人 民 珠 江 2014 年 第 2 期 PEARLRIVER doi:10 3969/j isn 1001 9235 2014 02 011 珠 江 三 角 洲 大 型 节 制 闸 对 河 网 水 动 力 调 控 作 用 研 究 刘 俊 勇 ( 珠 江 水 利 科 学 研 究 院, 广 东 广 州 510611 摘 要 : 珠 江 三 角 洲 河 网 建 设 有 磨 碟 头 沙 口 睦 洲 北 街 甘 竹 溪 等 大 型 节 制 闸, 是 三 角 洲 防 洪 体 系 的 重 要 组 成 部 分 利 用 三 角 洲 一 维 河 网 数 学 模 型 进 行 模 拟 计 算, 研 究 各 水 闸 对 邻 近 河 网 水 道 水 动 力 的 调 控 作 用, 得 出 : 各 水 闸 对 河 网 主 要 水 道 水 动 力 的 调 控 与 维 护 三 角 洲 泄 洪 主 通 道 的 稳 定 可 起 到 积 极 的 作 用 ; 汛 期 若 能 合 理 调 度 各 水 闸, 与 三 角 洲 堤 防 上 游 水 库 形 成 有 效 的 防 洪 体 系, 对 调 配 缓 解 珠 江 各 入 海 口 门 的 泄 洪 压 力 可 发 挥 一 定 作 用 关 键 词 : 珠 江 三 角 洲 ; 节 制 闸 ; 水 动 力 调 控 中 图 分 类 号 :TV131.2 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1001 9235(201402 0032 05 珠 江 三 角 洲 河 网 水 闸 众 多, 大 小 水 闸 上 千 座, 本 文 主 要 针 对 三 角 洲 5 个 大 型 节 制 闸 ( 磨 碟 头 沙 口 睦 洲 北 街 甘 竹 溪 水 闸 展 开 研 究, 研 究 各 水 闸 运 行 调 度 对 邻 近 河 网 及 口 门 水 动 力 的 调 控 作 用 ; 各 水 闸 位 置 见 图 1 5 个 水 闸 建 设 于 上 世 纪 60 70 年 代, 限 于 当 时 的 技 术 条 件, 较 少 有 人 真 正 从 整 个 三 角 洲 河 网 及 河 口 全 局 研 究 过 各 水 闸 的 调 控 效 果, 但 该 项 工 作 对 了 解 三 角 洲 的 防 洪 体 系 动 力 格 局 口 门 稳 定 水 系 分 布 与 发 展 等 很 有 意 义 1 水 闸 基 本 情 况 沙 口 闸 : 建 在 北 江 分 支 佛 山 水 道 的 入 口 段,1960 年 建, 设 计 流 量 300m 3 /s 磨 碟 头 水 闸 : 建 在 北 江 主 干 沙 湾 水 道 的 一 分 支 榄 核 涌 入 口 段,1979 年 建, 设 计 流 量 1400m 3 /s 甘 竹 溪 水 闸 : 建 在 西 江 向 北 江 三 角 洲 的 分 支 水 道 - 甘 竹 溪 水 道 入 口 段,1974 年 建, 设 计 流 量 3820m 3 /s 北 街 水 闸 : 建 在 西 江 分 支 北 街 水 道 入 口 段,1979 年 建, 设 计 流 量 600m 3 /s 睦 洲 水 闸 : 建 在 西 江 分 支 睦 洲 水 道 入 口 段,1980 年 建, 设 计 流 量 800m 3 /s 2 数 学 模 型 简 介 水 闸 运 行 模 拟 计 算 采 用 珠 江 三 角 洲 河 网 一 维 潮 流 数 学 模 型 进 行, 模 型 简 介 如 下 : a 模 型 范 围 : 包 括 了 东 西 北 江 三 角 洲 网 河 区 及 广 州 出 海 水 道 潭 江 水 道 等 模 型 上 边 界 : 西 江 干 流 的 马 口 站 北 江 干 流 的 三 水 站 白 坭 河 的 老 鸦 岗 站 增 江 的 麒 麟 咀 站 东 江 的 博 罗 站 以 及 潭 江 的 石 咀 水 位 站, 下 边 界 控 制 断 面 为 八 大 口 门 控 制 站, 边 界 示 意 见 图 1 b 模 型 方 程 : 式 中 连 续 方 程 :B Z t + Q =q (1 x 动 量 方 程 : Q t + x (βq2 A +ga( Z x +S f+u 1 q=0 (2 Z 断 面 平 均 水 位 ;Q A B 分 别 为 断 面 流 量 过 水 面 积 水 面 宽 度 ;x t 分 别 为 距 离 和 时 间 ;q 旁 侧 入 流, 负 值 表 示 流 出 ;β 动 量 修 正 系 数 ;g 重 力 加 速 度 ;Sf 摩 阻 坡 降, 采 用 曼 宁 公 式 计 算,S f = g/c 2,C =h 1/6 /n;u 1 单 位 流 程 上 的 侧 向 出 流 流 速 在 主 流 方 向 的 分 量 c 建 模 地 形 : 西 北 三 角 洲 及 流 溪 河 