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本文作者：代斌工作單位：上?？睖y設(shè)計研究院

規(guī)劃區(qū)域面積約為30km2，南臨大西洋，北依萊基礁湖。濱海公路將規(guī)劃區(qū)域與大西洋阻隔，由于受國際公約限制規(guī)劃區(qū)排水方向為向北排入萊基礁湖，沒有規(guī)劃與大西洋溝通的排水河道，且濱海公路路面標高約5.00m，因此規(guī)劃區(qū)南部沒有防潮問題。規(guī)劃區(qū)北部萊基礁湖汛期水位變幅不大，最高不超過1.00m，與規(guī)劃條件下排澇的外部水位相同，因此規(guī)劃區(qū)主要問題為排澇問題。尼日利亞能源緊缺，電力供應(yīng)難以穩(wěn)定保證，同時，當?shù)貙λl、泵站等控制建筑物的電氣、金屬結(jié)構(gòu)等設(shè)備操作、維護水平有限，當?shù)噩F(xiàn)有的部分排水泵閘存在設(shè)備維護不當無法正常運轉(zhuǎn)及排水期間電力供應(yīng)無法保證，常有動力缺失停止工作的情況?？紤]當?shù)氐膶嶋H情況及尼方的習慣，在擬定汛期排水方案時不考慮采用強排措施。規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀地勢較低，在雨水只能排入萊基礁湖、不能使用泵閘排水的限制條件下，規(guī)劃采用合理布置水系，同時適當填土抬高地面高程的排澇方案。汛期，澇水通過管渠收集后進入河道，自流排入萊基礁湖。排水期間，河道排水與湖泊蓄水相結(jié)合，以河道排水為主。規(guī)劃水系按照河道排水與湖泊蓄水相結(jié)合的規(guī)劃思想進行布設(shè)，同時綜合考慮工程施工分期及取土需要、地塊綜合開發(fā)、用地規(guī)劃等因素。規(guī)劃布置4縱3橫共7條排澇河道，以及5個人工湖泊。規(guī)劃方案見圖2。

水利計算規(guī)劃區(qū)內(nèi)規(guī)劃河道、湖泊較多，相互溝通，共同組成了河網(wǎng)水系。在汛期排澇情況下，河道水流受外部萊基礁湖水位、規(guī)劃區(qū)內(nèi)部澇水綜合影響，當澇水暫時不能外排時，會滯蓄在河網(wǎng)中，部分澇水并通過河網(wǎng)的溝通作用，串流至其他排水條件較好的河道外排。采用河網(wǎng)一維非恒定流水力計算推求河道斷面水位、流量，描述水流在明渠中運動的一維非恒定流基本方程是SaintVenant方程組［1］，包括質(zhì)量方程與動量方程:圖2排澇規(guī)劃方案水系布置示意質(zhì)量方程:Qx+At=q動量方程:Qt+(Q2/A)x+gAZx+gn2|U|QR4/3=0式中t、x分別為時、空變量;Z、Q、U分別為各斷面的水位、流量和流速;A、R分別為各斷面的過水斷面面積、水力半徑;q為單位河長的均勻旁側(cè)入流;n為河道糙率系數(shù);g為重力加速度。計算在丹麥國家水力學研究所研制的mike11軟件平臺上進行。規(guī)劃區(qū)水系共有概化河道28條(段)，布置斷面168個，河道斷面間距最大不超過500m。共有水位計算節(jié)點193個，流量計算節(jié)點165個。4.2排澇河湖規(guī)模

比選方案排澇河湖規(guī)模的擬定，首先根據(jù)總體規(guī)劃確定的框架布局，考慮排水、航運、景觀等對河道的需求，初步匡算各河道、湖泊的規(guī)模，并以此規(guī)模作為基本方案，見表1。以基本方案為基礎(chǔ)，考慮各項制約因素對基本方案的工程規(guī)模進行縮放組合，得出比選工程規(guī)劃方案，并進行比選。確定比選方案時主要考慮的制約因素有:①Z1有通航及較高景觀要求，河道上段為滿足通航要求，不宜在基本方案的基礎(chǔ)上縮小規(guī)模;下段可適當縮小;②Z4為規(guī)劃中的主航道，需滿足V級航道的通航要求，河道斷面不能低于V級航道雙向航線的最低要求;③規(guī)劃河道斷面須保證一定的邊坡，以滿足斷面穩(wěn)定的需要，同時河道應(yīng)有一定的底寬，以利于水生動植物的生長，維持良好的水生態(tài)環(huán)境。最終擬定8個工程規(guī)劃方案參加計算及比選，包括1個基本方案。擬定的工程規(guī)劃方案見表2。

