【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程，尤其涉及一种沿海平原排涝调蓄湖设置、调度及布置设计方法。
技术介绍
1、沿海平原排涝受外海潮汐的影响，在外海低潮位时开闸排涝，高潮位时关闸挡潮。在高潮关闸期间，由于河道槽蓄容积小，很容易导致积涝。
2、现在常用的方法有山区通过增设洞库或沿海平原在闸前开挖湖泊的方式临时蓄水，增加河道槽蓄容积。但洞库往往需要有较大的开挖深度，一般用于山区；而沿海平原在闸前开挖湖泊往往受制于土地难以实施，且效益一般，有明显的局限性。
3、基于此，本案由此提出。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种沿海平原排涝调蓄湖设置方法，实现平原区在高、低潮位期间都能连续排涝，解决了洞库、闸前湖泊等仅用于调蓄的短板，且避免了用地难题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种沿海平原排涝调蓄湖设置方法，包括以下步骤：
4、在平原排涝闸外侧的海涂上布置排涝调蓄湖，所述排涝调蓄湖的一面与现有海堤紧邻，其余面通过新建海堤实现与外海的隔离；
5、在与排涝调蓄湖紧邻的现有海堤上布置调蓄湖进水闸，调蓄湖进水闸与平原排涝闸的上游河道之间布置引水河道；
6、在新建海堤上布置调蓄湖排涝闸。
7、本专利技术的目的之二在于提供一种基于上述沿海平原排涝调蓄湖的调度方法，包括平原排涝期间调度和平原非排涝期间调度；
8、所述平原排涝期间调度包括以下步骤：
9、当外海潮位高于
10、或当外海潮位低于平原排涝闸上游河道和排涝调蓄湖的水位时，开启平原排涝闸和调蓄湖排涝闸，关闭调蓄湖进水闸，排除平原涝水、泄空排涝调蓄湖；
11、所述平原非排涝期间调度包括以下步骤：
12、根据平原河道水位控制要求决定平原排涝闸的开启和关闭；
13、开启调蓄湖排涝闸，关闭调蓄湖进水闸，保持排涝调蓄湖与外海的连通。
14、本专利技术的目的之三在于提供一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，包括以下步骤：
15、s1.针对需要排涝的沿海平原，构建一维水动力模型；
16、s2.利用一维水动力模型，针对未布置排涝调蓄湖时的情况，开展平原排涝能力计算，分析平原区排涝能力的表征参数，若计算的表征参数满足区域排涝要求，则该区域无需设置排涝调蓄湖，若计算的表征参数不满足区域排涝要求，则该区域需设置排涝调蓄湖，则进入步骤s3；
17、s3.根据工程场区条件，综合考虑现场环境因素和现有排涝闸布置因素，结合周边景观需求，确定排涝调蓄湖的布置位置、形状、库容和正常水位，并初步确定调蓄湖排涝闸和调蓄湖进水闸的规模，包括水闸净宽和闸底高程；
18、s4.利用一维水动力模型，开展布置有排涝调蓄湖时的开展平原排涝能力计算，分析平原区排涝能力的表征参数；
19、s5.根据表征参数分析得到的排涝效果和场地条件，重复s3和s4，不断调整排涝调蓄湖的布置以及调蓄湖排涝闸、调蓄湖进水闸的规模，并计算排涝效果，直到形成场地条件允许、满足平原排涝要求的最优方案。
20、进一步的，所述一维水动力模型包括连续方程和运动方程：
21、(1)连续方程：
22、
23、(2)运动方程：
24、
25、其中，z无压状态下的断面水位；t为时间；b1为河道断面宽度；x为沿水流方向的纵向距离；a为过水面积；g为重力加速度，j为摩阻比降；v为水流速度。
26、进一步的，所述排涝能力计算包括以下步骤，
27、最长受淹历时t≤允许受淹历时，排涝能力按照最高水位进行判别，需要满足以下公式：
28、hp+e+rp+c≥hd；
29、其中，hp为设计频率最高内涝水位；e为风壅水面高度；rp为风浪爬高；c为安全超高；hd为堤防顶高程；
30、其中，风壅水面高度e计算公式：
31、
32、k为综合摩阻系数；f为设计风速；d为风区长度；
33、其中，风浪爬高rp计算公式为：
34、
35、rp为累积频率为p的波浪爬高，单位为米；kδ为斜坡的糙率及渗透性系数；kv为经验系数；kp为爬高累积频率换算系数，对不允许越浪的堤防，爬高累积频率按规范取2％；m1为斜坡坡比；l为堤前波浪的波长，单位为米；h为堤前波浪的平均波高，单位为米；
36、其中，安全超高c按照堤防工程等级查规范取值。
37、进一步的，步骤s3中，所述初步确定的调蓄湖规模，库容取上游多年平均径流量的10％，正常水位取当地多年平均潮位。
38、进一步的，步骤s3中，所述调蓄湖排涝闸和调蓄湖进水闸净宽、闸底高程要满足上游相应设计频率的流量：
39、
40、式中：q为水闸处设计流量；σ为淹没系数；ε为侧向收缩系数；b为水闸宽度；m为量系数；
41、h0为近流速水头的堰前水头，即h1为闸前水深，h1＝内涝水位hp－闸底高程；v0为行近流速。
42、本专利技术的优点在于：为提高平原区的防涝能力，在参考洞库、闸前湖泊等方法的基础上，提出在平原排涝闸外侧海涂设置排涝调蓄湖，实现平原区连续排涝，是一种可行且实际的技术，解决了闸前开挖湖泊的用地难题，实现了洪水期调蓄和高低潮位连续排涝双重功能，且未改变海域属性。
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1.一种沿海平原排涝调蓄湖设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种基于权利要求1所述的沿海平原排涝调蓄湖的调度方法，其特征在于，包括平原排涝期间调度和平原非排涝期间调度；
3.一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，所述一维水动力模型包括连续方程和运动方程：
5.如权利要求3所述的一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，所述排涝能力计算包括以下步骤，
6.如权利要求3所述的一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，步骤S3中，所述初步确定的调蓄湖规模，库容取上游多年平均径流量的10％，正常水位取当地多年平均潮位。
7.如权利要求3所述的一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，步骤S3中，所述调蓄湖排涝闸和调蓄湖进水闸净宽、闸底高程要满足上游相应设计频率的流量：
【技术特征摘要】
1.一种沿海平原排涝调蓄湖设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种基于权利要求1所述的沿海平原排涝调蓄湖的调度方法，其特征在于，包括平原排涝期间调度和平原非排涝期间调度；
3.一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的一种沿海平原排涝调蓄湖的布置设计方法，其特征在于，所述一维水动力模型包括连续方程和运动方程：
5.如权利要求3所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈五伟，刘立军，吴益，郭丽君，周雁潭，陈琦，陈策，孟祥永，李子远，钱超，唐雯雯，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：
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