潭 江 以 水 利 部 门 1999 年 大 范 围 河 道 测 图 及 大 断 面 资 料 为 主, 东 江 三 角 洲 采 用 2002 2004 年 河 道 测 图 及 大 断 面 资 料 d 模 型 验 证 : 采 用 珠 江 三 角 洲 98 6 洪 水 99 7 中 水 2001 2 枯 水 等 典 型 资 料 率 定, 用 2005 6 洪 水 2005 1 等 较 新 资 料 验 证 3 水 闸 运 行 模 拟 模 型 中, 水 闸 以 内 边 界 处 理 考 虑 水 闸 天 然 ( 假 设 河 道 不 设 闸 关 闭 下 泄 等 3 种 工 况, 考 虑 单 个 水 闸 各 水 闸 组 合 情 况, 计 算 水 文 组 合 选 取 西 北 江 98 6 典 型 洪 水, 计 算 结 果 分 析 见 下 文 ( 表 中 数 据 为 与 天 然 状 况 相 比 较, 以 洪 峰 时 刻 统 计 : 3.1 沙 口 水 闸 佛 山 水 道 是 北 江 主 干 紫 洞 口 以 下 的 一 个 分 支, 其 分 流 直 接 影 响 北 江 主 干 顺 德 水 道 东 平 水 道 从 表 1 可 得, 佛 山 水 道 入 口 建 设 沙 口 闸, 对 顺 德 水 道 东 平 水 道 都 产 生 一 定 影 响, 除 佛 山 水 道 下 游 沙 洛 围 断 面 流 量 有 一 定 的 减 少, 顺 德 水 道 与 32 收 稿 日 期 :2013 10 15 作 者 简 介 : 刘 俊 勇, 女, 内 蒙 古 五 原 人, 主 要 从 事 水 力 学 及 河 流 动 力 学 河 口 开 发 治 理 研 究 及 水 利 咨 询 等 工 作
图 1 珠 江 三 角 洲 大 型 节 制 闸 位 置 示 意 闸, 蕉 门 口 的 亭 角 断 面 减 少 22%, 南 沙 断 面 减 少 4 28%; 若 按 水 闸 设 计 流 量 1400m 3 /s 下 泄, 蕉 门 口 的 亭 角 断 面 减 少 1 04%, 南 沙 断 面 减 少 0 23% 相 应 地, 与 榄 核 涌 相 邻 的 水 道 及 与 蕉 口 门 相 邻 的 口 门 流 量 呈 增 大 变 化, 如 沙 湾 水 道 出 口 的 三 沙 口 断 面 流 量 增 加 4 57% 0 30%( 关 闭 设 计 流 量 ; 在 水 闸 关 闭 状 态, 洪 奇 门 上 游 主 干 洪 奇 沥 水 道 沿 程 断 面 三 围 板 沙 尾 大 陇 窖 断 面 洪 峰 流 量 分 别 增 加 26 5% 2 96% 2 08%, 在 水 闸 下 泄, 三 个 断 面 洪 峰 流 量 分 别 增 加 2 65% 0 29% 0 18%, 洪 奇 沥 汇 入 蕉 门 水 道 的 上 下 横 沥 流 量 也 是 增 大 的 伶 仃 洋 其 他 3 个 口 门 洪 奇 门 横 门 虎 门 流 量 也 都 是 增 加 的, 在 水 闸 关 闭 状 态, 分 别 增 加 1 54% 0 37% 0 88%, 在 水 闸 下 泄, 分 别 增 加 0 13% 0 03% 0 04% 由 此 可 见, 若 截 断 榄 核 涌, 对 邻 近 水 道 及 口 门 影 响 较 大 ; 在 水 闸 下 泄, 对 邻 近 水 道 及 口 门 影 响 基 本 可 接 受 实 际 运 行 中, 水 闸 下 泄 流 量 一 般 达 不 到 设 计 流 量, 所 以, 实 际 影 响 值 应 在 两 种 状 况 ( 关 闭 与 设 计 流 量 之 间 水 闸 工 程 对 蕉 门 的 影 响, 直 接 削 减 了 口 门 泄 洪 流 量, 会 促 进 口 门 附 近 浅 滩 淤 积 发 育, 同 时 增 大 了 洪 奇 沥 沙 湾 上 横 沥 下 横 沥 等 水 道 及 洪 奇 门 横 门 汇 合 段 的 冲 刷 动 力 东 平 水 道 主 干 上 段 流 量 均 有 所 增 加 若 关 闭 沙 口 闸, 沙 洛 围 断 面 洪 峰 流 量 减 少 12 09%, 若 水 闸 打 开 下 泄, 沙 洛 围 断 面 洪 峰 流 量 减 少 8 68%; 同 时, 顺 德 水 道 主 干 石 仔 沙 断 面 流 量 增 加 4 77% 3 23%( 关 闭 设 计 流 量 ; 东 平 水 道 主 干 上 段 澜 石 断 面 流 量 增 加 8 73% 6 04%( 关 闭 设 计 流 量, 中 游 五 斗 断 面 流 量 增 加 7 25% 5 05%( 关 闭 设 计 流 量, 下 段 分 支 大 石 水 道 流 量 增 加 1 86% 1 09%( 关 闭 设 计 流 量 由 此 可 见, 沙 口 闸 的 建 设, 对 增 大 北 江 主 干 顺 德 水 道 东 平 水 道 的 