导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

太湖防洪设计水位对长兴平原回水影响及应对

文档作者：陈竽舟曹升起文档来源：浙江省水利水电勘测设计院		点击数：	更新时间： 2025年08月29日
下载地址：点击这里	文件大小： 776.24 KB 共5页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共5页]

本文件共5页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：776.24 KB 共5页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：乌东德水电站大型竖井快速安全开挖技术研…

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第28卷第6期
2016年12月
浙江水利水电学院学报
J．Zhejiang Univ of Wat．Res＆Electric Pow
V01．28 No．6
Dec．2016
太湖防洪设计水位对长兴平原回水影响及应对
陈竽舟，曹升起
(浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002)
摘要：太湖是长兴平原洪涝水唯一承泄区，太湖水位变化直接影响长兴平原行洪除涝能力．长兴平原洪涝灾害系
水文、地质、人类多重因素影响而成．通过梳理太湖防洪设计水位变化过程，分析回水影响，建议对骨干泄洪入湖通
道开展综合整治，通过行洪断面扩大、两岸堤防加高加固，支汊河道建闸控制等工程措施，形成防洪闭合圈，使长兴
平原达到防御太湖百年一遇洪水的标准．
关键词：太湖；防洪设计水位；回水影响；防洪
中图分类号：TV87 文献标志码：A 文章编号：1008—536X(2016)12—0038·05
Influence and Countermeasures of Design Level for Taihu Lake
Flood Control on Backwater in Changxing Plain
CHEN Yu—zhou，CAO Sheng-qi
(Zhejiang Design Institute of Water Conservancy and Hydro-electric Power，Hangzhou 310002，China)
Abstract：Taihu Lake is the only drainage area in Changxing Plain．The changes of Taihu water level directly affect the con·
trol capacity of flood and water logging in Changxing Plain．The flood disaster in Changxing Plain is caused by multiple fac—
tors，such as hydrology，geology and human beings as well．By analyzing the causes of flood disaster in Changxing Plain，
the changes of design level for flood control in Taihu Lake，and the relevant backwater effect，the comprehensive treatments
are suggested in backbone discharge channel by enlarging flood draining section，heightening and strengthening the em—
bankment and constructing controlled gate
in tributaries，SO as to form a closed circle，enabling Changxing Plain to obtain
