龙口设置方案对围区上游排涝影响分析*1

金德钢，余方顺，宇庆武

(宁波市水利水电规划设计研究院，浙江 宁波 315192)

龙口设置方案对围区上游排涝影响分析*1

金德钢，余方顺，宇庆武

(宁波市水利水电规划设计研究院，浙江 宁波 315192)

龙口设置的主要目的是为了海堤安全度汛，往往设计过程中针对施工期度汛对上游排涝考虑不够周全，为合理解决施工期龙口设置对上游排涝的影响，结合象山道人山围涂工程龙口施工度汛对上游排涝影响分析情况，采用了潮波变形分析、和上游河网非恒定流洪水演进计算，提出了龙口合理设置方案，消除了龙口设置不合理对上游排涝影响，供广大围垦工作者参考。

围涂工程；龙口；排涝；影响

1 问题的提出

近几年来，围垦工程在东部沿海地区大量兴建，在围垦过程中发生的一系列赔偿矛盾越来越突出，如何很好地解决围垦过程中对内塘排涝及养殖的影响问题，逐渐成为影响工程开工和施工的重要因素[1]。围垦工程从开工建设到完工，一般需经历几个台(洪)汛期，极易受强台风袭击，对这些海堤工程，应合理安排度汛措施，在台(洪)汛前抢进度，使其达到一定的防风暴潮能力，并制定科学合理的度汛措施。

海堤的龙口段是安全度汛工作的重中之重。

海堤龙口是新建海堤的关键所在，龙口段的稳定主要是其底坎、两侧头部和内外涂面的稳定。为保证龙口段的稳定，必须控制龙口最大流速。

但从SL435-2008 《海堤工程设计规范》[2]和SL389-2008 《滩涂治理工程技术规范》[3]看，龙口是否承担上游排涝纳潮等任务不明，且度汛标准往往低于海堤设计标准。在出海水闸外移建设过程中，难免会对上游排涝产生一定的影响，如何合理设置龙口，避免由于新建海堤对上游排涝的影响，龙口方案设置将至关重要。目前国内尚无对类似情况进行研究分析，仅有围垦工程龙口设置对内塘养殖影响分析相关研究[1]，本文章结合象山道人山围涂工程龙口方案设置不影响上游产业园区排涝方案研究，提出合理的龙口设置方案，以消除龙口设置不合理对上游排涝影响，供广大围垦工作者参考。

2 工程概况

象山县道人山涂围涂工程位于白岩山盐场东首，东临大目洋，西为涂茨镇，如图1。工程计划围涂面积1 366.67 km2，海堤全长约5 345 m[4]。目前，围涂工程海堤基本形成，仅在东侧海堤留有600 m宽龙口作为围区内侧排涝通道，其中100 m底槛高程为-1.0 m，500 m底槛高程为0.0 m。

象山产业C区所在的老海塘内侧总集雨面积30.38 km2，有老闸4座，总净宽37.5 m，闸底高程为-1.5 m。塘内地势西高东低，平均地坪在2.0～4.0 m之间，低洼地地坪在2.0～2.2 m。目前产业C区开发已初具规模，区内地坪根据规划控制在3.2 m，滞洪区总面积2.0 km2，占流域面积6.8%,占产业区面积20.8%，其中河道总水域面积1.22 km2，预留滞蓄洪区面积0.78 km2[4]。产业C区提出围涂工程施工过程中不得降低产业园区现有排涝标准，为此必须对现有龙口宽度和底高程进行验证复核，确保产业园区生产生活的安全。

图1 工程位置示意图Fig.1 A sketch map of the Engineering location

3 潮波变形分析

根据工程实施方案，道人山涂围涂工程在东侧海堤预留龙口，由于海堤的阻隔，外海潮位在工程处发生变形，根据龙口水利计算(水量平衡法)，工程前后不同龙口宽度排涝计算潮位过程对比如表1[5]和图2。

由以上计算成果可知：由于工程实施后对外海潮波的变形作用，老海塘出流下边界发生变化，按照原设计方案预留100 m宽底槛高程为-1.0 m的龙口时，外海平均潮位抬升0.28 m，最低潮位抬高1.36 m；预留300 m宽底槛高程为-1.0 m的龙口时，外海平均潮位抬升0.19 m，最低潮位抬高了1.08 m；预留250 m宽底槛高程为-1.0的龙口时，外海平均潮位抬升0.23 m，最低潮位抬高了1.17 m；影响了原有水闸的出流能力。

表1 工程前后排涝潮位对比表(m)Table 1 Comparison of tide levels before and after engineering in the draining process (m)

图2 工程前后潮位对比图Fig.2 Comparison of tide levels before and after engineering

4 排涝影响分析

4.1 水利计算模型

根据区域河道和水利工程资料，将区域水系、河道概化成由河网和水域组成的体系。河网由区域内骨干河道和重要联系河等一系列主要河道组成，是区域输送水流的载体；水域主要由支流河流、鱼塘等水体概化成，主要起水量调蓄的作用。对河网采用一维非恒定流节点河道模型，对成片水域则划分为单元，这部分单元仅起蓄水调节作用，不起动力输水作用。通过引入陆域宽度概念，河网和水域便组成统一区域洪涝水演进数学模型，用于本次计算。下边界采用潮波变形后不同排涝潮位过程。