泄 洪 动 力 是 有 利 的, 效 果 明 显, 但 同 时 对 佛 山 水 道 及 其 下 游 河 段 动 力 有 削 弱 作 用, 直 接 促 成 河 段 多 年 淤 积 的 结 果, 近 年 大 石 水 道 逐 渐 取 代 东 平 水 道 下 段 原 主 干 ( 沙 洛 围 段 也 是 有 依 据 可 寻 的 表 1 沙 口 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 流 量 影 响 结 果 影 响 区 域 顺 德 水 道 东 平 水 道 天 然 状 况 下 断 沙 口 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% 断 面 断 面 位 置 面 计 算 流 量 / 名 称 300m 3 /s 下 泄 吉 利 断 面 吉 利 涌 2281 0 57 0 35 石 仔 沙 断 面 顺 德 主 干 9779 4 77 3 23 澜 石 断 面 东 平 主 干 ( 上 游 5564 8 73 6 04 五 斗 断 面 东 平 主 干 ( 中 游 3129 7 25 5 05 沙 洛 围 断 面 东 平 主 干 ( 下 游 3904-12 09-8 68 大 石 断 面 大 石 水 道 1563 1 86 1 09 弼 教 断 面 分 支 潭 洲 水 道 2508 10 05 7 02 3.2 磨 碟 头 水 闸 从 表 2 可 得, 榄 核 涌 是 沙 湾 水 道 沿 程 汇 入 蕉 门 的 3 个 分 支 ( 西 樵 水 道 骝 岗 涌 榄 核 涌 之 一 很 显 然, 涌 口 磨 碟 头 水 闸 的 建 设 会 使 汇 入 蕉 门 的 洪 峰 流 量 减 小, 若 完 全 关 闭 该 水 表 2 磨 碟 头 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 磨 碟 头 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% 1400m 3 /s 下 泄 顺 德 水 道 三 善 左 断 面 分 支 紫 坭 河 1681-3 99-0 43 沙 湾 水 道 洪 奇 沥 水 道 洪 奇 沥 汇 入 蕉 门 水 道 口 门 站 三 沙 口 断 面 主 干 出 口 6340 4 57 0 30 西 樵 断 面 分 支 西 樵 水 道 1529 32 64 2 09 鱼 窝 头 断 面 分 支 骝 岗 涌 309 16 83 1 29 三 围 断 面 主 干 上 游 1283 26 50 2 65 板 沙 尾 断 面 主 干 中 游 11068 2 96 0 29 大 陇 窖 断 面 主 干 下 游 15909 2 08 0 18 上 横 断 面 上 横 沥 3968 3 25 0 20 下 横 断 面 下 横 沥 6899 1 17 0 09 亭 角 断 面 南 沙 断 面 蕉 门 水 道 主 干 ( 上 下 横 沥 汇 入 口 以 上 蕉 门 口 ( 上 下 横 沥 汇 入 口 以 下 3938-22 14-1 04 15404-4 28-0 23 冯 马 庙 断 面 洪 奇 门 6966 1 54 0 13 横 门 断 面 横 门 8737 0 37 0 03 大 虎 断 面 虎 门 35503 0 88 0 04 3.3 甘 竹 溪 水 闸 根 据 表 3 计 算 成 果, 甘 竹 溪 水 闸 的 建 设, 对 调 控 西 北 江 主 干 分 流 作 用 较 明 显 若 水 闸 完 全 关 闭, 西 江 干 道 主 要 分 流 节 点 南 华 断 面 ( 东 海 水 道 与 天 河 断 面 ( 西 海 水 道 流 量 均 有 明 显 增 加, 南 华 增 10 4%, 天 河 增 6 81%, 东 海 水 道 下 游 小 榄 水 道 也 增 4 84%, 西 海 水 道 下 游 竹 银 断 面 ( 接 近 磨 刀 门 增 6 61%; 由 于 水 闸 的 作 用 减 轻 了 西 江 洪 水 对 北 江 的 顶 托, 33
