http://www.paper.edu.cn
秦淮河流域水动力学预报调度模型研究
王建群
1
,李福贵
1
,易建军
2
1 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京(210098)
2 水利部黄河水利委员会水文局,郑州(450004)
摘 要:应用水动力学方法,建立了秦淮河流域洪水预报调度模型。指出水动力学预报调度
模型最重要亦最基础的是边界条件,需预报出来。结果表明,此模型是合理可行的。
关键词:感潮河网,洪水预报,潮位预报,水动力学模型,防洪调度
秦淮河流域呈蒲扇形,为一完整的构造盆地,四周为丘陵山区,腹部为低洼圩区。由盆
地四周向中心的地貌类型依次为山地丘陵、黄土岗地和平原圩区,其中平原圩区面积占 25%
左右。秦淮河自盆地西北角流出汇入长江,流域的扇形水系相当发育,易造成来自主要支流
句容河与溧水河洪水的同时集中。主要支流较大的坡度与干流较小的坡度使得汇水快而排水
慢,加之出口地形平坦、下游具有长江潮汐顶托影响,使得流域排水不畅,对流域腹部低洼
圩区和下游南京市构成严重的洪水威胁。
秦淮河流域是一具有较大比重水稻田、塘坝水库的调节、相对封闭的圩区等复杂下垫面
条件的感潮河网流域,目前针对这一情形的水文预报方法和模型的研究还不完善。对于我国
这样一个水灾频繁的国家来说,一个优秀的流域性的水数学模型,其意义尤为重大。近年来,
流域性的水数学模型如长江防洪系统水数学模型
[1]
和太湖流域水数学模型——HOHY系列
模型
[2]
,在防洪规划等生产实践中得到了很好的应用。本文针对秦淮河流域的实际情况,应
用水动力学方法建立了秦淮河流域预报调度模型。
1 模型的结构和流程
依据不同的地形地貌和水文特性,秦淮河流域可以概化为两部分,山丘区和圩区。圩区
是封闭的单元,位于秦淮河及其支流的平原上。山丘区和圩区产生的径流过程作为集中入流
或旁侧入流注入河网。河网水流运动可以用一维河网水动力学模型模拟。秦淮河水系为感潮
水系,流域下游河网水流运动要受到长江潮汐顶托影响和闸坝枢纽调节影响。因此,秦淮河
流域河网水动力学模型的边界条件是 1)来自山丘区的集中入流;2)来自每个圩区的旁侧
入流或集中入流;3)长江的潮位边界;4)闸坝调节的内边界。
根据流域的水文特性,流域水文模型由三部分组成:1)降雨径流过程模拟模块;2)长
江潮位过程预报模块;3)河网水流运动模拟模块。模型结构如图 1。
图 1 流域水文模型组成
-1-