the resisting standard of“hundred·year flood”．
Key words：Taihu Lake；design level for flood control；backwater effect；flood control
太湖是流域河湖水系中最大的水体，是流域洪
水和水资源的调蓄中心，是沿湖城市群经济社会不
断发展的基础保障．环湖大堤是沿湖平原地区的重
要防洪屏障，是太湖洪水安全蓄泄的关键．依据“西
敞东控”的布局原则，环湖大堤分别以直湖港口
(北)、长兜港口(南)为界，分为“西段”和“东段”，
长兴平原所处的“西段”入湖口门基本敞开．近年
来，长兴平原泄洪、除涝受太湖高水位顶托影响明
显，2016年入汛以来，太湖流域累积面平均降雨量
较常年同期偏多4成，太湖水位不断攀升至历史次
高值，致使长兴平原发生严重洪涝灾害．太湖是长
兴平原洪涝水的唯一承泄区，太湖水位变化与长兴
收稿13期：2016-10—17
作者简介：陈竽舟(1983一)，男，浙江舟山人，工程师，主要从事
水利规划工作．
平原防洪除涝能力密切相关⋯．本文通过分析太湖
防洪设计水位对长兴平原的回水影响，初步研究提
出应对措施，完善长兴平原防洪减灾体系．
1 长兴平原洪涝灾害成因
1．1 水文气象因素
长兴平原属亚热带季风气候区，季风明显，由
于地理位置所致，地区洪涝灾害呈现梅雨型和台风
型洪涝灾害特征，其中尤以梅雨型洪涝灾害明显．
锋面雨常在本区域上空停留而形成强度较大的梅
雨暴雨，笼罩范围广，降雨集中，洪峰流量大，历时
长，容易遭遇连续几次降雨过程，常造成流域性洪
灾．建国以来的1957年、1984年、1999年以及2016
年6～7月发生的洪涝灾害均为典型的梅雨型旧1．
万方数据
第6期陈竽舟等：太湖防洪设计水位对长兴平原回水影响及应对39
每年的7月底至10月初，天热雨少蒸发大，常
出现伏旱，也是台风集中时期，台风经沿海登陆浙
北地区后，受天目山阻挡抬升，暴雨中心集中于天
目山一带，受台风外围影响带来的强风暴雨，也极
易引发洪涝灾害，2000年以后发生的“罗莎”、“莫
拉克”、“海葵”、“菲特”等台风b1，对长兴平原同样
造成了较大损失．
1．2地形地貌因素
长兴平原山地多、平原少，山区面积约占区域
总面积的60％，已建大中型水库控制了约43％的集
雨面积，其他山区受地形地貌所限，缺乏控制性工
程．山峰高程大多在300—500 m，河道上游纵坡陡，
源短流急，暴雨时洪水迅速汇集，形成洪峰，宣泄而
下．进入平原后，又受制于平缓的河道纵坡，较小的
过流断面，行洪能力无法满足设防要求．而梅雨期
间，下边界受太湖高水位顶托，致使洪水外排能力
减弱，高水位持续时间延长．此外，区域南侧又受西
苕溪洪水侵袭，造成河道洪水位迅速抬高．濒临太
湖区块地势低洼，现状田面高程在1．7 m(85高程，
下同)左右，局部低于1．2 m，现有圩堤高程不足，堤
身单薄，排涝动力欠缺，在持续高水位运行下，易发
生倒堤破圩、淹没农田村庄等险情．
1．3人类活动因素
随着城乡一体化建设进程推进，不透水地面面
积不断增大，使区域调蓄能力减弱‘41，降雨汇水速
度加快，不可避免地加重了防洪除涝压力．随着经
济社会和城乡一体化发展，规划建设用地规模将会
进一步扩大，然而城镇防洪体系建设普遍滞后于城
镇建设，大量新建城镇区块没有防洪工程保护，易
受洪涝水袭击．再者非法占用河道水域等情况时有
发生，建设项目水域补偿工程实施情况并不乐观，
进一步增加了区域防洪风险．
圩区一直是长兴平原低洼区防洪除涝的有效
措施，扩大圩区规模可以缩短防洪堤线，减轻区域
防洪压力．但圩区整治是把双刃剑，圩区规模的扩
大，势必将一部分圩外河道成为圩内水面，使圩外
可调蓄容积相应减少；同时圩内城镇化建设和农业
种植结构调整，对圩区排涝能力提出了更高的要
求，圩区外排能力的增加使得同等暴雨条件下圩外
河道洪水位增高，加大了圩外河道的行洪压力"j．
2 太湖防洪设计水位
新中国成立后，中央和地方十分重视太湖流域
治理，进行了大量的水利基本建设，取得了显著成
效，为保障太湖流域经济社会快速发展发挥了重要
作用．随着沿湖城镇经济社会、水雨工情的不断变
化，太湖防洪设计水位在治太过程也进行了相应的
调整．