同 时, 北 江 顺 德 水 道 支 流 勒 流 断 面 增 66 40%, 顺 德 水 道 主 干 霞 石 断 面 减 4 62%, 而 北 江 下 游 承 泄 部 分 西 江 洪 水 的 洪 奇 沥 主 干 大 陇 窖 断 面 却 减 7 25%; 与 北 江 连 通 的 口 门 虎 门 蕉 门 洪 奇 门 也 呈 减 少 趋 势, 分 别 减 0 78% 3 45% 9 58%, 与 西 江 连 通 的 口 门 横 门 磨 刀 门 呈 增 加 变 化, 分 别 增 2 98% 6 16% 若 打 开 水 闸, 3820m 3 /s 下 泄 ( 该 流 量 值 略 大 于 98 6 洪 水 实 际 下 泄 值, 除 对 顺 德 水 道 主 干 略 有 顶 托, 使 勒 流 断 面 减 9 60%, 其 它 各 断 面 变 化 幅 度 不 大, 基 本 维 持 了 西 北 江 网 河 天 然 状 态 可 见, 西 江 洪 水 在 勒 流 河 段 对 北 江 水 流 的 顶 托 作 用 是 很 强 的, 甘 竹 溪 水 闸 的 调 控 很 重 要 表 3 甘 竹 溪 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 甘 竹 溪 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% 1400m 3 /s 下 泄 西 江 干 道 南 华 断 面 东 海 水 道 19367 10 40-0 54 主 要 分 流 节 点 天 河 断 面 西 海 水 道 23466 6 81-0 37 小 榄 断 面 小 榄 水 道 3428 4 84-0 26 勒 流 断 面 顺 德 水 道 支 流 1000 66 40-9 60 主 要 干 道 霞 石 断 面 顺 德 水 道 主 干 9577-4 62 0 66 沿 程 断 面 大 陇 窖 断 面 洪 奇 沥 主 干 15909-7 25 0 31 竹 银 断 面 西 江 主 干 15987 6 61-0 40 大 虎 断 面 虎 门 35503-0 78 0 12 南 沙 断 面 蕉 门 15404-3 45 0 22 口 门 冯 马 庙 断 面 洪 奇 门 6966-9 58 0 59 横 门 断 面 横 门 8737 2 98-0 19 灯 笼 山 断 面 磨 刀 门 16623 6 16-0 39 3.4 北 街 水 闸 对 表 4 成 果 进 行 分 析 得, 北 街 水 闸 对 调 控 经 江 门 水 道 进 入 银 洲 湖 的 西 江 洪 水 有 一 定 作 用 若 水 闸 完 全 关 闭, 临 近 的 西 江 主 干 百 顷 断 面 和 大 鳌 断 面 洪 峰 流 量 分 别 增 加 3 21% 2 65% 同 时, 江 门 水 道 的 三 江 口 断 面 洪 峰 流 量 减 43 15%, 西 江 出 海 口 门 磨 刀 门 增 2 45%, 鸡 啼 门 黄 金 断 面 增 1 85%, 虎 跳 门 西 炮 台 断 面 增 1 77%, 黄 茅 海 崖 门 官 冲 断 面 减 3 44% 若 打 开 水 闸, 600m 3 /s 下 泄, 百 顷 断 面 和 大 鳌 断 面 流 量 分 别 增 加 1 76% 1 03%, 同 时, 江 门 水 道 的 三 江 口 断 面 流 量 减 17 57%, 西 江 出 海 口 门 磨 刀 门 增 0 90%, 表 4 北 街 水 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 北 街 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% 600m 3 /s 下 泄 西 江 主 干 百 顷 断 面 分 支 石 板 沙 水 道 11679 3.21 1.76 大 鳌 断 面 磨 刀 门 水 道 中 游 11106 2.65 1.03 三 江 口 断 面 江 门 水 道 出 口 1372-43.15-17.57 灯 笼 山 断 面 磨 刀 门 16623 2.45 0.90 口 门 西 炮 台 断 面 虎 跳 门 2991 1.77 0.64 黄 金 断 面 鸡 啼 门 3186 1.85 0.66 官 冲 断 面 崖 门 9886-3.44-1.95 34 鸡 啼 门 黄 金 断 面 增 0 66%, 虎 跳 门 西 炮 台 断 面 增 0 64%, 黄 茅 海 崖 门 官 冲 断 面 减 1 95% 成 果 表 明, 北 街 水 闸 主 要 作 用 是 控 制 西 江 经 江 门 水 道 进 入 银 洲 湖 的 洪 水 量, 增 大 磨 刀 门 鸡 啼 门 与 虎 跳 门 的 泄 洪 量, 对 增 大 径 流 口 门 的 泄 洪 动 力 潮 流 口 门 的 潮 流 动 力 起 到 了 积 极 作 用 3.5 睦 洲 水 闸 模 拟 成 果 表 明 ( 表 5, 睦 洲 水 闸 主 要 作 用 是 控 制 西 江 洪 水 经 虎 坑 水 道 进 入 银 洲 湖 的 分 流 若 水 闸 完 全 关 闭, 虎 坑 断 面 洪 峰 流 量 减 36 84%, 银 洲 湖 的 官 冲 断 面 流 量 减 6 63%, 而 相 邻 的 西 江 主 干 鸡 啼 门 水 道 主 干 虎 跳 门 水 道 主 干 流 量 均 有 增 加, 西 江 