沿江圩區(qū)相機(jī)自排情況下排澇模數(shù)分析

（中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司安徽分公司 合肥 230001）

1 流域概況

十里九連圩排區(qū)位于安徽省馬鞍山市和縣縣城以西，地處長(zhǎng)江下游左岸支流得勝河以北，得勝河支流西馬支河以東。十里九連圩排區(qū)位于得勝河流域，排澇面積21.56km2，涉及的外河有得勝河、西馬支流，排區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀有3 條主要排澇溝渠，即九連圩溝干渠、旱河、龍興湖排澇渠。

2 排澇現(xiàn)狀

十里九連圩排區(qū)總體地勢(shì)北高南低，東西低、中部高，根據(jù)區(qū)域地面高程、排區(qū)內(nèi)排澇渠系分布以及《和縣縣城總體規(guī)劃（2013～2030 年）》用地性質(zhì)、道路規(guī)劃，將十里九連圩排區(qū)分為西區(qū)、中區(qū)、東區(qū)三個(gè)片區(qū)，各排澇分區(qū)面積見(jiàn)表 1。

西區(qū)澇水現(xiàn)狀主要通過(guò)九連圩站抽排入西馬支河；在西馬支河水位不高的情況下，也可通過(guò)九連圩站自排涵相機(jī)自排。東區(qū)現(xiàn)狀無(wú)排澇泵站，澇水通過(guò)自排涵入得勝河，當(dāng)?shù)脛俸铀惠^高時(shí)則無(wú)法自排。中區(qū)現(xiàn)狀無(wú)排澇泵站、無(wú)自排涵，澇水通過(guò)旱河直接入得勝河，當(dāng)?shù)脛俸铀惠^高時(shí)則無(wú)法自排，且有倒灌的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)調(diào)查，2016 年得勝河洪水曾倒灌進(jìn)入中區(qū)。

3 自排可能性分析

十里九連圩排區(qū)地勢(shì)最低的是西區(qū)，西區(qū)地面高程8.2～12.6m；地勢(shì)最高的是中區(qū)，中區(qū)地面高程9.6～20.1m；東區(qū)地面高程8.5～21.5m。按照地面高程最低的西區(qū)8.2m 考慮，若金河口閘閘上水位不高于7.3m，則排區(qū)即具有相機(jī)自排的可能。根據(jù)金河口閘閘上實(shí)測(cè)水位，分析得：汛期有自排的可能。西馬支河入得勝河口現(xiàn)狀無(wú)控制工程，水位直接受得勝河水位影響。此外，根據(jù)十里九連圩排區(qū)現(xiàn)狀排澇工程多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)狀自排涵可以相機(jī)自排。因此，十里九連圩排區(qū)存在向得勝河、西馬支河相機(jī)自排的可能。

表1 十里九連圩排區(qū)各排澇分區(qū)面積表

4 自排排澇模數(shù)分析

4.1 自排標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《治澇標(biāo)準(zhǔn)》（SL723-2016）、《和縣縣城總體規(guī)劃（2013～2030）》、《馬鞍山市水利薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)性治理總體規(guī)劃（2016～2030 年）》，以及排區(qū)排澇現(xiàn)狀，確定十里九連圩排區(qū)自排標(biāo)準(zhǔn)是10 年一遇最大1d 降雨量1d 平均排除。

4.2 自排期確定

十里九連圩排區(qū)在非汛期（10月～次年4月）以及汛期得勝河不高的條件下，排區(qū)有自排的可能。將非汛期及汛期可以自排的時(shí)段，定義為“自排期”。

根據(jù)實(shí)測(cè)金河口閘閘上水位資料，結(jié)合地形地勢(shì)及地面高程，分析得出：十里九連圩排區(qū)西區(qū)澇水在汛期得勝河水位不高于8.2m（扣除過(guò)閘落差0.1m，根據(jù)水力坡降推算至金河口閘上時(shí)水位為7.3m）及非汛期時(shí)有自排的可能；東區(qū)澇水在汛期得勝河水位不高于8.9m（扣除過(guò)閘落差0.1m，根據(jù)水力坡降推算至金河口閘上時(shí)水位為8.1m）及非汛期時(shí)有自排的可能；中區(qū)在汛期得勝河水位不高于9.4m（扣除過(guò)閘落差0.1m，根據(jù)水力坡降推算至金河口閘上時(shí)水位為8.5m）及非汛期時(shí)有自排的可能。即西區(qū)自排期為非汛期+汛期金河口閘閘上水位≤7.3m 的時(shí)段，東區(qū)自排期為非汛期+汛期金河口閘閘上水位≤8.1m 的時(shí)段，中區(qū)自排期為非汛期+汛期金河口閘閘上水位≤8.5m 的時(shí)段。

表2 各排澇分區(qū)汛期能自排天數(shù)統(tǒng)計(jì)表（1999～2016 年）

表3 十里九連圩各排澇分區(qū)自排模數(shù)表

根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，非汛期3 個(gè)排澇分區(qū)自排天數(shù)幾乎無(wú)差異，區(qū)別主要在于非汛期。汛期各排澇分區(qū)能夠自排的天數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 2。

4.3 自排模數(shù)分析

（1）非汛期最大1d 降雨量

得勝河流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)雨量站資料，離十里九連圩排區(qū)較近的主要有含山、和城2 個(gè)雨量站，均具有長(zhǎng)日降雨資料。十里九連圩排區(qū)距離和城站較近，且和城站資料系列較長(zhǎng)，精度可控，滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)收集到的和城站1959～2016 年的實(shí)測(cè)日降雨資料，統(tǒng)計(jì)各年非汛期最大1 d 降雨量并匯總。

（2）汛期自排時(shí)段最大1d 降雨量

得勝河入長(zhǎng)江河口建有金河口閘，金河口閘有1999～2016 年實(shí)測(cè)日均水位。根據(jù)自排條件，找出金河口閘閘上水位滿足的日期對(duì)應(yīng)的同日和城站日降雨量，匯總后降序排列，找出各年最大1d 和城站的降雨量。

（3）自排期最大1d 降雨量

對(duì)比同一年非汛期和汛期最大1d 降雨量，其中較大的值即為該年度自排期最大1d 降雨量。

（4）自排模數(shù)分析

根據(jù)設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)，排位第二的值（共計(jì)18 年）約相當(dāng)于10年一遇最大1d降雨量，采用平均排除法，計(jì)算得各排澇分區(qū)的自排模數(shù)，見(jiàn)表 3。

5 結(jié)語(yǔ)

排澇模數(shù)對(duì)于確定排澇工程布局和規(guī)模具有重要的指導(dǎo)意義，合理確定自排模數(shù)可以有效減少泵站開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，節(jié)省運(yùn)行成本。常用的排澇模數(shù)計(jì)算方法有經(jīng)驗(yàn)公式、平均排除法。本文以和縣十里九連圩排區(qū)為例進(jìn)行相機(jī)自排情況下排澇模數(shù)分析，分析了相機(jī)自排情況下排澇模數(shù)，計(jì)算結(jié)果表明：相同的外部條件下，圩區(qū)地面高程越高，自排期越長(zhǎng)，排澇模數(shù)相對(duì)更大。