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关于平原河网城市水资源综合规划防洪校核研究

2017-08-06 01:35 论文关键词：水资源综合规划；防洪安全；防洪规划；水文模型
　　论文摘要：为了研究城市水资源综合规划中各类涉水规划对防洪的影响，分析了平原河网区城市的洪涝特性及洪涝灾害形成原因，提出了适用于平原河网区城市水资源综合规划的防洪安全校核计算方法．以太仓市水资源综合规划防洪安全校核计算为实例，根据该市土地利用特点和下垫面特性，分别建立相应的产汇流模型，计算不同规划条件下的河网洪水位，计算结果可以为制定满足太仓市防洪安全要求的水资源综合规划方案提供依据．
　　我国的涉水规划主要包括水资源规划、水环境保护规划、水运规划、防洪规划以及水生态和水景观规划等．以前这些规划多数都是单独考虑，或者只考虑其中一部分，尤其是在各个城市的水利规划中，由于涉水管理部门众多，每个部门都制定各自的规划，有些规划之间无法达成一致甚至产生冲突，造成不必要的重复建设，影响城市的长远发展。因此，有必要把以上规划综合起来考虑，进行水资源综合规划，系统、科学地规划涉水事务，充分反映各涉水部门的需求，实现水资源的高效利用，统筹涉水工程的合理布局，对城市水系进行有序的开发利用，为人与自然的和谐共处奠定基础。
　　水资源综合规划必将涉及对原有河道及水利工程的调整，而这会对城市的防洪安全产生一定的影响，尤其是我国很多城市位于平原河网地区，如太湖流域、珠江三角洲等地区，地势平坦，地面高程较低，有的城市还遭受潮汐、台风或梅雨的影响，外河水位在汛期和高潮期可能高于城市地面高程，极易造成严重的洪涝灾害．因此，必须通过防洪安全校核，对水资源综合规划中的各类工程进行安全模拟，检验这些工程是否满足规划条件下的防洪要求，并提出新规划条件下的防洪除涝方案。
　　水资源综合规划保障水资源的可持续发展，满足人类社会、经济发展对水资源日益增长的需求，而防洪安全校核是水资源综合规划得以实施的安全保障，因此，防洪安全校核在水资源综合规划中的应用研究具有重要的理论意义和实用价值．本文研究了平原河网区城市的产汇流特性及水文计算方法，针对水资源综合规划进行水系调整和水利工程布设，运用城市产汇流理论和河网水动力学相结合的方法，计算不同规划水平年相应防洪标准下的河道洪水位，检验规划工程的安全状况，为防洪措施的制定提供科学依据。
　　1平原河网区城市产汇流计算
　　产汇流计算是防洪校核研究的前提和基础，计算精度直接影响防洪校核研究的可靠性，产汇流计算涉及的产汇流分区情况、下垫面分类、设计暴雨计算、产流计算、汇流计算均需与水资源综合规划保持一致性。
　　1产汇流分区及下垫面分类
　　平原河网地区地势平坦，河道交错，湖泊池塘众多．随着城市经济的快速发展，大量开发区的建设，下垫面的特性发生了显著变化，不透水面积明显加大．不同的下垫面具有不同的产流规律，因此，根据河网水系分布、地形特点、水利工程布局及洪水特性把研究区划分为不同的产汇流分区，各分区再根据城市的土地利用状况划分为4种不同的下垫面条件，即水面、水田、旱地(包括山丘地和非耕地)和城镇。
　　1．2暴雨计算
　　由于形成各次特大暴雨的气象条件不同，而且雨区的地形千差万别，所以特大暴雨的雨量时空分布是多种多样的，并没有一种固定的形式．一般统计当地的历次实测特大暴雨资料是取其平均值，或取其最恶劣的组合情况，作为拟定设计暴雨时空分布的依据。
　　1．3产流计算
　　由于平原河网区下垫面由4种不同类型组成，因此，产流计算时需针对不同的下垫面用不同的产流模式进行计算。
　　对于水面，按水量平衡方程由降雨扣除水面蒸发推求产水量；对于水田，考虑水稻不同生长期的水田需水深度、耗水系数及灌排方式推求灌排水量；对于旱地采用新安江三水源模型进行产流计笺；对于城镇区域则划分为不透水面积和透水面积两部分分别计算产流量，其中不透水面积是从降雨中扣除洼地蓄水及蒸发，剩余部分全部为地表径流，透水面积按新安江模型计算产流量。