主 干 上 游 竹 银 断 面 增 3 82% 下 游 灯 笼 山 断 面 增 3 56%, 鸡 啼 门 水 道 主 干 上 游 莲 腰 断 面 增 6 67% 中 游 白 蕉 断 面 增 3 31% 下 游 黄 金 断 面 增 3 14%, 虎 跳 门 水 道 主 干 上 游 横 山 断 面 增 4 06% 下 游 西 炮 台 断 面 增 3 14% 若 打 开 水 闸, 800m 3 /s 下 泄, 虎 坑 断 面 洪 峰 流 量 减 11 32%, 官 冲 断 面 流 量 减 0 77%, 竹 银 断 面 增 1 24%, 灯 笼 山 断 面 增 1 13%, 莲 腰 断 面 增 2 30%, 白 蕉 断 面 增 0 99%, 黄 金 断 面 增 0 97%, 横 山 断 面 增 0 93%, 西 炮 台 断 面 增 0 77% 可 见, 在 睦 洲 水 闸 调 控 下, 对 控 制 进 入 银 洲 湖 的 洪 水 与 增 强 磨 刀 门 鸡 啼 门 虎 跳 门 的 泄 洪 能 力 有 一 定 作 用 表 5 睦 洲 水 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 睦 洲 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% 800m 3 /s 下 泄 虎 坑 水 道 虎 坑 断 面 虎 坑 水 道 1626-36.84-11.32 银 洲 湖 官 冲 断 面 崖 门 9886-6.63-1.82 西 江 主 干 鸡 啼 门 水 道 主 干 虎 跳 门 水 道 主 干 竹 银 断 面 中 游 15987 3.82 1.24 灯 笼 山 断 面 下 游 16623 3.56 1.13 莲 腰 断 面 上 游 2264 6.67 2.30 白 蕉 断 面 中 游 3021 3.31 0.99 黄 金 断 面 下 游 3186 3.14 0.97 横 山 断 面 上 游 2684 4.06 0.93 西 炮 台 断 面 下 游 2991 3.14 0.77 3.6 北 街 水 闸 + 睦 洲 水 闸 由 表 6 可 得, 北 街 睦 洲 水 闸 对 调 控 珠 江 口 西 部 4 个 口 门 崖 门 磨 刀 门 鸡 啼 门 与 虎 跳 门 之 间 的 径 潮 动 力 作 用 明 显 3.7 北 街 水 闸 + 睦 洲 水 闸 + 甘 竹 溪 水 闸 总 体 看 ( 表 7, 在 北 街 睦 洲 与 甘 竹 溪 水 闸 综 合 调 控 下, 西 江 几 个 主 要 泄 洪 口 门 横 门 磨 刀 门 鸡 啼 门 虎 跳 门 泄 洪 流 量 是 增 大 的, 往 两 侧 虎 门 蕉 门 洪 奇 门 与 崖 门 泄 洪 流 量 是 减 少 的, 这 对 维 持 西 江 泄 洪 主 干 是 有 利 的, 同 时 也 缓 解 了 西 江 洪 水 对 北 江 主 干 的 顶 托 之 势 成 果 同 时 也 说 明, 其 实 北 江 三 角 洲 顺 德 水 道 等 也 是 西 江 泄 洪 的 主 要 通 道, 西 江 洪 水 对 塑 造 西 北 江 三 角 洲 主 干 起 了 决 定 性 或 重 要 作 用
表 6 北 街 水 闸 + 睦 洲 水 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 北 街 闸 + 睦 洲 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% (600+800m 3 /s 下 泄 分 流 三 江 口 断 面 江 门 水 道 1372-56.49-22.01 减 少 区 虎 坑 断 面 虎 坑 水 道 1626-41.33-13.96 百 顷 断 面 西 江 主 干 11679 0.31 1.00 分 流 竹 银 断 面 西 江 主 干 15987 6.89 2.42 增 加 区 白 蕉 断 面 鸡 啼 门 水 道 3021 5.59 1.89 横 山 断 面 虎 跳 门 水 道 2684 6.78 1.68 官 冲 断 面 崖 门 9886-9.64-3.67 口 门 灯 笼 山 断 面 磨 刀 门 16623 6.42 2.26 黄 金 断 面 鸡 啼 门 3186 5.15 1.69 西 炮 台 断 面 虎 跳 门 2991 5.48 1.34 表 7 北 街 + 睦 洲 + 甘 竹 溪 水 闸 运 行 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 北 街 + 睦 洲 + 甘 竹 溪 水 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% (m 