阜阳市南照淮河取水口工程对航道通航条件的影响研究

工程对航道通航条件的影响研究

李振亚

()安徽省蚌埠市港航管理局,安徽蚌埠　２３３０００

摘　要:取水口工程属于临河建筑物,航道通航条件影响评价审核管理办法»颁布实施后,提出航道保护范围内的临河２０１７年«建筑物,应当进行航道通航条件影响评价审核.取水工程对航道通航条件产生影响的关键要素为平立面布置、取水量、水流条件等.本文通过对阜阳市南照淮河取水口工程布置方案进行符合性评价,采用水动力模拟软件MIKE２１建模分析工程取水对工程附近水位、流速、流向产生的影响,并提出研究结论.关键词:取水口;通航条件;水流模型

()中图分类号:U６１１　　　文献标识码:A　　　文章编号:１６７３Ｇ５７８１２０１９０５Ｇ０７４２Ｇ０２

０　引　　言

节控制,工程所在航道水流较为平稳,工程与上下游相邻设施的距离满足规范要求,工程选址可行.２．２　工程平面布置符合性分析

本工程布置在淮河大堤临水侧,取水口形式采用漫滩式取

目前,随着城区自备井逐步取消后,阜阳市现有水厂供水

能力不能满足居民用水需求.阜阳市南照淮河取水口工程的建设是解决阜阳市城市供水问题的需要、提高供水安全性、优化城区供水结构、控制地下水过量开采、促进城市经济社会的健康发展,是一项重要的民生工程,建成后成为阜阳市主城区的主要水源.

水口,取水口头部布置在河道滩地上,滩地较宽,取水工程水工与设计航道中心线之间的距离２因此,取水口布０９．８m＞７０m,).满足要求(图２

建筑物外边缘与设计航道底边线之间的最小距离约１７９．８m,置在«安徽省航道管理办法»中规定的三级航道保护距离之外,

１　工程概况

阜阳市南照淮河取水口工程位于阜南县曹台孜退水闸上

游１公里处,淮河航道左岸,采用淮河干流地表河水为供水水

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源,近期取水规模为１远期为４５×１０m/d,０×１０m/d.采

用滩地取水方式,在淮河现有河床上新建引水渠道,设置取水).工井,取水井直径１深１顶部高程为２图１０．０m,５m,２．００m(,程位置处设计最高通航水位为２设８．２５m(２０年一遇洪水位).计最低通航水位为１７．７２m(９８％保证率)

图２　取水口头部与航道相对位置图

３　水流影响分析

图１　取水口头部剖面图

河一侧设置两个进水孔,单孔尺寸４．１×１．６m.根据远期设计最大取水量计算取水口取水孔处的流速,扩大系数按１．０５考/.虑,计算得到进水孔处的水流流速为０．３７ms为进一步分析本工程取水对工程附近水位、流速、流向产

４

/拟建取水口总规模为４取水井淮０×１０m３d,２４h取水,

２　工程选址与平面布置符合性评价

２．１　工程选址符合性分析

态,河势稳定,工程所在河槽堤距约１．在常水位条件下,６km,水面宽度约４水域较为宽阔,受下游临淮岗水利枢纽的调５０m,

收稿日期:修改日期:２０１９Ｇ０６Ｇ２４;２０１９Ｇ０８Ｇ２６工程与建设»７　４２«　２０１９年第３３卷第５期

,作者简介:李振亚(男,安徽砀山人,高级工程师．１９６３－)

拟建淮河取水口头部处于顺直河段,河床基本维持较好形

生的影响,采用水动力模拟软件MIKE２１对工程进行建模分

析,模拟计算范围为淮河航道长１网格总数为１１km,０４６２个,模型将上游进口流量和下游出口水位作为开边界条件.根据本段淮河河道及水文特征,考虑到水位较低时,滩地露出水面,

李振亚:阜阳市南照淮河取水口工程对航道通航条件的影响研究仅在取水口头引水渠道范围内存在水流,计算引水渠道内的水/”的规定,故本次模型计算分别选取高水位、中水位、平０．３ms),滩水位工况(表１利用数学模型模拟计算取水口处航道内的水流条件.

工况序号

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表１　计算工况选取表

KANCHAYUCELIANG勘察与测—７４３—量/,流流速为０．远小于规范要求“航道横向流速不应超过０５ms航道方向约为３沿主航道垂直方向约为１工程建成０m,００m,３．３　低水位时水流影响分析

后与建成前水位最大差值为０．０３m.

/,在平滩水位(进口流量９出口水位２时,滩００m３s１．１３m)

拟建取水口工程建成以后,对河道内水位影响范围在沿主

地露出水面,工程建成后,仅在引水槽内有水,淮河主航道侧水

高水位中水位平滩水位说明

出口水位/m２７．８６２４．７５２１．１３

(/)进口流量/m３s８７００３４３０９００

流流向主要沿主航道方向,在河槽边缘形成了沿岸回流,水流/流速基本在０．拟建取水口工程头部引水槽附近最大２ms内,/(,流速为０．回流)发生在引水槽开挖边坡线附近,工程２６ms建成后基本没有增大河槽边缘沿岸回流流速,仅在取水槽范围内形成环流且流速较小,取水头部附近产生的最大横流为

３．１　高水位时水流影响分析

在高水位(进口流量建取水口工程头部位置附近最大流速为８７００m３/s,出口水位２７．８６m)

时,拟边坡线上游侧附近,淮河主航道侧水流流向主要沿河道纵向方１．２４m/s,发生在开挖向,由于取水口头部水槽开挖,靠近淮河左岸大堤侧水流汇水槽内,形成了局部横流,引水槽边缘最大横流为０．３５m/s总体上不影响淮河主航道侧水流流向.

,入但拟建取水口工程建成以后,对河道内流速影响范围在沿主

航道方向约为后与建成前流速最大差值为１３０m,沿主航道垂直方向约为０．３５m/s(图３).１７５m,工程建成图．２　中水位时水流影响分析

３　工程建成后在高水位时横流影响范围图

在中水位(进口流量建取水口工程头部位置附近最大流速为３４３０m３/s,出口水位０．５７m２/s４,．７发生在开挖５m)

时,拟边坡线上游侧附近,引水渠道进水口附近形成了局部的回流,

回流流速约为向方向,由于取水口头部０．０８m/s,淮河主航道侧水流流向主要沿河道纵水槽开挖,靠近淮河上游侧和左岸大堤侧水流汇入水槽内,形成了局部横流,引水槽边缘最大横流(为图０４

．３)３.m/s,中水位取水总体上不影响淮河主航道侧水流流向图４　工程建成后在中水位时横流影响范围图

０．１７m/s,小于０．３m/s,且位于引水槽范围内(图５).图５　工程建成后在平摊水位时横流影响范围图

４　研究结论

本文主要从通航角度上评价阜阳市南照淮河取水口工程建设的合理性,根据«内河通航标准»等相关要求对工程选址、平面布置进行了符合性分析,通过水动力模拟软件MIKE２１

研究工程建设对航道内水流条件的影响,模拟结果显示,取水期间对淮河主航道内对水流流速流向及水位基本不产生影响,仅对取水口头部附近流速、流向及水位产生局部影响,局部大于０．３m/s横流仅发生在中高水位情况下引水槽开挖边缘线附近,影响范围很小,且取水井距离航道中心线较远,工程建成后在按要求布置安全警示标志和助航标志后,工程的建设基本不会对航道通航条件造成不利的影响.

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