1987年由原国家计委批复的《太湖流域综合
治理总体规划方案》(以下简称《总体规划方案》)
对治理标准的阐述为：“选用1954年5～7月降雨
过程作为确定流域性骨干工程规模的设计标准，
其频率约为50年一遇”，流域平均雨量合计为
890．8 mm．根据《总体规划方案》对设计典型年洪
涝水的安排，流域洪涝水经太湖容蓄，并扩大外排
能力后，控制太湖最高水位为2．82 m(吴淞
4．66 m、．
在《总体规划方案》实施过程中，流域经济社
会同步高速发展，对防洪的要求不断提高；同时，
流域下垫面及水雨工情也发生了较大变化．20世
纪90年代以来，太湖流域连续发生了多次较大洪
涝灾害，特别是1991年和1999年的两场流域洪
水，与1954年降雨相比，对流域防洪更为不利．为
此，流域管理局组织编制了《太湖流域防洪规划》
(以下简称《防洪规划》)，并于2008年由国务院
批复实施．
《防洪规划》确定的防洪建设目标为：“近期流
域能防御不同降雨典型的50年一遇洪水，重点工
程建设与防御流域100年一遇洪水的标准相衔
接”．远期“使流域达到防御不同降雨典型100年一
遇的洪水标准；遇1999年实况洪水，能确保流域重
点保护对象防洪安全”．其中50年一遇，全流域90 d
降雨量为908．1 mm；100年一遇，全流域90 d降雨
量为975．1 mm．鉴于不利降雨典型出现和防洪标准
的提高，太湖防洪设计水位继续维持2．82 m较难
实现，因此，《防洪规划》确定太湖防洪设计水位抬
高至2．96 m(吴淞4．8 m)．
3 回水影响分析
3．1 拟定分析方案
太湖防洪设计水位的抬高使本就受太湖回水
万方数据
浙江水利水电学院学报第28卷
影响的长兴平原防洪压力进一步增加．为分析太
湖防洪设计水位对长兴平原回水影响范围及影响
程度，采用控制变量法，分别拟定以下两种分析
方案．
本底方案：长兴平原防洪除涝不受太湖防洪设
计水位影响．即在长兴平原出现5年一遇降雨时，
下边界遭遇太湖常水位的方案．根据2000年至今太
湖(选用夹浦站作为长兴段代表站)年均水位统计，
多年平均水位约为1．4 m，故以此作为本方案的下
边界水位．
对比方案：长兴平原防洪除涝受太湖防洪设计
水位影响．即在长兴平原出现5年一遇降雨时，下
边界遭遇的太湖水位过程峰值为防洪设计水位．太
湖湖区100年一遇防洪设计水位为2．96 m，考虑到
长兴段太湖沿岸洪水位高于太湖湖区平均水位的
因素，同时结合已建工程，长兴段太湖防洪设计水
位采用3．1 m，故以此作为本方案的下边界水位
峰值．
3．2计算分析方法
天然河道回水曲线一般根据河流的水文、地形
和纵横断面等因素，采用分段计算的方法推求¨o．
考虑到长兴平原河网纵横交错，平原圩区遍布，受
山水和太湖双重影响，彼此间水量交换频繁，水文
情势十分复杂．因此本文通过建立水力计算数学模
型开展相关分析工作．
水力计算方法采用河网非恒定流方法⋯，其基
本方程为圣维南明渠非恒定流偏微分方程组(见式
(1)、式(2))，用隐式差分法化为差分方程，再与边
界条件及初始条件构成非线性方程组，采用牛顿迭
代及高斯列主元消去法求解，从而得出各计算断面
的水位和流量过程．模型计算考虑山区河流、平原
漫滩以及堰、闸、泵等工程对洪流演进的影响，逐时
计算河网的洪水过程．
B丝+鲤：口(1)
dt as
1
专塑Ot+芸(z+丢)+％警=o c 2， i一+面l z+瓦J+’啄r 2 u ¨’
式中：z一某一时刻t及在某一空间位置S断面
的水位；
p一某一时刻t及在某一空间位置．s断面
的流量；
F一某一时刻t及在某一空间位置S断面
的相应过水断面积；
"一某一时刻t及在某一空间位置S断面
的断面平均流速；
K一某一时刻t及在某一空间位置S断面
的流量模数；
q一单位河长旁侧人流量．
根据长兴平原河流水系分布，计算模型共概化
骨干排水河道150多条，计算河道断面802个，概化
河汉129个，闸汊51个，集中人流37个，流量边界
18个，水位边界13个，概化湖泊114个．与河网相
连通的大小湖荡，通过河汊调蓄节点加以概化．圩
区等概化为湖泊，概化湖泊和排水河道之间根据实
际情况，采用排水闸、排水泵站、堰三种形式连接．
模型上边界人流采用流量过程，下边界采用水位
过程．
3．3回水影响分析