3 s (600+ -1 关 闭 800+3820m 3 /s 下 泄 勒 流 断 面 顺 德 水 道 支 流 1000 65 50-10 10 北 江 霞 石 断 面 顺 德 水 道 主 干 9577-4 58 0 68 主 干 流 大 陇 窖 断 面 洪 奇 沥 15909-5 92 0 76 三 善 右 断 面 顺 德 水 道 8603-3 93 0 71 南 华 断 面 东 海 水 道 19367 12 69 0 48 西 江 天 河 断 面 西 海 水 道 23466 4 93-0 61 主 干 流 大 鳌 断 面 磨 刀 门 水 道 中 游 11106 10 44 1 66 竹 银 断 面 磨 刀 门 水 道 下 游 15987 14 11 2 00 大 虎 断 面 虎 门 35503-0 74 0 14 珠 江 口 南 沙 断 面 蕉 门 15404-2 89 0 43 东 四 口 门 冯 马 庙 断 面 洪 奇 门 6966-7 46 1 21 横 门 断 面 横 门 8737 4 52 0 34 灯 笼 山 断 面 磨 刀 门 16623 13 29 1 89 珠 江 口 黄 金 断 面 鸡 啼 门 3186 10 80 1 44 西 四 口 门 西 炮 台 断 面 虎 跳 门 2991 11 43 1 07 官 冲 断 面 崖 门 9886-9 31-3 72 3.8 北 街 水 闸 + 睦 洲 水 闸 + 甘 竹 溪 水 闸 + 磨 碟 头 水 闸 + 沙 口 水 闸 总 体 看 ( 表 8, 三 角 洲 五 个 大 型 节 制 水 闸 对 调 控 三 角 洲 网 河 泄 洪 潮 流 通 道 有 积 极 作 用, 一 定 程 度 上 增 大 了 泄 洪 主 干 的 下 泄 流 量, 减 轻 了 径 流 对 潮 流 河 口 的 顶 托 4 总 体 评 价 通 过 以 上 模 拟 分 析, 珠 江 三 角 洲 五 大 节 制 水 闸 中, 沙 口 水 闸 主 要 是 调 控 北 江 上 游 主 干 河 段, 磨 碟 头 水 闸 主 要 是 调 控 北 江 下 游 主 干 河 段, 甘 竹 溪 水 闸 主 要 是 调 控 西 江 上 游 主 干 河 段, 睦 洲 水 闸 与 北 街 水 闸 主 要 是 调 控 西 江 下 游 主 干 河 段 总 体 上 看, 沙 口 水 闸 与 磨 碟 头 水 闸 对 维 护 北 江 主 干 动 力 起 了 重 要 作 用, 睦 洲 水 闸 北 街 水 闸 甘 竹 溪 水 闸 对 维 护 西 江 主 干 动 力 起 了 重 要 作 用, 各 水 闸 对 调 控 三 角 洲 主 干 泄 洪 动 力 河 口 表 8 5 水 闸 对 河 网 临 近 水 道 及 口 门 流 量 影 响 结 果 天 然 状 况 下 断 (m 3 s -1 5 水 闸 运 行 状 况 影 响 值 /% (600+ 关 闭 800+3820+1400+ 300m 3 /s 下 泄 大 虎 断 面 虎 门 35503-0 01 0 06 珠 江 口 南 沙 断 面 蕉 门 15404-5 88 0 95 东 四 口 门 冯 马 庙 洪 奇 门 6966-4 12 2 68 横 门 断 面 横 门 8737 4 92 0 60 灯 笼 山 右 磨 刀 门 16623 13 49 1 94 珠 江 口 黄 金 断 面 鸡 啼 门 3186 10 95 1 60 西 四 口 门 西 炮 台 断 面 虎 跳 门 2991 11 60 1 34 官 冲 断 面 崖 门 9886-9 30-3 70 纳 潮 动 力 是 有 积 极 作 用 的 其 中, 甘 竹 溪 水 闸 磨 碟 头 水 闸 对 调 配 珠 江 入 海 口 门 动 力 作 用 较 为 明 显 但 事 情 总 有 利 弊 两 面 性, 如 通 过 甘 竹 溪 水 闸 调 控, 增 大 了 磨 刀 门 与 横 门 泄 洪 量, 但 同 时 对 洪 奇 门 蕉 门 泄 洪 动 力 有 所 消 弱, 对 两 口 门 的 塑 造 是 消 极 的 ; 磨 碟 头 水 闸, 对 调 控 北 江 主 干 洪 奇 沥 泄 洪 动 力 是 有 积 极 作 用, 对 蕉 门 上 横 沥 下 横 沥 沙 湾 水 道 虎 门 的 作 用 存 有 疑 议, 虎 门 是 伶 仃 洋 的 潮 汐 通 道, 潮 流 作 用 占 优, 加 大 沙 湾 水 道 的 下 泄 动 力, 势 必 会 增 大 径 流 对 虎 门 潮 流 的 顶 托 作 用, 对 维 持 虎 门 潮 汐 动 力 应 是 消 极 的 ; 同 时, 消 弱 蕉 门 的 泄 洪 动 力, 促 进 蕉 门 口 下 游 浅 滩 淤 积, 对 伶 仃 洋 西 滩 西 槽 是 不 利 的 ; 分 流 增 大 也 加 剧 了 上 下 横 沥 河 床 冲 刷 ; 而 且, 磨 碟 头 水 闸 修 建 之 时, 榄 核 涌 正 有 取 代 沙 湾 水 道 成 为 主 干 之 势 [1], 说 明 当 时 虎 门 的 涨 潮 流 很 强 劲, 北 江 泄 洪 主 通 道 洪 奇 门 蕉 门 正 在 形 成 中, 可 能 人 为 阻 止 了 这 种 发 展 趋 势 从 造 床 动 力 角 度 看, 蕉 门 洪 奇 门 是 以 径 流 洪 水 作 用 为 主, 潮 流 相 对 较 弱, 因 此, 洪 峰 的 消 弱 会 引 起 两 个 口 门 泄 洪 通 道 萎 缩 及 口 门 附 近 浅 滩 发 育 或 扩 大 牵 一 发 而 动 全 身 本 是 珠 江 三 角 洲 河 网 水 系 的 一 大 特 点, 所 以, 在 三 角 洲 建 设 工 程, 尤 其 是 控 制 性 工 程, 应 全 面 考 虑 充 分 论 证 利 弊 权 衡 慎 重 决 策 综 合 分 析 认 为, 珠 江 三 角 洲 五 大 节 制 水 闸 是 三 角 洲 防 洪 体 系 的 重 要 组 成 部 分, 对 维 护 三 角 洲 泄 洪 主 干 动 力 确 保 三 角 洲 防 洪 安 全 维 持 三 角 洲 河 网 稳 定 等 方 面 发 挥 着 重 要 作 用 5 结 语 本 文 针 对 珠 江 三 角 洲 河 网 磨 碟 头 沙 口 睦 洲 北 街 甘 竹 溪 等 大 型 节 制 闸, 利 用 河 网 一 维 数 学 模 型 计 算 研 究, 得 出 : 各 水 闸 对 河 网 主 要 水 道 水 动 力 的 调 控 与 维 护 三 角 洲 泄 洪 通 道 的 稳 定 可 起 到 积 极 的 作 用, 一 定 程 度 上 可 加 大 干 流 泄 洪 动 力 增 强 潮 道 潮 流 作 用, 可 调 配 西 北 江 三 角 洲 洪 水 分 流 与 缓 解 相 互 顶 托 等 汛 期, 若 能 合 理 调 度 各 水 闸, 与 三 角 洲 堤 防 上 游 水 库 形 成 有 效 的 防 洪 体 系, 对 调 配 缓 解 珠 江 各 入 海 口 门 的 泄 洪 压 力 可 发 挥 一 定 作 用 需 进 一 步 深 入 研 究 : 根 据 西 北 江 来 流 量 及 洪 水 洪 潮 组 合 情 况, 详 细 研 究 ( 下 转 第 36 页 35
人 民 珠 江 2014 年 第 2 期 PEARLRIVER doi:10 3969/j isn 1001 9235 2014 02 012 珠 江 河 口 地 区 防 洪 评 价 工 作 特 点 浅 析 朱 毅 峰 1 2, 朱 士 康 (1. 珠 江 水 利 科 学 研 究 院, 广 东 广 州 510610;2. 珠 江 水 利 委 员 会, 广 东 广 州 510610 摘 要 : 对 河 道 管 理 范 围 内 建 设 项 目 开 展 防 洪 评 价 是 保 障 河 道 行 洪 安 全 维 护 河 流 健 康 生 命 发 挥 河 道 综 合 效 益 的 需 要 珠 江 河 口 地 处 粤 港 澳 经 济 发 达 地 区, 人 类 活 动 频 繁, 水 沙 动 力 复 杂, 涉 水 项 目 种 类 繁 多, 编 制 防 洪 评 价 报 告 需 抓 住 各 类 涉 水 工 程 的 特 点, 突 出 重 点, 为 涉 水 工 程 的 水 行 政 许 可 提 供 科 学 的 技 术 依 据 结 合 近 年 来 的 工 作 经 验, 就 珠 江 河 口 地 区 涉 水 工 程 防 洪 评 价 报 告 编 制 工 作 谈 一 点 认 识 与 体 会, 供 同 行 参 考 关 键 词 : 防 洪 评 价 ; 特 点 ; 珠 江 河 口 中 图 分 类 号 :TV87 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1001 9235(201402 0036 02 1 珠 江 河 口 地 区 水 系 特 点 珠 江 是 我 国 七 大 江 河 之 一, 其 干 支 流 分 布 于 滇 黔 桂 粤 湘 赣 等 6 省 ( 自 治 区 和 越 南 东 北 部, 流 域 总 面 积 453690km 2 珠 江 三 角 洲 位 于 广 东 省 大 陆 南 部, 是 西 江 北 江 和 东 江 下 游 的 冲 积 平 原 地 理 范 围 包 括 : 西 北 江 思 贤 蟯 以 下 的 西 北 江 三 角 洲 和 东 江 石 龙 以 下 的 东 江 三 角 洲, 以 及 入 注 三 角 洲 的 诸 小 河 流, 流 域 面 积 共 26820km 2 珠 江 流 域 多 年 平 均 径 流 量 为 3381 亿 m 3, 多 年 平 均 