基于一二維耦合水力學(xué)模型的公（鐵）路聯(lián)合阻水效應(yīng)研究——以大黃堡蓄滯洪區(qū)為例.pdf

1、作為防洪體系中不可缺少的組成部分，蓄滯洪區(qū)在削峰減洪中起到了重要作用。但蓄滯洪區(qū)除了防洪外同時也存在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)問題，如何做到兩者相適應(yīng)是值得探討的問題。充分的路網(wǎng)布設(shè)是反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)，而公（鐵）路的布設(shè)必然對洪水演進(jìn)產(chǎn)生影響，因此公（鐵）路的科學(xué)規(guī)劃是研究如何兼顧蓄滯洪區(qū)防洪功能與自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個切入點。以大黃堡洼蓄滯洪區(qū)為例，通過MIKE FLOOD對不同頻率洪水下公（鐵）路布設(shè)的不同形式建立多套一、二維耦合水動力學(xué)模型，

2、計算洪水水力要素，分析研究公路、鐵路等線狀地物的阻水效應(yīng)。該效應(yīng)由淹沒面積和經(jīng)濟(jì)損失兩個指標(biāo)表達(dá)。在驗證模型可行的基礎(chǔ)上，選擇最適宜的50年一遇洪水對大黃堡洼蓄滯洪區(qū)內(nèi)公（鐵）路阻水效應(yīng)進(jìn)行分析?，F(xiàn)狀條件下，針對蓄滯洪區(qū)內(nèi)存在分區(qū)隔埝的情況，為明確分區(qū)隔埝的強(qiáng)阻水特性的影響，設(shè)置無分區(qū)隔埝與有分區(qū)隔埝兩大工況。1.無分區(qū)隔埝工況。對布設(shè)不同道路以及無道路布設(shè)等4個方案進(jìn)行分析；2.有分區(qū)隔埝工況。對布設(shè)現(xiàn)狀已有全部道路與無道路2個方案進(jìn)

3、行探討。規(guī)劃條件則考慮最不利影響，即道路布設(shè)方向設(shè)置為與洪水演進(jìn)方向呈90°，通過調(diào)整涵洞尺寸以改變道路的阻水能力，對存在全部現(xiàn)狀道路且有分區(qū)隔埝與無道路且無分區(qū)隔埝兩工況分析。所得主要結(jié)論如下：
　　現(xiàn)狀條件下，對于無分區(qū)隔埝工況，當(dāng)無道路布設(shè)時，淹沒面積最大為134.09km2，洪水演進(jìn)距離超過濱保高速位置；隨著道路逐漸向上游布設(shè)，洪水受道路阻礙而停止演進(jìn)，經(jīng)濟(jì)損失隨之減小，最多減小10.71％，約18480萬元；對于有分區(qū)隔

4、埝工況，受分區(qū)隔埝的影響，無論是否布設(shè)道路，淹沒面積與經(jīng)濟(jì)損失均相同。相比于有分區(qū)隔埝工況，無分區(qū)隔埝工況的淹沒面積最多增大58.52%，淹沒集中區(qū)域的水深由0.05～0.5m增加到0.5～1m，經(jīng)濟(jì)損失則最多減小了33.32%。
　　規(guī)劃條件下，對于現(xiàn)有全部道路且有分區(qū)隔埝工況，新增道路涵洞為3m時，淹沒面積與經(jīng)濟(jì)損失最?。缓创笥?m時，由于洪水發(fā)展導(dǎo)致Ⅱ區(qū)的啟用，淹沒面積與經(jīng)濟(jì)損失最大，相比于3 m涵洞時分別增加了29.76

5、%和19.26%；當(dāng)涵洞小于3 m時，僅啟用Ⅰ區(qū)，故淹沒面積變化不大，同時由于各分類財產(chǎn)損失變化趨勢不一，經(jīng)濟(jì)損失有增有減，總經(jīng)濟(jì)損失不存在明顯的規(guī)律性。而相比于存在全部現(xiàn)狀道路且有分區(qū)隔埝工況，無現(xiàn)狀道路且無分區(qū)隔埝工況，由于僅考慮一條規(guī)劃道路，此時人類活動影響程度低，淹沒面積變化范圍在131.04～135.68km2之間，經(jīng)濟(jì)損失變化幅度也較小，基本維持在174000萬元左右。故在大黃堡洼蓄滯洪區(qū)內(nèi)相應(yīng)位置修建道路應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的洪