常州沿江感潮河道站流量综合定线分析.doc

常州沿江感潮河道站流量综合定线分析
无标题文档　　一、目的
　　流量测验是水文业务工作的重要组成部分，在感潮河道的测验工作中，流量测验工作尤为重要，为满足年度定线要求，每年引水和排水至少要各测20个潮次，一般1个潮次要测5个小时左右，最长可达8、9个小时。在遇洪水时，枢纽翻排水期间还要进行实测排水量。为了适用现代水文改革发展的需要，通过开展流量综合定线后，一方面，在年际总量与时段（逐月、逐日）总量控制精度得到满足要求情况下，水文测验工作可以采用驻测、巡测、遥测、委托观测等相结合的方式，借助先进的科学技术手段，既能满足水量平衡原则和区域代表原则，又控制感潮河道的总出入水量，更好地为社会经济发展服务。另一方面可以解放生产力，开展流量间测，进一步加强基本站、辅助站、委托站等的统一管理，人力物力的统一调度，进一步开展区域的水文规律和水文情报预报的分析与研究。
　　二、区域概述
　　常州地处江苏省东南部，东临太湖，北依长江，西为金坛丘陵地区，南与宜兴市接壤，区域内地势低平，水网密布，湖荡沟塘众多，河道相互贯通，水量交换频繁，水文情势比较复杂，是长江中下游地区典型的平原水网区。全长6300多公里的长江流经常州，多年平均入海水量9760亿立方米，是其下游平原水网区的重要水源。受天文潮汐的影响，长江自安徽省芜湖以下河段在天文大潮时均有回水雍高现象，有明显的与潮汐相应的水位变化过程。尤其是镇江以下河段，当长江回水雍高时，水位往往高于内河水位，受沿江闸坝的控制起到调节内河水位。这些河道由于间接地受海洋潮汐的影响，有明显的与潮汐相应的水位变化过程，称其为感潮河道。
　　长江流经常州段全长约为18公里，境内西向东有浦河、新孟河、剩银河、德胜河、澡港河等五条主要通江河道，五条河道南与大运河相通，所控制的区域西与丹阳为界，东北与江阴相接，东以三山港为界，东西长约40公里，南北约20公里，面积约750平方公里，占常州市区面积的40%，地面高程约5-9米（吴淞基面，以下同）。五条河道在性质上同属于感潮河道，是引长江水进入常州市区的重要水道，每年可以提供约20亿立方米的长江水源，满足工农业生产、航运、饮用等需要，同时改善常州境内水质。
　　五条感潮河道的基本情况是：新孟河在镇江扬中市西来桥镇西夹江处入口，建有小河新闸控制，在常州武进区奔牛镇入大运河。，河宽约60米，河底中心高程约-，河床为粘土质，两岸河堤较高，可抵御7米以下的潮水；年引水量约为5-6亿立方米，排水量一般约为引水量的十分之一。德胜河在新孟河入口沿长江下游约6公里，由常州市禄安洲入口，在连江桥入大运河，，河宽约70米，河底中心高程约-，；1996年在入江口新建魏村水利枢纽后，下游两岸不能抵御6米以上的潮水，因而闸门开启受到限制，引水量也受到限制。魏村水利枢纽配有翻水发电设施，在防汛抗旱中可产生较大的社会经济利益。孟河与剩银河由于淤积影响，河床抬
高，引排水量较少。澡港河经开挖，新建澡港枢纽于2002年投入运行，引排水量约为德胜河的三分之二。魏村闸水文站1973年经省水文总站设立，主要监测德胜河引排水量。通过对其他三条河道的引排水量开展巡测比测后，基本能控制五条河道的总出入水量。
　　三、影响感潮河段水位流量关系的主要因素
　　1、潮汐因素
　　感潮河道的水位流量变化主要是受海洋潮汐的顶托影响以及长江回水雍高而水源流向感潮河道所形成的。潮汐运动具有周期性，主要由天体引力产生的。在常州感潮河段的潮汐和潮流一般属于非正规的半日周期潮，其水文特性是：一天文日内，有两次涨落潮过程；涨潮流历时短于落潮流历时；涨潮流与落潮流的最大流速都出现在相应的高潮和低潮前；涨落潮转换之间有一段憩流期。根据理想的水平矩形渠道中潮流各要素推导：
　　
　　其中：B——断面宽度
　　h0——1/2潮差
　　h——半潮水位时的水深
　　根据许多资料分析及公式可见，h对Q影响很小，几乎可以视为常数，主要是潮差h0的影响，潮差是影响潮流量的重要因素。
　　除了潮差这个主要因素外，涨、落潮憩流水位及出现时间是反映河水流量与潮流量相互影响变化的因素之一。涨、落潮流历时亦是反映潮水与河水影响变化的因素
　　2、工程因素
　　在感潮河道上一般建有节制闸等水利工程控制长江水源出入水量。一般情况下，在长江落潮时，内河水位高于闸外长江水位，节制闸等关闭闸门，防止内河水源经感潮河道向长江逸失，内河水网区通过河道之间的调蓄作用，可以保持水位的稳定。在长江涨潮时，内河水位低于闸外长江水位，节制闸等开启，长江水源通过感潮河道向内河水网区补充水量。引水量的大小与长江上游来水、潮流