平原河網(wǎng)水閘生態(tài)調(diào)度研究

前言

第1章緒論

1.1項目背景

1.2選題研究意義

1.3國內(nèi)外研究概況

1.4研究主要內(nèi)容和技術(shù)路線

第2章濱海平原河網(wǎng)系統(tǒng)及其單因子健康診斷

2.1復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)

2.2耗散結(jié)構(gòu)

2.3平原河網(wǎng)生態(tài)需水

2.4平原河網(wǎng)單因子健康評價

2.5平原河網(wǎng)波速區(qū)與流速區(qū)劃分

2.6小結(jié)

第3章濱海平原水閘“一潮”防洪排澇調(diào)度模型

3.1模型結(jié)構(gòu)

3.2“一潮”產(chǎn)水計算

3.3平原河網(wǎng)匯流計算

3.4平原河網(wǎng)一維水動力計算

3.5小結(jié)

第4章濱海平原水閘群活水調(diào)度研究

4.1水體自凈

4.2水體溶解氧與流速關(guān)系

4.3汐調(diào)度

4.4活水調(diào)度和生態(tài)需水量計算

4.5小結(jié)

第5章基于生態(tài)環(huán)境水閘群聯(lián)合調(diào)度方案

5.1大系統(tǒng)分解——協(xié)調(diào)法

5.2水閘群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)

5.3水閘群聯(lián)合調(diào)度原則

5.4水閘群聯(lián)合調(diào)度方案

5.5小結(jié)

第6章應(yīng)用示范

6.1研究區(qū)域概況

6.2區(qū)域平原河網(wǎng)單因子健康診斷

6.3姚西北平原河網(wǎng)水閘群調(diào)度模型

6.4活水調(diào)度方案

6.5效果驗證

6.6小結(jié)

第7章結(jié)論和展望

7.1結(jié)論

7.2展望

參考文獻

附圖：余姚姚西北平原水閘群分布示意圖 2100433B

本書以浙江省余姚市2013年百年一遇“菲特”2015年“燦鴻”臺風(fēng)洪水等實測資料為基礎(chǔ)，通過分析總結(jié)國內(nèi)外各種水閘調(diào)度，從典型分析、理論分析與過程模擬為手段，系統(tǒng)地開展了平原河網(wǎng)水閘生態(tài)調(diào)度機理、一潮防洪排澇調(diào)度、活水調(diào)度“汐調(diào)度”等關(guān)鍵技術(shù)研究。本書研究成果已應(yīng)用于《浙江省大中型水閘控制運行計劃編制導(dǎo)則》、《浙江省大中型水閘運行管理規(guī)程》和《浙江省大中型水閘標(biāo)準(zhǔn)化管理手冊編制指南》等省級水利技術(shù)規(guī)范；被太湖流域管理局“十二五”國家水體污染控制與治理科技重大專項——“太湖、河網(wǎng)水環(huán)境安全聯(lián)合調(diào)控示范及運行準(zhǔn)則編制”項目采用；并在浙江杭嘉湖、蕭紹寧、溫黃和溫瑞平等大平原的主要水閘調(diào)度中得到應(yīng)用；成果在浙江省及全國其他沿海地區(qū)平原具有廣闊推廣應(yīng)用前景。

為了加強水閘調(diào)度的計劃性，每年年初應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)定和有關(guān)部門的要求，結(jié)合工程當(dāng)年具體情況，參照歷史水文規(guī)律、當(dāng)年的水文預(yù)報和工程歷年運用經(jīng)驗，制定年度水閘調(diào)度計劃。在實際運用過程中，應(yīng)根據(jù)已出現(xiàn)的水情和實際工情，檢查和修訂調(diào)度計劃，并據(jù)以運用。如因特殊情況需在超過規(guī)定的控制指標(biāo)運用時，必須經(jīng)過充分的分析論證，并按制度規(guī)定，經(jīng)過上級主管部門批準(zhǔn)后執(zhí)行。

