【东莞市东引运河、寒溪水流域现状防洪能力分析】 运河流域图

　　摘 要：“06.7”、“08.6”等几场大暴雨暴露出东莞市东引运河、寒溪河流域内目前的防洪排涝系统已不适应经济社会发展的需要，通过分析流域的洪水特性，并构建一维水动力学数学模型模拟流域水动力状况，准确分析出流域防洪的关键。
　　关键词：MIKE11；水动力学数学模番禺区石基镇雁洲村兴雁北街124号型；防洪分析
　　前言
　　寒溪水发源于大岭山的莲花山，流经大岭山、松山湖科技产业园区，通过松木山水库调节后下泄，再经过大朗、常平、横沥、东坑、茶山直至东城峡口，最后由峡口水闸排入东江南支流，流域面积734.3km2。东引运河建成于1970年，上游引水口位于桥头镇建塘口，破东江堤筑闸，无坝引水入企石小海河，于横沥半仙山入寒溪水，过峡口水闸后，向西南转，进入东莞市区，再向下经虎门镇区至磨碟口河至长安排涝站，全长102.6km。沿河建有水闸19座，其中5座节制闸，14座排水闸。
　　近年来，特别是“06.7”、“08.6”等几场大暴雨给东莞市东引运河、寒溪河流域造成了严重的洪涝灾害，危及人民的生命财产安全，暴露出流域内目前的防洪排涝系统已不适应经济社会发展的需要，协调好区域经济发展与流域防洪排涝的矛盾是区域社会经济可持续发展的根本前提。
　　由于流域地处珠江三角洲下游，流域与东江流域之间水流互相交换，东引运河与石马河、潼湖等水体贯通，流域下游洪水与潮水相互作用，水动力条件复杂；同时，流域内水利工程众多，对洪水过程影响较大。因此，科学分析流域现状行洪情况，准确找出影响流域行洪的关键节点，是合理制定流域防洪布局和方案的关键。
　　2 洪水遭遇分析
　　流域内4～6月主要受锋面雨影响，降水范围大、历时较长、强度较小；7～9月受台风雨影响明显，降雨活跃，降水范围较小、历时较短、强度较大。流域内一般不同时发生暴雨，山区降雨量大于下游平原区。峡口以上受东江洪水及峡口水闸过流能力限制，退水较慢，一般1d～2d；峡口以下受外海潮水影响，退水较快，一般2h～3h随潮水涨落。
　　（1）寒溪水流域与东江
　　从水文资料分析，取1960年1月1日～2006年12月31日共47年系列，系列中，部分站点缺失统计数据则略去该站，统计东引、寒溪水流域发生暴雨时与外江洪水流量相关性，并点绘成图，见图1。
　　从图1可以看出，历史上寒溪水流域发生暴雨时，外江洪水一般较小，流量基本在5000m3/s以下，最小流量仅为205m3/s，最大流量为7760m3/s。其中，流域发生暴雨时，东江流量大于6000m3/s一共发生7次，特别是2005～2006年，两年就发生了5次。统计三天降雨超过150mm，东江流量超过6000m3/s，共发生了4次，分别为1998年8月、2005年6月、2006年6月及7月。
　　通过上述分析，说明寒溪水流域发生各种频率洪水时，遭遇东江的一般是常遇洪水，但近年来，遭遇东江略大于常遇洪水的情况增多，一般为5～6年一遇。
　　（2）东江洪潮遭遇分析
　　东江博罗站历年最大五次洪峰流量分别出现于1966年6月24日，1959年6月16日、1979年9月26日、1964年6月18日及1960年6月11日，相应舢舨洲的高高潮潮位均低于年最高潮位均值。舢舨洲历年前五位最高潮位出现时相应博罗的流量均低于最大洪峰均值，可见大洪水与大潮的遭遇情况稀少（见表1）。
　　洪潮遭遇结果：东江设计洪水遭遇河口多年平均高潮位，河口设计高潮水位遭遇东江多年平均洪峰流量。
　　3 一维水动力学数学模型构建
　　（1）模型范围
　　模型研究范围包括东引运河、寒溪水流域以及与其相连的东江三角洲、茅洲河等水系，模型内共设有29座水闸（含规划及流域外），8座泵站，以及3个蓄滞洪区。由于东引运河与东江三角洲关系密切，而东引运河长安段排洪受茅洲河影响，因此，本次一维水动力数学模型研究的范围包括东江三角洲、东引运河、寒溪水以及茅洲河下游段。
　　（2）模型的率定验证
　　本次建立的一维水动力数学模型主要由两部分组成：东引运河、寒溪水流域及东江三角洲。由于东引运河、寒溪水流域内没有设立水文站，缺乏实测流量资料进行较精确的率定，仅在“06.7”洪水时通过流动测流仪在樟村大桥处有实测流量，实测数据不充分。考虑到寒溪水仅是东江的一条支流，两者通常不同时发生洪水（“06.7”洪水除外），而模型中东江三角洲的部分对于东引运河、寒溪水流域部分而言，主要是为了给分析区域提供水动力的外部边界。
　　因此，本次模型率定首先利用2004年东江流域同步水文测验成果对东江三角洲部分进行单独率定，再利用“06.7”洪水对整体模型进行合理性分析。“06.7”洪水下的模型计算情况见表2。
　　从表2可以看出，横沥以上沿程最高水位模型计算值与实测值基本吻合；南坑横沥至峡口河段有几处模型计算值高于实测值较多，考虑到“06.7”洪水时，流域有几处堤防溃堤或漫堤，因此模型部分地方略高于“06.7”洪水实测水位是合理的。
　　4 现状防洪能力分析
　　东引运河、寒溪水流域的洪水主要集中在峡口以上流域（下游主要为人工灌溉渠道），限于篇幅，这里仅介绍模型在峡口以上流域的分析成果。
　　4.1 过流能力分析
　　为分析现状条件下各水闸以及河道流动情况和分析排洪能力，沿程节制闸按保持常开，其余水闸按照能排即排的原则进行调度。在内洪为主设计工况下东引运河沿程各主要排洪水闸的最大过流及最大上下游水位差见表3。
　　从表3可以看出，企石水闸的最大过流和最大上下游水位差分别为198m3/s和1.27m，峡口水闸的最大过流和最大上下游水位差分别为1560m3/s和1.09m，作为东引运河、寒溪水流域峡口以上的最主要的排洪出口，两个水闸的过流能力明显不足。