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义泽河闸拆建工程规模模拟演算分析

摘要：感潮河段的涝水和潮水的关系较为复杂，二者并无内在联系，二者组合问题目前尚无完善的解决办法，本文试用半日河川水库动态水量平衡法对感潮河段上的水位进行模拟演算，以推求闸门合理的设计宽度。

关键词：感潮河半日河川水库动态水量平衡法闸门宽度

义泽河位于江苏省连云港市灌南县境内，西起盐河，经东三岔汇入灌河主干流。盐东控制工程是灌河流域的末级控制工程，是一项兼有挡潮、排涝、灌溉、防洪、航运等多功能综合利用的大型水利枢纽工程。义泽河闸作为盐东控制枢纽的重要建筑物之一，位于盐河以东0.5km义泽河上，主要排泄沭阳、灌南、涟水、淮阴等县、区涝水，设计排涝面积有247km2,同时该闸拦蓄回归水，以满足灌南、沭阳等县农田灌溉用水和义泽河两岸工、农业生产及群众生活用水的要求。

义泽河闸工程兴建于文革后期，受经费、材料等诸多因素限制，结构简陋，标准偏低。经复核计算，在设计、校核工况下，工程的整体抗震性能较差、闸墩的抗剪、抗拉能力，反拱底板配筋量和强度不满足要求。义泽河闸运行20多年来长期带病工作，存在严重安全问题，需及早实施除险拆建工程。

1推算排涝流量

1.1设计暴雨

根据义泽河流域沭阳、马厂两站历年(1975～2006年)最大24小时、最大3天雨量资料，统计得最大3天暴雨均值为143.4mm,经P-III型频率曲线

分析计算得10年一遇设计最大24小时雨量为198.1mm,设计最大3天雨量为243mm。

设计最大3天面净雨量Rm由下面公式1求的：Rm=[(P+Pa-Cp)3+C3]13—Ci

Pa--土壤前期影响雨量：Pa=Imax×a

该流域属于平原区，故Imax取95,三天暴雨(243mm)250mm,a=0.5[1]。

Pa=Imax×a=95×0.5=47.5mm

Cp,C--义泽河流域处于新沂河南北平原区，查表得Cp=15,C=11011]则Rm=[(243+47.5-15)3+1103]13—110=171.2mm

1.2推求设计涝水

(1)查苏北平原区F/J～Mm查《江苏省暴雨洪水图集》图37,计算设计洪峰流量Qm。查图得Mm=0.01m3/s/km2。

Qm=Mm×Rm×F=0.01×171.2×247=423m3/s

(2)平头设计流量计算。按地表允许短期滞水18小时，查1984年《江苏省暴雨洪水图集》图38,得相应时段的α值为68.9%,推求设计标准下的平头流量Q。

Q=Qm×a=423×68.9%=291m3/s

即义泽河流域10年一遇排涝设计平头流量为291m3/s。1.3产汇流计算

采用瞬时单位线法计算设计涝水过程，由《江苏省暴雨洪水图集》查算得本区域mi的优选计算公式。

苏北平原区：m?=2.25×F0.38=2.25×2470.38=18.3

根据瞬时单位线参数m?,查得时段单位线，将时段净雨换算成时段总径流量，乘以单位线，并叠加成10年一遇的出口断面的设计涝水过程线。时段总径流量计算公式为：

Ii=(R×F)/(3.6△t)

对设计洪峰流量进行平头计算，得设计平头涝水过程线，见表1。表1义泽河流域10%设计涝水过程

时段

单位线

时段径流量

涝水过程线

平头涝水

过程线

t=6

ml=18.3

195.8

195.8

783.1

783.1

3

0

0

0

0

4

0.058

11.4

0

11.4

11.4

5

0.190

37.2

11.4

48.6

48.6

6

0.225

44.1

37.2

81.3

81.3

7

0.182

35.6

44.1

0

79.7

79.7

8

0.124

24.3

35.6

45.4

0

105

105

9

0.085

16.6

24.3

149

45.4

235

235

10

0.053

10.4

16.6

176

149

352

291

11

0.034

6.66

10.4

143

176

336

291

12

0.021

4.11

6.66

97.1

143

250

250

13

0.012

2.35

4.11

66.6

97.1

170

170

14

0.006

1.17

2.35

41.5

66.6

112

112

15

0.004

0.783

1.17

26.6

41.5

70.1

70.1

16

0.003

0.587

0.783

16.4

26.6

44.4

44.4

17

0.002

0.392

0.587

9.40

16.4

26.8

26.8

18

0.001

0.196

0.392

4.70

9.40

14.7

14.7

19

0

0

0.196

3.13

4.70

8.03

8.03

20

0

2.35

3.13

5.48

5