計算結(jié)果及方案推薦根據(jù)各工程規(guī)劃方案計算該方案情況下規(guī)劃水面率，根據(jù)水利計算結(jié)果選取河道交匯處、河道與道路平交處等重要控制節(jié)點的最高水位作為統(tǒng)計分析對象，計算重要節(jié)點的最高水位算術(shù)平均值作為河網(wǎng)平均最高水位，選取所有重要節(jié)點最高水位中的最大值代表河網(wǎng)最高水位。不同工程規(guī)劃方案水文分析計算成果見表3及圖3。根據(jù)計算成果分析:①河網(wǎng)最高水位取決于河道及人工湖的規(guī)模。規(guī)模增加，河網(wǎng)水面率加大，隨之河網(wǎng)蓄水能力或排水能力提高。但是，隨著規(guī)模的不斷加大，最高水位的下降趨勢將逐漸減弱，這種情況下意味著可開發(fā)的陸地資源的減少與排澇安全保障程度的提高及地面填方投資的減少不成比例，是不經(jīng)濟的。②相同的水面率，不同的工程布置會產(chǎn)生不同的效果。相同水面積情況下，河道水面積大效果好于人工湖面積大。但是，河道規(guī)模過大會增加跨河工程建設(shè)成本，對地塊開發(fā)產(chǎn)生線性影響。湖泊作為一個節(jié)點，產(chǎn)生負面影響較小。③從排澇角度，方案5～方案8河網(wǎng)最高水位較低，明顯優(yōu)于方案1～方案4，方案7、方案8雖然隨著水面率的增加水位下降，但下降幅度不大，土地減少與排澇效益增加不成比例，故以方案5～方案6為推薦備選方案。綜合水景觀建設(shè)、地塊開發(fā)需要、工程施工進度安排、地面填高土方平衡等因素，最終推薦方案6，即基本規(guī)劃方案。

河岸標高與場地標高根據(jù)推薦方案的水力計算結(jié)果，河網(wǎng)最高水位為1.35m，考慮0.50m安全超高，從河道澇水不倒灌地面的角度，河岸最低標高應(yīng)滿足1.85m。場地最低標高還需考慮雨水溝渠排水的要求，方便溝渠布置。以4分析與結(jié)論張灘水庫原設(shè)計洪水位為98.529m，校核洪水位為99.429m。原有的交通橋在“06.7”洪水中被沖毀，原橋底高程為99.429m，橋頂高程為100.229m。根據(jù)設(shè)計洪水復核以及調(diào)洪計算成果，20年一遇洪水最高庫水位為98.577m，100年一遇洪水最高庫水位為99.331m。按照100年一遇的校核洪水標準，加上0.5m的凈空，交通橋橋底高程應(yīng)為99.831m，橋頂高程應(yīng)為100.631m。而張灘水庫現(xiàn)狀閘頂高程為96.429m，交通橋已被沖毀。因此，張灘水庫現(xiàn)狀閘頂高程不能滿足設(shè)計要求。根據(jù)實測記錄，“06.7”洪水張灘水庫壩前最高水位達到100.296m，洪水高出原交通橋底0.867m，高出橋頂0.067m，由于洪水漫頂導致交通橋被沖毀。根據(jù)“06.7”洪水壩前實測水位分析，本次張灘水庫設(shè)計洪水復核以及調(diào)洪計算分析的成果是合理的。經(jīng)過復核計算，張灘水庫大壩達不到100年一遇的校核洪水標準，應(yīng)該采取必要的除險加固措施。