洪防污一体化数学模型。模型主要由水文预报模拟、河道水动力模拟、闸坝泵调度模拟、行蓄洪区蓄行功能模拟及河道水质模拟等功能模块组成,并采用水文-水动力-水质相耦合的集成措施,实现淮河中游多闸坝,多行蓄洪区水量水质的联合计算。模型复演了淮河近年来发生的典型洪水事件和水污染物事件,并和实测值进行了比较。结果表明,所建模型能够准确客观地描述研究区的洪水演进规律和污染物输移扩散规律,根据调度准则,汛期可给出任意断面水位、流量要素及行蓄洪区进出洪量等信息,非汛期可以获取污染团下泄的详细过程,为全年淮河中游闸坝群的洪污调度提供模型支撑。     

珠江河口口门区滩槽演变及对泄洪的影响研究

受流域来水来沙和高强度的人类活动的影响,珠江河口口门滩槽演变规律复杂,对泄洪安全的影响有待深入研究。本文阐明了珠江河口滩槽近期演变总体特征,揭示了河口拦门沙演变动力机制,评估了不同类别大型涉水工程对泄洪的影响和贡献率,提出了珠江河口径潮控制敏感区的划分方法,量化了涉水工程防洪影响关键控制指标。研究发现:(1)在来沙大幅减少背景下,珠江河口滩涂存在侵蚀后退的可能,滩槽近期演变总体上有利于口门泄洪;(2)季风成沿岸流和洪水径流是塑造磨刀门拦门沙东、西汊发育的主动力,洪水与波浪共同作用是形成拦门沙内、外坡冲刷,拦门沙顶淤高的主要成因;(3)涉水工程对河口洪潮水位、分流比、净泄洪量、纳潮量等影响的群体效应,伶仃洋东四口门桥梁工程群对潮位影响贡献率大于围垦工程,而在西四口门围垦工程对潮位影响更大;(4)引入径潮动力比概念,提出珠江河口径潮控制分区,识别了防洪敏感河段,建立基于单宽流量概念的工程阻水效应判断方法,划分防洪影响敏感水域;(5)综合分析提出了各敏感河段或水域的涉水工程的允许壅水高度,基于口门均衡断面的河相关系,提出涉水工程引起的潮量减幅应控制在1%~2%以内。     

黄河入海流路改走北汊1时机分析研究

从黄河现行入海流路的演变发展及近期北汊河的基本情况来看，清７断面以下现行流路的行河年限比原规划的要延长。在控制西河口水位不超过１２．００ｍ，确保防洪安全，并兼顾河口地区工农业发展及油田开采的基础上，总结河口治理措施，尽量延长清７以下河道行河年限，稳定黄河入海流路，科学掌握改汊时机，避免过早或意外地改走北汊１。     

黄河河口生态需水分析

黄河入海水量及其流量变化过程对保障其河口三角洲生态健康具有十分重要的作用。本文分析了黄河三角洲生态系统的结构、组成及其功能,认为该生态系统关键期为5—9月。分析了黄河渔洼以下三角洲生态系统中的陆域湿地、河流湿地以及近海水域等重要生态单元生境修复与黄河径流条件的关系,重点分析了鸟类生境、河道内鱼类生境和近海水生生物繁衍生境的生态需水,提出了它们对黄河入海水量及其流量过程的要求。在统筹考虑黄河天然径流条件、自然功能用水和社会功能用水的平衡、黄河水资源配置条件等因素后,进一步提出现阶段黄河向其三角洲生态系统提供的生态用水控制指标：5—6月繁殖关键期的适宜水量约22亿m3,相应的利津断面流量应不低于150m3/s,最好能达到250m3/s;7—10月应保障洪水量级不低于3500m3/s、平水期流量不低于200～300m3/s;11月—次年4月流量应不低于75m3/s,最好能达到120m3/s。