頂托敏感系數(shù)法在淮河洪澇關(guān)系研究中的應(yīng)用

徐迎春 夏廣義 海 燕 辜 兵

頂托敏感系數(shù)法在淮河洪澇關(guān)系研究中的應(yīng)用

徐迎春 夏廣義 海 燕 辜 兵

一、問(wèn)題的提出

淮河中游沿淮洼地地勢(shì)低洼，地面高程一般為20～15m，而淮河干流王家壩至浮山河道設(shè)計(jì)洪水位為29.3～18.5m，高于洼地地面高程3.5～6.5m。汛期淮河干流洪水一旦漫灘，開(kāi)始頂托支流和沿淮洼地的排水，當(dāng)干流水位高于支流和沿淮洼地內(nèi)水位時(shí)，上游來(lái)水無(wú)法排入干流河道，澇水滯留低洼地，造成大量農(nóng)田被淹。本文通過(guò)頂托敏感系數(shù)法分析淮河干流洪水對(duì)上游沿岸洼地的頂托效應(yīng)。

二、頂托敏感系數(shù)法的分析原理

對(duì)于平原河道及湖泊，下游水位的抬高會(huì)壅高上游水位，產(chǎn)生頂托效應(yīng)，從而影響上游兩岸低洼地的澇水自排。為分析淮河干流水位抬高對(duì)兩岸洼地澇水自排影響的敏感程度，采用頂托敏感系數(shù)法進(jìn)行定量分析。

頂托敏感系數(shù)是指下游水位每抬高一個(gè)單位（一般按10cm計(jì)）對(duì)上游自排條件的影響程度。

頂托敏感系數(shù)計(jì)算公式如下：

B為頂托敏感系數(shù)，指下游水位每增加1個(gè)單位（一般按10cm計(jì)）影響上游不能自排面積的增加值占全部澇區(qū)面積的百分?jǐn)?shù)；

ΔA為單位面積，指由于下游水位變化導(dǎo)致影響上游不能自排面積的變化值，km2；

ΔH為單位水深，下游水位的變幅，m；

A為設(shè)計(jì)洪水位時(shí)上游不能自排總面積，km2。

三、方法的應(yīng)用

1.基本情況

沙潁河兩岸洼地眾多，洼地內(nèi)地面高程為22～26m，由于受黃泛的影響，潁河兩岸灘地淤高，一般河岸高于內(nèi)地1～2m，加之河道比降平緩，影響兩岸洼地自排。

當(dāng)淮河干流正陽(yáng)關(guān)發(fā)生2～3年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，洪水位在24m左右，影響排澇面積840km2，持續(xù)時(shí)間在1個(gè)月左右；當(dāng)正陽(yáng)關(guān)發(fā)生5年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，洪水位在25.5m左右，影響排澇面積1340km2，持續(xù)時(shí)間在2個(gè)月左右；當(dāng)正陽(yáng)關(guān)發(fā)生10年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，洪水位在26.4m左右，影響排澇面積1480km2，持續(xù)時(shí)間在2.5～3個(gè)月。正陽(yáng)關(guān)水位從24m抬高至25.5m，增加排澇影響面積500km2，抬高至26.4m時(shí)增加排澇影響面積640km2。淮干正陽(yáng)關(guān)水位對(duì)潁河兩

岸洼地頂托面積見(jiàn)圖1。

圖1 淮河干流正陽(yáng)關(guān)站水位影響潁河兩岸洼地排澇面積圖

2.頂托敏感系數(shù)計(jì)算

按照頂托敏感系數(shù)法分析淮河干流正陽(yáng)關(guān)水位變化對(duì)潁河兩岸洼地頂托敏感系數(shù)見(jiàn)表1、圖2。

圖2 淮河干流正陽(yáng)關(guān)站水位對(duì)潁河兩岸洼地頂托敏感系數(shù)圖

表1 淮干正陽(yáng)關(guān)水位對(duì)潁河兩岸洼地頂托敏感系數(shù)計(jì)算表

3結(jié)論

由分析成果可以得出，在淮河干流正陽(yáng)關(guān)水位23.0m時(shí)，頂托敏感系數(shù)13.8，水位變化對(duì)潁河兩岸洼地頂托程度較小；當(dāng)正陽(yáng)關(guān)在23.0～24.0m時(shí)，頂托敏感系數(shù)最小35.9，最大達(dá)到42.5，即顯示正陽(yáng)關(guān)水位在該區(qū)間對(duì)潁河兩岸洼地頂托程度最大；在正陽(yáng)關(guān)水位在24.0～25.0m時(shí)，頂托敏感系數(shù)30.3～24.3，正陽(yáng)關(guān)水位變化對(duì)潁河兩岸洼地頂托程度仍較大，但呈緩慢下降趨勢(shì)；在正陽(yáng)關(guān)水位超過(guò)25.0m以后，頂托敏感系數(shù)值快速下降，顯示在正陽(yáng)關(guān)出現(xiàn)25.0m以上高水位時(shí)，由于前期已造成大部分洼地受澇，正陽(yáng)關(guān)高水位對(duì)潁河兩岸洼地排澇的頂托影響敏感度相對(duì)較低。

四、結(jié)語(yǔ)

淮河干流經(jīng)常出現(xiàn)中小洪水高水位長(zhǎng)歷時(shí)現(xiàn)象，因洪致洪或洪澇并發(fā)現(xiàn)象突出，而兩岸洼地特別是沿淮洼地地勢(shì)低洼，受到干流頂托后難以自排。通過(guò)以上分析，采用頂托敏感系數(shù)法定量分析淮河干流洪水對(duì)上游沿岸洼地的頂托效應(yīng)，是一種科學(xué)、有效的方法■

（作者單位：安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 233008）