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《广州市北部水系建设沙河涌联合补水水工物理模型试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、广州市北部水系建设沙河涌联合补水水工物理模型试验研究第1期2011年1月广东水利水电GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWERNo.1Jan.2O11广州市北部水系建设沙河涌联合补水水工物理模型试验研究陆汉柱,钟勇明(广东省水利水电科学研究院,广东省水动力学应用研究重点实验室,广东广州510610)摘要:该文对沙河涌补水工程方案进行优化研究,确定最佳补水流量和时段,建立河段内泵站,闸群,橡胶坝等多种工程设施的科学优化调度方案,其试验研究成果可供类似的工程设计和施工参考.关键词:城市景观水位;
2、橡胶坝;补水流量;水面线中图分类号:TV321文献标识码:B文章编号:1008—0l12(2011)0l一0018—031概述沙河涌,车陂涌,猎德涌是广州市城区内重要的集截污,雨水排放,防洪排涝功能于一体的河涌.由于地形与历史的原因,在枯水季节或上游缺乏补水的情况下,这些河涌常常出现干河床现象,加上两岸生产,生活等污水的不断排入,河涌水体黑臭现象严重.目前,广州市河涌截污工程已全面展开,广州市政府提出了污水处理的措施和目标,逐步兴建污水处理厂,分期对河涌进行截污,通过河涌截污工程以及新建和扩建污水处理厂等措施提高污水处理
3、率.然而截污后,河涌在枯水期严重缺水,出现干枯露底,依旧干枯黑臭的河涌严重影响城市的景观.因此,通过河涌补水提高河涌水面率,改善水质是目前急待解决的问题.为解决这些问题,广州市水利部门根据水系流域特点,制订了《广州市中心城区河涌水系规划》,形成了大小流域贯通,调水引水补水相结合,以改善珠江及河涌水质为主要目标的系统治理水系思路.这将从根本上改善广4'l'Hk部水系沙河涌,车陂涌,猎德涌的水环境,修复受污染的水生态,为流域城乡群众创造安全,和谐,健康的生活环境.因此,有效解决这些河涌枯,黑,臭的问题,达到水安全与水环境综合
4、整治的效果,对改善广州北部城乡水环境和生态环境及建设生态广州具有深远意义.广州市北部水系建设沙河涌等3条河涌联合补水工程拟从珠江前航道东圃大桥处取水,通过管路输送至岑村,并在该处修建调蓄水池,再从调蓄水池通过水泵及管线送水至沙河涌,猎德涌,车陂涌,利用补水水源改善河涌水环境.为了综合评价河涌补水效果,优化补水工程方案,分析调水有效流量及最佳时段等问题,建立泵站,闸群,橡胶坝等多种工程设施的科学优化调度方案,开展了广州市北部水系建设3条河涌补水工程沙河涌物理模型试验.本文介绍该项试验的研究成果.沙河涌是广州市区较大的排涝河
5、涌,发源于广州市白云区的榕树头,上游与耙齿沥水库相连接,流经天河区,越秀区,在越秀区珠江宾馆附近汇入珠江(见图1).沙河涌自水库以下干流全长为15km,流域集水面积为32.9km,流域平均坡降为1.65%o.经过人工整修,大部分河道断面基本呈矩形.河道上游表现为山区河道特性,河床坡降较陡,下游坡降较缓.出口为珠江感潮河段,河道水位受潮汐影响.为控制河段内景观水位,在涌内设置多座橡胶坝及在河涌出口设置闸门以调节涌内水位.2研究内容对补水与换水方案进行复核和优化,并对景观水位与控制水位等进行论证,从满足水安全,水环境的角度验
6、证沙河涌内橡胶坝设置的合理性与景观效果,研究最佳补水流量.3模型设计根据沙河涌河段特点(河涌窄长),结合试验场地收稿日期:2010—11—02;修回日期:2010—11—16作者简介:陆汉柱,男,本科,工程师,从事水工结构建筑设计工作.?18?2011年1月第1期陆汉柱,等:广州市北部水系建设沙河涌联合补水水工物理模型试验研究No.1Jan.2011的条件与数值计算模型的工作,试验采取分段建模试验的技术思路,即截取沙河涌上游一段(含2个橡胶坝)与下游出口一段(含2个橡胶坝)河段,分别建立正态模型.截取两段建模的思路,可以
7、充分利用试验场地的条件选取较小比尺(即模型比例较大,上游段模型选取1:10;下游段选取1:20),使模型满足水流相似条件与最小水深要求.同时建立正态模型亦可使模型呈几何正态相似,坝体结构与水流条件,补水的景观效果更为直观.试验模型上游段截取河段长度约为1.8km(含2个橡胶坝,模型长度约为190m);下游段从出口往上游截取4.5kin河段(含2个橡胶坝,模型长度约为250m),并模拟一定范围的珠江河段.沙河涌模型截取范围见图I所示4+,∞o+㈣m{警图1沙河涌模型截取范围示意4试验成果4.1工程设计方案通过在沙河涌沿程设
8、置8座橡胶坝(见图1),维持一定的景观水位,避免枯水期河床露出.4.2上游段河涌(桩号10+320～8+500)试验成果橡胶坝充水工况:1)在补水流量Q:8.4m/s时,橡胶坝段涌内能维持0.7～3.6m的水深,大部分河段涌内水深大于1m,只有桩号9+900以上到上游橡胶坝址10+138约250m的河段内水深会小于1
