环形河网排涝泵站规模规划设计的体系构建

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1、环形河网排涝泵站规模规划设计的体系构建　随着经济的迅速发展，我国土地资源日益趋于紧张，围填海区域的开发利用率明显增高。全球气候变暖及下垫面的大规模改造在不同程度上改变了水文的循环状况，甚至改变了降雨的强度和持续时间。为确保该区域的安全使用，需要科学合理地规划水系，对其进行排涝能力分析，确定区域排涝所需泵站的规模并预测不同泵站规模下，该区域发生洪涝灾害的可能性。　　有关学者[19]利用Hecras建立数值计算模型，对许多天然河道的输水与排涝能力做了相关研究，以排涝期间河水是否超过堤顶作为最终评定标准，指出发生洪涝灾害的原因并针对具体工程提出相应的解决办法[第一l

2、un，河X除了保证景观需求，最重要的是保证汛期区雨水排涝。区内降雨由16座雨水泵站提升后排入环形河X，再通过环布河X四周的8座排涝本站外排至外海。本文将影响排涝系统排涝能力的相关参数无量纲化，以衡量环形河X的排涝能力，为今后类似区域的排涝工程建设提供参考。　　1模型构建　　1.1排涝系统概化　　区域排涝系统多由河道、湿地、雨水泵站和排海泵站等组成，排涝泵站与雨水泵站的位置见图1。河X多为人工新开挖的河道，河道断面几何形态见图2。河道糙率是表征河渠底部和岸壁影响水流阻力的综合因素的系数。参考水力学等相关计算手册，根据河道类型将河道糙率设定为0.02～0.025。

3、　　图1排涝系统结构示意图　　Fig.1Schematicdiagramofdrainagesystemstructure　　图2典型河段断面类型图　　Fig.2Typicalrivercrosssection　　1.2边界条件　　1.2.1河道初始水位　　现代气象预报的时效性与准确性可以为排涝前的准备工作提供依据。实际运行时，可根据预报，将渠X水位预降至低水位，腾空库容，减小排涝泵站的装机容量，提高防洪能力。渠道的调蓄涌容调节[5]通过将渠X初始水位控制于常水位以下，利用渠道初始水位和高水位之间的容积，采用以时间换取空间的方法，获取更大的调蓄库容。模型设定各

4、边界条件不变，计算不同初始水位条件下渠X水系各断面的最高水位，结果见图3。当渠道初始水位降至1.0m以下时，降低渠道初始水位对渠X水系各断面最高水位结果影响不大；当渠X水位升高至1.2m以上时，渠X水系各断面最高水位迅速增高。从经济、景观要求和排涝安全三方面考虑，实际运行中渠道初始水位为1.0m。　　图3初始水位对最高水位的影响　　Fig.3Theimpactofinitialaximum3/s之间。雨水泵站最大抽排流量根据当地设计暴雨确定。由于城市化的发展，城市地区市政排水和区域排涝设计标准的不同[1012]、降雨强度、降雨历时的不同，将直接决定雨水泵站规模

5、与运行情况，包括抽排流量、运行时间等。雨水泵站排水过程线见图4。由于雨水管X集水的时间延迟，降雨刚开始的某段时间内，雨水泵站的抽排流量为递增的过程。每座雨水泵站的8台水泵的运行方式为：每隔15min开启1台。本文共设定了15种排水方案，各参数取值见表1。本文中各个参数意义如下：T为雨水泵站总排水时间，反映降雨历时（h）；Q雨为雨水泵站最大抽排流量，反映降雨强度（m3/s）；odelinSimulationofFlood[J].eng.ApplicationofHECRASModeltoAnalysisandAssessmentofFloodRisk[J].AC

6、hao.CausalAnalysisonFloodandainUrbanAreaofFuzhoueasure[J].entofHaiheRiveratTianjin[D].Nanjing：HohaiUniversity，2005.（inChinese））本文由第一摘自《南水北调与水利科技》2014年第2期，版权归原和期刊所有。