鉴于长兴平原现有横山港、杨家浦港、长兴港、
合溪新港、沉渎港、夹浦港、常丰涧等多条骨于入湖
河道，其回水影响情况大同小异．限于篇幅，本文以
长兴港为例，对上述两个方案进行计算分析．
(1)对洪水位影响
根据模型计算成果，长兴平原在5年一遇降
雨条件下，太湖防洪设计水位对长兴平原的回水
影响可一直上溯至泗安水库坝下，且无明显水位
尖灭点．由此初步判断，太湖防洪设计水位对长兴
平原的回水影响涉及整个平原河网地区．通过绘
制长兴港沿程水面线(见图1)可以看到，太湖防
洪设计水位对长兴平原的回水影响程度有所不
同．两个方案的水面线在杨湾节点有明显差异，其
中杨湾至太湖口河段受太湖防洪设计水位影响较
大，为太湖洪水控制河段；而杨湾以上，影响则逐
步减弱，为长兴平原本地洪水控制河段．受回水影
响程度较大的河段自太湖口往长兴平原内部延伸
约7．2 km．
(2)对洪峰流量影响
洪峰流量方面，长兴平原防洪除涝受太湖防洪
设计水位影响的方案，其长兴、杨湾、太湖口三个特
征点的洪峰流量分别较不受影响方案下降4．9％、
17．4％、23．O％；洪量方面，在受太湖防洪设计水位
影响情况下，太湖口的七日人湖洪量较不受影响方
案削减52．8％，减少的洪量将大部分滞蓄在平原低
洼区块．
万方数据
第6期陈竽舟等：太湖防洪设计水位对长兴平原回水影响及应对41
(3)对已建工程影响
长兴平原现有防洪工程可大致分为城防和农
防两部分，其中城防工程主要采用地面抬高形式，
将建城区地面高程控制在50年一遇洪水位以上，
部分老城区则采用围圩筑堤形式，提高防洪能力．
经水力计算，现状工况长兴平原在50年一遇降雨
8
j
}
墨：
器
／
一2
-4
条件下，若遭遇太湖防洪设计水位3．1 m，长兴站的
洪水位在平原圩区已大范围滞蓄的情况下，仍将达
到3．8 m，逼近城防控制的地面高程，主城区内局部
低洼区块将受淹，城市排水系统也将受制于外港的
高水位，排涝能力锐减．
图1 长兴港不同方案沿程水面线
农防工程主要依靠圩区来抵御外部洪水的侵
袭．据统计，长兴平原现有圩区229片，总面积约
460 km2，其中洪桥镇、太湖街道、夹浦镇等滨湖区的
圩堤平均高程在3．5 m左右，部分圩堤高程低至
2．5 m，圩堤的平均宽度约2．0 m，最小宽度不足
1．0 m．长兴平原在20年一遇降雨条件下，若遭遇
太湖防洪设计水位3．1 m，现状圩区的圩堤高程在
扣除安全超高(0．6 m)后，约有60％的圩堤达不到
设防要求；此外，外港超警戒水位的持续时间也将
相应延长，由此会带来圩堤决堤风险升高、内涝加
剧、机排时间延长，受灾程度及运行成本相应增加
等影响．
4 应对措施研究
依据已有的流域(区域)规划，长兴平原防洪
治理贯彻“上拦、中固、下疏、外挡”的总体布局：
“上拦”部分，定期对域内大中小型水库开展安全
鉴定工作，并依据鉴定结果开展水库除险加固，控
制山水有序下泄；“中固”部分，根据“嵌套设防、
分级控制”的总体布局，因地制宜的实施圩区整治
工程，通过加高加固圩堤、改扩建水闸、更新改造
排涝泵站、梳理沟通内部河网，提高平原腹地的防
洪除涝能力；“下疏”部分，统筹区域防洪减灾、水
资源配置、水环境改善、航运能力提升等综合利用
需求，开展相应的河道综合整治工程，通过拓浚河
道、加高加固堤防，提高行洪过流能力，快速导引
区域洪涝水入太湖；“外挡”部分，依据流域规划确
定的百年一遇堤防设计标准，结合环湖大堤现状
及存在问题，实施环湖大堤长兴段加高加固工
程⋯．
按照环湖大堤“西敞东控”布局原则，长兴平
原骨干入湖河道口门基本处于敞开状态，属太湖
湖区的一部分，受太湖回水顶托，普遍存在行洪不
畅、底泥淤积、两岸堤防标准不达标等问题．因此，
“外挡”工程在环湖大堤加高加固的基础上，亟需
结合骨干入湖河道综合整治，兴建必要的回水堤
工程，才能有效缓减太湖防洪设计水位对长兴平
原的回水影响．结合已有规划成果，建议长兴平原
保留杨家浦港、长兴港、合溪新港、沉渎港、夹浦
港、常丰涧6条骨干泄洪人湖通道，根据上文所述
的回水影响分析方法，相应确定各入湖通道受太
湖洪水控制的回水河段．有针对性的开展河道拓
浚、底泥清淤、回水堤建设等工程措施．同时，对骨
干泄洪入湖通道以外的沟通输水河道，通过新建
万方数据
42 浙江水利水电学院学报第28卷