输 沙 量 为 7570 万 t 1.1 水 系 复 杂 珠 江 三 角 洲 是 一 个 复 合 三 角 洲, 珠 江 三 角 洲 网 河 区 河 流 纵 横 交 错, 相 互 贯 通, 主 要 河 道 有 220 多 条, 河 网 密 度 达 0.81 km/km 2, 主 干 河 宽 由 几 百 米 至 2000m 左 右 河 口 区 有 八 大 出 海 口 门, 分 别 为 虎 门 蕉 门 洪 奇 沥 横 门 磨 刀 门 鸡 啼 门 虎 跳 门 和 崖 门 其 中 东 部 的 虎 门 蕉 门 洪 奇 沥 和 横 门 4 个 口 门 共 同 汇 入 伶 仃 洋 后 注 入 南 海 ; 西 部 的 4 个 口 门 中, 磨 刀 门 和 鸡 啼 门 单 独 注 入 南 海, 虎 跳 门 和 崖 门 共 同 汇 入 黄 茅 海 后 注 入 南 海, 形 成 三 江 汇 流, 八 口 入 海 的 形 态 特 征, 为 我 国 大 江 大 河 所 独 有, 也 是 世 界 上 最 复 杂 的 河 口 之 一 1.2 河 流 动 力 复 杂 珠 江 河 口 上 纳 东 西 北 三 江 径 流, 下 纳 南 海 潮 汐 潮 汐 类 型 为 不 正 规 半 日 混 合 潮 型, 属 弱 潮 河 口, 潮 差 较 小, 平 均 潮 差 在 0.85~1.62m 之 间, 最 大 涨 为 2.9~3.41m, 多 年 平 均 山 潮 比 在 0.24~6.22 之 间 在 八 大 出 海 口 门 中, 磨 刀 门 横 门 洪 奇 门 蕉 门 鸡 啼 门 虎 跳 门 为 河 优 型 河 口, 以 河 流 作 用 为 主, 虎 门 和 崖 门 属 潮 优 型 河 口, 以 潮 汐 作 用 为 主 珠 江 三 角 洲 网 河 区 内 的 河 道 则 既 有 径 流 作 用, 又 受 潮 汐 影 响 大 多 数 河 道 汛 期 以 径 流 作 用 为 主, 枯 季 以 潮 汐 动 力 为 主 1.3 经 济 发 达, 人 类 活 动 频 繁 珠 江 河 口 地 区 地 处 我 国 东 南 沿 海, 毗 邻 港 澳, 为 珠 江 水 系 冲 积 平 原, 土 地 肥 沃, 气 候 宜 人, 是 泛 珠 三 角 区 域 合 作 发 展 的 龙 头 地 区 区 内 基 础 设 施 发 达, 已 形 成 以 广 州 为 中 心, 连 通 所 有 地 级 市 及 周 边 省 份 的 高 速 公 路 主 骨 架 ; 以 广 州 新 机 场 为 枢 纽, 联 接 各 地 机 场 的 民 航 运 输 体 系 ; 同 时 具 有 贯 穿 东 西 南 北 的 铁 路 网 ; 还 有 广 州 港 深 圳 港 珠 海 港 虎 门 港 等 世 界 级 大 型 港 口 目 前 正 在 兴 建 的 珠 三 角 城 际 轻 轨 网 建 成 后 将 形 成 粤 港 澳 三 地 快 捷 便 利 的 交 通 体 系 改 革 开 放 以 来, 珠 江 河 口 地 区 社 会 经 济 的 发 展 取 得 了 举 世 瞩 目 的 成 就, 成 为 我 国 改 革 开 放 的 前 沿 地 带 和 经 济 最 发 达 的 地 区 之 一 据 统 计, 2012 年 河 口 地 区 ( 广 州 深 圳 珠 海 江 门 东 莞 中 山 6 市 国 民 生 产 总 值 37316.15 亿 元, 约 占 广 东 省 生 产 总 值 的 66%, 预 测 2020 年 地 区 生 产 总 值 将 达 到 100000 亿 元 珠 江 河 口 地 区 人 类 活 动 较 为 频 繁, 截 止 2011 年, 珠 江 河 口 及 主 干 道 区 已 建 码 头 499 座, 尚 有 34 座 规 划 码 头 ; 已 建 特 大 桥 和 大 桥 总 数 114 座, 尚 有 9 座 在 建 或 规 划 之 中 ; 仅 2000 2011 年 间, 围 垦 河 口 滩 涂 面 积 就 达 119.4km 2 收 稿 日 期 :2013 08 22 作 者 简 介 : 朱 毅 峰, 男, 江 苏 张 家 港 人, 主 要 从 事 水 利 工 程 防 洪 评 价 工 作 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 檶 ( 上 接 第 35 页 制 定 各 水 闸 联 合 调 度 方 案, 纳 入 流 域 防 汛 调 度 体 系 参 考 文 献 : [1] 水 利 部 珠 江 水 利 委 员 会, 珠 江 志 [M] 广 州 : 广 东 科 技 出 版 社, 1991 [2] 水 利 部 珠 江 水 利 委 员 会, 珠 江 志 续 [M] 广 州 : 广 东 科 技 出 版 社, 2009 ( 责 任 编 辑 : 程 茜 36