4.2 原有现状条件排涝计算

在现状工况下，即老海塘上游维持现状，下游产业C区已按规划开发的条件下，外海潮位未受工程实施影响，维持原有排涝潮型潮位过程，潮位下边界见表1(工程前)。

排涝计算成果如表2。

表2 工程前不同频率条件下排涝计算成果表Table 2 The calculated results of drainage under different frequency conditions before engineering

4.3 设计实际龙口排涝计算

工程实施过程中实际龙口情况即预留600 m宽龙口，其中底槛高程-1.0，0.0 m的龙口宽分别为100和500 m。

由表3可见，按照目前龙口设置方案，比工程前上游最高涝水位抬升14～16 cm，高水位持续时间增加2～2.5 h。

表3 设计龙口不同频率条件下排涝计算成果表Table 3 The calculated results of drainage under different frequency conditions in the Design

4.4 龙口优化后排涝计算

1)工程实施过程中预留600 m宽龙口，其中底槛高程-1.0,0.0 m的龙口宽均为300 m。

在设计方案的基础上，考虑本围涂工程的实施，预留龙口宽600 m，底槛高程为-1.0 m的龙口范围扩大至300 m对外海潮位的阻隔变形影响。

由表4可见，按照优化后龙口设置方案，比工程前上游最高涝水位抬升2～5 cm，高水位持续时间与工程前保持一致。洪水标准越高，影响水位越小，可认为基本无影响。

表4 龙口优化后不同频率条件下排涝计算成果表Table 4 Calculated results of drainage under different frequency conditions after optimizing the closure-gap

2)工程实施过程中预留600 m宽龙口，其中底槛高程-1.0,0.0 m的龙口宽分别为250,350 m，作为优化方案二。

考虑底槛高程为-1.0 m的龙口范围扩大至300 m需开挖200 m龙口，为尽量减少对现有海堤施工的影响，龙口开挖减少50 m，看看是否对上游排涝有影响。

由表5可见，按照方案二龙口设置方案，比工程前上游最高涝水位抬升7～10 cm，高水位持续时间比工程前增加1 h。仍然对上游排涝有影响。

表5 优化方案二不同频率条件下排涝计算成果表Table 5 The calculated results of drainage under different frequency conditions in Optimization Scheme II

因此，推荐工程实施过程中预留600 m宽龙口，其中底槛高程-1.0,0.0 m的龙口宽均为300 m方案，确保对上游老海塘内产业园区的防洪排涝影响最小。

5 结 语

通过象山道人山围涂工程施工期对上游产业园区排涝的影响分析，认为采用控制龙口宽度和底高程达到基本不影响上游围区的对策措施简单可行。

在围垦工程环境影响分析中应充分考虑围垦对老海塘内原有排涝标准在施工期间的影响，并在龙口方案设计中充分体现。建议完善设计规范，使龙口设计方案能够满足施工期上游排涝和养殖纳潮等方面要求，减少在围垦施工过程中发生的一系列赔偿矛盾。

[1]金德钢，黄美君，余丽华，等.围垦对内塘养殖纳潮能力的影响分析[J].水利水电科技进展，2009，29(s1):71-76.

[2]SL435-2008海堤工程设计规范[S].北京：中国水利水电出版社，2008.

[3]SL389-2008滩涂治理工程技术规范[S].北京：中国水利水电出版社，2009.

[4]金德钢,杨波泽.象山县道人山围涂工程爵溪锚地设计方案研究[J].海岸工程，2012，31(4)：29-36.

[5]金德钢，杨波泽，魏立峰，等.象山县道人山涂围涂工程初步设计[R].宁波：宁波市水利水电规划设计研究院，2010.

AnalysisoftheImpactofClosure-GapSettingonUpstreamDrainageintheReclamationArea

JINDe-gang,YUFang-shun,YUQing-wuM

(NingboHydraulicWaterpowerPlanningandDesignResearchInstitution,Ningbo 315192,China)

The main purpose of closure-gap setting is to make the seawall safe during flood.In the design of the closure-gap setting,however,the influence of the flood control during the construction on the upstream drainage is usually not well considered.In order to solve reasonably the influence of the closure-gap setting on the upstream drainage during the period of construction,a reasonable closure-gap setting scheme is put forward by using the tidal wave deformation analysis and the unsteady flow computation of upstream flood routing and combining with the analysis of the impact of the flood control during the closure-gap construction in the reclamation engineering in the Xiangshan Daoren Mountain on the upstream drainage,which may provide a reference for a large number of reclamation workers.

Reclamation engineering; closure-gap; drainage; impact

2013-07-14

金德钢(1969-)，男，教授级高级工程师，主要从事水利水电工程规划设计方面研究.E-mail：nbjdg@126.com(杜素兰 编辑)

TV5

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1002-3682(2014)01-0012-07