闸、泵等交叉建筑物，实行全封闭控制．从而形成
防洪闭合圈，使长兴平原达到防御太湖百年一遇
洪水的标准．
5 结论
随着环湖大堤后续工程的不断推进，太湖对水
资源调配、水环境改善的条件将进一步优化，未来
太湖高水位运行频次也将逐步增加．处于太湖湖区
的长兴平原，受太湖防洪设计水位回水影响较大．
以长兴港为例，入湖段(杨湾～太湖口)约7．2 km
河段受太湖洪水控制，亟需采取有效应对措施．结合
已有规划成果，本文建议对骨干泄洪人湖通道开展综
合整治，通过行洪断面扩大、两岸堤防加高加固，支汊
河道建闸控制等工程措施，形成防洪闭合圈，使长兴
平原达到防御太湖百年一遇洪水的标准．
参考文献：
[1] 王中雅，闻余华，董家根．基于分形理论的太湖洪水分期研究
[J]．中国农村水利水电，2015(2)：118．
[2] 吴浩云．近40年来太湖汛情的变化与防洪对策[J]．湖泊科
学，1998，10(1)：37—41．
[3] 张祖鹏，张文斌．西苕溪流域沿线长兴区域防洪能力及对策分
析[J]．浙江水利科技，2015(1)：29．
[4] 尹义星，许有鹏，陈莹．太湖最高水位及其与气候变化、人类
活动的关系[J]．长江流域资源与环境，2009，18(7)：610—
611．
[5] 顾星雨，孙丽娜，陈巍莉．苏州圩区的治理思考[J]．安徽农业
科学，2010，38(26)：14610—14611．
[6] 邓建华．河道回水曲线计算研究[J]．水路运输，2011(12)：85
—88．
[7] 白玉川，万艳春，黄本胜，等．河网非恒定流数值模拟的研究进
展[J]．水利学报，2000(12)：43—46．
[8]陈竽舟．长兴县水利综合规划[R]．杭州：浙江省水利水电勘
测设计院，2016．
(上接第28页)
4 结论
纳革水库坝址河谷呈不对称“V”型，建库河段
呈蛇曲展布，坝址区地形地质条件复杂，受不良地
质发育、岩性及岩体风化深度大等因素的影响，水
库蓄水后土质边坡表层失稳问题严重，存在诱发较
大规模滑坡的可能性．为确保水库挡水坝具有较高
安全稳定性，提高工程建设投资经济效益，在枢纽
整体布置和结构计算中进行了详细论证分析，优选
合理的设计方案以降低施工难度和减少建设占地．
(1)公路开挖和水库蓄水后，土质边坡土体力
学性能将降低，尤其在水位消落和水头压力增大等
工况下，土质边坡产生滑动的可能性大，必须对库
首边坡进行支护处理．坝基(肩)软弱夹层发育，对
坝基(肩)抗滑稳定影响大，加之右岸山体单薄，导
致抗力岩体单薄，对坝肩抗滑稳定不利．
(2)结合坝址区地形地貌和水文地质条件，两
河汇合口以下300 m的河谷地段作为建坝河段具
有唯一性．优选混凝土面板堆石坝拦河坝工程+右
岸岸边溢洪道+右岸取水兼放空隧洞等组成的
C25W8混凝土面板堆石坝方案．
(3)结合调洪计算，最终确定坝顶高程1 292．0 m，
防浪墙顶高程1 293．50 m．坝体总共分为6个分区，
采取深挖回填、固结灌浆、帷幕防渗和库首边坡支
护等工程处理措施后，坝址区具备成库条件．
参考文献：
[1]成克雄．八岔林水库混凝土面板堆石坝设计[J]．小水电，
2014，177(3)：34—37．
[2]李剑．石堡子水库工程混凝土面板堆石坝设计[J]．甘肃水
利水电技术，2010，46(7)：35—36．
[3] 陆秉山，彭章超．云南黑龙水电站坝型选择初探[J]．水科学与
工程技术，2013(2)：58—61．
[4] 陈炜．白眉水库面板堆石坝应力变形分析[J]．吉林水利，
2012(9)：33—36．
[5]何米杏．五里坝水库工程混凝土面板堆石坝设计[J]．浙江水
利水电学院学报，2014，26(4)：36—39．
[6]龚常青．新屯水库混凝土面板堆石坝方案[J]．水利科技与经
济，2014(10)：144—146．
[7] 冉毅碧．大沙坝水库混凝土面板堆石坝优化设计[J]．水利规
划与设计，2015(4)：90—92．
[8] 李龙波．杨柳水库混凝土面板堆石坝设计[J]．四川水利，
2016，37(4)：52—54．
[9]杨平荣，谭剑波．水库混凝土面板堆石坝优化设计研究[J]．浙
江水利水电学院学报，2014，26(4)：28—30．

网友评论 more

电力安全论文最新内容

08-29