安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法 |
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| 申请号 | CN201710238361.3 | 申请日 | 2017-04-13 | 公开(公告)号 | CN106996858A | 公开(公告)日 | 2017-08-01 |
| 申请人 | 福建省水利水电勘测设计研究院; | 发明人 | 王新强; 杨首龙; 王乐乐; 叶丽清; 何承农; 胡朝阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公布了安全生态 水 系建设中河流流动特性的评价方法，属于安全生态水系建设技术领域，本发明针对安全生态水系建设中最 基础 的关键水 力 学问题，给出了以潮流为主导的枯季河流流动特性评价指标、以径流为主导的洪季河流流动特性评价指标、对重要闸坝运行的影响评价指标、对临近跨江 桥梁 及穿江地 铁 的影响评价指标、对湿地水力条件影响评价指标、对重要码头和航道水流条件变化影响评价指标、对沿岸重要游览区的景观水位影响评价指标、对沿江取水口水力要素影响评价指标、河流重要断面及河汊影响评价指标九个评价指标，解决了安全生态水系建设中缺少定量定性的评判标准的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法，其特征是：建立一套安全生态水系的水动力要素评价体系，所述安全生态水系的水动力要素评价体系包括9种评价指标，9种评价指标包括： |
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| 说明书全文 | 安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法技术领域[0001] 本发明属于安全生态水系建设技术领域，具体涉及安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法。 背景技术[0002] 人类在开发利用河流的过程中，由于河流流动特性评价体系没有规范化系统化，致使很多河流保护不够或滥加利用，许多河流出现污染、断流等现象，河流生态系统退化，影响了河流的自然和社会功能，破坏了人类的生态环境，甚至出现了严重不可逆转的生态危机，对社会的可持续发展构成严重威胁，直至20世纪30年代，人们环境意识觉醒，河流健康问题逐步引起人们的重视。 [0003] 安全生态水系建设以河畅、水清、岸绿、安全、生态为目标，具体体现包括：自然弯曲的河岸线；有深潭、浅滩、泛洪漫滩；有天然的砂石、水草、江心洲(岛)；常年流动的水，水质达到水功能区保护标准；丰富的水生动植物，具备生物多样性；安全、生态的防洪设施并达到相应的防洪标准；乡愁、野趣；有划定岸线蓝线、落实河长制、推行河道管养制度等管理措施，是一个流域保护、建设、管理新理念，也是一个既要安全又要生态的新评价体系。 [0004] 伴随着城市的拓展，安全生态水系建设尤为重要，城市与江、河、海越来越“贴近”，河流水动力问题已不单纯是水力学问题，而是事关江河两岸社会经济可持续发展、生态文明建设和社会进步的系统性科技问题。传统的岸线资源开发利用多是从宏观角度，结合河道岸线利用现状、岸线管理等方面来探讨岸线资源利用的方法和途径，缺少对河流基本属性与运动规律的水动力要素变化的考虑，直接影响河床演变、河流功能以及涉河工程安全。为反映安全生态水系建设中河流基本属性与运动规律的水动力要素变化，并且保障河床演变、河流功能以及涉河工程安全，因此，需建立一套安全生态水系的水动力要素评价体系，科学论证涉水工程建设对防洪堤、跨江桥梁、穿江地铁、航道码头、沿江取水口、湿地等的影响，确保江河两岸社会经济的可持续发展。 发明内容[0005] （1）要解决的技术问题本发明为了克服传统的岸线资源开发利用多是从宏观角度，结合河道岸线利用现状、岸线管理等方面来探讨岸线资源利用的方法和途径，缺少对河流基本属性与运动规律的水动力要素变化的考虑，直接影响河床演变、河流功能以及涉河工程安全的缺点，为解决以上技术问题，本发明提供安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法，本发明针对安全生态水系建设中最基础的关键水力学问题，从尊重自然规律的层面上提出“安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法”，利用大量实测的水文、地形、地质资料，采用大型河口水力物理模型和数学模型等相结合的方法，并基于多个实际涉河工程，分析评价了不同水流条件下闽江下游涉河工程建设前后，对河流流动特性、河道行洪能力、城市桥梁等的水动力影响，给出了九个评价指标。 [0006] （2）技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法，建立一套安全生态水系的水动力要素评价体系，所述安全生态水系的水动力要素评价体系包括9种评价指标，9种评价指标包括： (1)以潮流为主导的枯季河流流动特性评价指标：在枯季典型日，监测所述枯季典型日感潮河流不同断面位置处的高潮位和低潮位，及其沿程潮位波动情况，或关键断面的涨潮和落潮流速以及潮流界和潮区界位置； (2)以径流为主导的洪季河流流动特性评价指标：在洪季典型日，监测所述洪季典型日上游洪水遭遇天文大潮时的水力要素，所述水力要素包括：河流不同位置断面的水位、施工区域上下游河段水位、流速以及变化幅度； (3)对重要闸坝运行的影响评价指标：对比河流上重要闸坝的往年统计资料和实测资料，监测分析闸坝水位在不同下泄流量时的走势参数，所述走势参数包括闸孔中心线上的垂线流速、单位时间上的流量； (4)对临近跨江桥梁及穿江地铁的影响评价指标：对于横穿市区河流，在进行岸线建设或排水管道建设工程时，记录水位、流速、冲淤变化，分析工程建设对水工建筑的影响； (5)对湿地水力条件影响评价指标：结合具体涉水工程，根据水力负荷、水力停留时间、湿地系统的水深方面对湿地水力条件的影响进行评价； (6)对重要码头和航道水流条件变化影响评价指标：大中型河流上具有重要航道和码头，监测水动力作用强度，记录人为干预项目和频率，分析在不同水流条件下，所述航道和码头在断面位置的水位、流速的变化情况； (7)对沿岸重要游览区的景观水位影响评价指标：在河流沿岸不同的亲水景观区，监测分析所述亲水景观区所在断面的枯季景观水位在人为挖沙和水动力作用下的变化情况； (8)对沿江取水口水力要素影响评价指标：在枯季典型日，分析水动力作用下取水口所在断面的水流条件变化； (9)河流重要断面及河汊影响评价指标：对于河流重要断面及河汊，在水动力作用下，分析所述河流重要断面及河汊的分流比、纳潮量的变化情况。 [0007] 所述的第（4）种评价方法中的水工建筑是指河道行洪或城市桥梁或丁顺坝。 [0008] （3）有益效果本发明的有益效果：本发明针对安全生态水系建设中最基础的关键水力学问题，从尊重自然规律的层面上提出“安全生态水系建设中河流流动特性的评价方法”，给出了以潮流为主导的枯季河流流动特性评价指标、以径流为主导的洪季河流流动特性评价指标、对重要闸坝运行的影响评价指标、对临近跨江桥梁及穿江地铁的影响评价指标、对湿地水力条件影响评价指标、对重要码头和航道水流条件变化影响评价指标、对沿岸重要游览区的景观水位影响评价指标、对沿江取水口水力要素影响评价指标、河流重要断面及河汊影响评价指标九个评价指标，解决了安全生态水系建设中缺少定量定性的评判标准的问题。安全生态水系是国内首次提出，在促进生态文明建设，明确了安全生态水系建设中河流水力控制要素和技术要求，具有重要意义。 具体实施方式[0009] 下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0010] 实施例一本实施例选择修订乌龙江和闽江相关水工设施和岸线为评价对象，建立一套安全生态水系的水动力要素评价体系，所述安全生态水系的水动力要素评价体系包括9种评价指标， 9种评价指标包括： (1)以潮流为主导的枯季河流流动特性评价指标：在枯季典型日，监测所述枯季典型日感潮河流不同断面位置处的高潮位和低潮位，及其沿程潮位波动情况，或关键断面的涨潮和落潮流速以及潮流界和潮区界位置； (2)以径流为主导的洪季河流流动特性评价指标：在洪季典型日，监测所述洪季典型日上游洪水遭遇天文大潮时的水力要素，所述水力要素包括：河流不同位置断面的水位、施工区域上下游河段水位、流速以及变化幅度； (3)对重要闸坝运行的影响评价指标：对比河流上重要闸坝的往年统计资料和实测资料，监测分析闸坝水位在不同下泄流量时的走势参数，所述走势参数包括闸孔中心线上的垂线流速、单位时间上的流量； (4)对临近跨江桥梁及穿江地铁的影响评价指标：对于横穿市区河流，在进行岸线建设或排水管道建设工程时，记录水位、流速、冲淤变化，分析工程建设对水工建筑的影响； (5)对湿地水力条件影响评价指标：结合具体涉水工程，根据水力负荷、水力停留时间、湿地系统的水深方面对湿地水力条件的影响进行评价； (6)对重要码头和航道水流条件变化影响评价指标：大中型河流上具有重要航道和码头，监测水动力作用强度，记录人为干预项目和频率，分析在不同水流条件下，所述航道和码头在断面位置的水位、流速的变化情况； (7)对沿岸重要游览区的景观水位影响评价指标：在河流沿岸不同的亲水景观区，监测分析所述亲水景观区所在断面的枯季景观水位在人为挖沙和水动力作用下的变化情况； (8)对沿江取水口水力要素影响评价指标：在枯季典型日，分析水动力作用下取水口所在断面的水流条件变化； (9)河流重要断面及河汊影响评价指标：对于河流重要断面及河汊，在水动力作用下，分析所述河流重要断面及河汊的分流比、纳潮量的变化情况。 [0011] 所述的第（4）种评价方法中的水工建筑是指河道行洪或城市桥梁或丁顺坝。 |
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