[发明专利]一种滨海淤积型河道综合治理方法及系统

说明书

本发明提出一种滨海淤积型河道综合治理方法及系统，该治理方法是根据安全泄洪断面指导流域上游、中游和河口的治理方法，步骤如下：步骤1：根据堤防设计规范和堤防须满足的景观高度确定河道的断面平均水位；步骤2：根据一维圣维南方程组确定河道断面流量Qsubgt;i/subgt;和过水面积Asubgt;i/subgt;；步骤3：对流域上游区采用流域调蓄的方法，对流域中游段采用河道疏挡的方法；根据步骤2计算结果对流域河口区采用河口控导的方法，对河口实行泄洪整治和建设水闸枢纽的措施。本发明以安全泄洪断面为流域综合治理的主线，为上、中、下游统筹施策提供科学依据，提出“流域调蓄、河道疏挡、河口控导”的溯源淤积型河道综合防控体系。

技术领域

本发明涉及淤泥质河口湾地区河道的治理方法，特别涉及一种潮流主导的滨海淤积型河道综合治理方法及系统。

背景技术

以河口来沙为主的潮控河道普遍面临自下而上的溯源淤积难题，根据2020年Nature最新的研究成果，世界上1100多个多沙潮控河道面临严重的溯源淤积问题。这种自下而上的溯源淤积型河道广泛分布于滨海河湾，尤其在潮流主导的淤泥质河口湾地区，淤积问题尤为显著。

河口一般为经济发达地区，其河道淤积已经威胁到河口地区的防洪排涝安全。目前，流域来沙为主的大江大河治理技术体系相对比较完善，工程泥沙研究方向已经从河流泥沙向海域泥沙转变(胡春宏2019年发的“从三门峡到三峡我国工程泥沙学科的发展与思考”)。而在此背景下，滨海河道淤积的治理技术仍相对薄弱。

如今滨海地区溯源淤积河流治理面临三大形势：一是河道持续淤积与新发展阶段防洪标准提升的矛盾。由于具备宽浅河口湾提供丰富沙源、潮流主导向上输沙、弱径流动力阻碍排沙的特点，滨海淤积型河流表现为长期淤积趋势，不能满足新发展阶段滨海城市防洪标准不断提升的要求。二是传统治理技术与“生态优先、绿色发展”新理念的矛盾。由于对潮汐河道涨落潮往复流输沙和上下游双向来沙的复杂机理认识不足，传统河道清淤面临“清的多、淤的快”的难题，河道有效泄洪断面难以维持且缺少生态措施，堤防加高则影响城市生态景观和发展空间，传统治理技术不符合新发展理念。三是系统治理体系构建与重大技术瓶颈的矛盾。潮汐河道治理存在复杂溯源淤积机理识别、长期淤积趋势模拟、传统技术治理效果无法维持的重大技术瓶颈，溯源淤积河道目前尚无成熟的综合治理技术体系，不满足“系统治理”的治水方针要求。

目前，河流治理工作大多不具有整体性的眼光，对于不同河段的整治没有考虑其与上下游互为影响的机理，同时，生态工程由于在水利方法认识上的不足，会出现与防洪要求相异的状况。

发明内容

本发明为了克服滨海潮控河道淤积的治理技术的不足，提供一种滨海淤积型河道综合治理方法。本发明方法以安全泄洪断面为流域综合治理的主线，采用模型计算结果对流域上游、中游、河口分区施策、统筹兼顾，为滨海淤积型河道提供一种综合治理的方法。

本发明还提供一种滨海淤积型河道综合治理系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种滨海淤积型河道综合治理方法，是根据安全泄洪断面指导流域上游、中游和河口的治理方法，步骤如下：

步骤1：根据堤防设计规范和堤防须满足的景观高度确定河道的断面平均水位；

步骤2：根据一维圣维南方程组确定河道断面流量Q_i和过水面积A_i；

步骤3：对流域上游区采用流域调蓄的方法，实行高水截排、蓄滞洪区、流域调蓄设施联合调度的措施，控制上游河道的断面流量为Q_i；

对流域中游段采用河道疏挡的方法，实行清障清淤和堤防提升的措施，控制中游河道的过水面积为A_i；

根据步骤2计算结果对流域河口区采用河口控导的方法，对河口实行泄洪整治和建设水闸枢纽的措施。