水閘調(diào)度分洪閘調(diào)度

一般以防洪保護區(qū)代表站或閘前水位(流量)作為控制條件，根據(jù)上游水情及下游的河道安全泄量要求，適時開閘分泄超過河道安全泄量的洪水人分洪道或分洪區(qū)。根據(jù)水情及防汛情況，隨時調(diào)整閘門開度或開啟孔數(shù)，以適應(yīng)分洪流量的變化，充分利用河道泄洪能力，盡可能減少分洪區(qū)的分洪損失。在確定閘門開度時，應(yīng)考慮閘后分洪區(qū)或分洪道水位抬高對分洪量的影響。在運用中應(yīng)注意減少分洪道泥沙淤積。

水閘調(diào)度節(jié)制閘調(diào)度

攔河的節(jié)制閘又稱攔河閘，一般分別與分水閘、進水閘、船閘、水電站、沖沙閘等共同組成攔河樞紐聯(lián)合運用。主要考慮河道來水情況和用水需要，在枯水期全部或部分關(guān)閘，抬高閘上游水位，為農(nóng)業(yè)灌溉、城市供水、水力發(fā)電和改善航運創(chuàng)造條件。出現(xiàn)洪水時適當(dāng)開閘泄洪、分洪，使閘上游水位不超過河道防洪安全水位，閘下游河道不超過安全泄量。干渠上的節(jié)制閘往往與分水閘、退水閘聯(lián)合運用，使各支渠可以有計劃、按比例地引水，并使多余水量通過退水閘排出于渠。

水閘調(diào)度排水閘調(diào)度

按照設(shè)計要求，以盡可能控制閘上游水位為原則。一般在冬春兩季要及時排除雨水，控制閘上游水位不超過耕作水位，以滿足各季作物生長及春耕要求。汛期閘下游河水位上漲時關(guān)閘，防止倒灌，并要利用河水位短期回落的時機開閘搶排澇水；汛后，當(dāng)閘下河水位低于閘上游水位時即開閘排水，使盡可能多的土地取得排水效益。對于雙向運用的排水閘，遇到干旱年份時，應(yīng)根據(jù)農(nóng)田需要在外河水位高于內(nèi)河水位的適當(dāng)時機開閘引水進行灌溉。處于盛產(chǎn)魚苗河段上的排水閘，在運用中還要根據(jù)條件適時進行開閘引水納苗，促使?jié)O業(yè)發(fā)展。

水閘調(diào)度引水閘調(diào)度

根據(jù)需水要求和引水河段水情有計劃地引水。當(dāng)灌溉引水閘與湖泊、水庫、塘堰相連時，應(yīng)抓住引水河段漲水時機及時開閘引水，盡量利用湖泊、水庫、塘堰進行調(diào)蓄。

水閘調(diào)度擋潮閘調(diào)度

主要考慮阻擋海潮入侵，以滿足防洪、排水與灌溉或城鎮(zhèn)供水的要求。在調(diào)度中要綜合考慮各方面的要求，例如采取分季節(jié)、分級控制河網(wǎng)水位的辦法，以適應(yīng)灌溉與排澇在各時期的不同要求；根據(jù)水文氣象預(yù)報提前排水或根據(jù)退水過程及時蓄水，使排灌都得到較好的滿足；在控制河網(wǎng)最高、最低水位時要考慮航運的要求。要注意防止閘前泥沙淤積，并要充分利用潮水及泄水沖淤。

水閘的種類很多，按用途分有節(jié)制閘、排水閘、引水閘、分水閘、分洪閘、退水閘、檔潮閘等。它們共同的運用原則是：①在保證工程安全的條件下，盡可能綜合利用水資源，充分發(fā)揮水閘的綜合效益。②應(yīng)與上下游工程相配合，并與河道堤防的防洪能力或上下游排水、蓄水能力相適應(yīng)。③按照規(guī)定的水利任務(wù)主次關(guān)系，合理分配水量。④遵守閘門啟閉操作規(guī)程，均勻、對稱地啟閉閘門，以滿足水閘的消能防沖要求，盡量防止泥沙淤積，延長工程使用壽命。

根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001），平原區(qū)水閘的等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)如下表。