[发明专利]通过生态补水口结合溢流坝改善分汊河道水流条件的方法

说明书

本发明提供了一种通过生态补水口结合溢流坝改善分汊河道水流条件的方法，目标河段为河道的分汊河段且目标河段的主流因工程条件的限制无法设置补水口，在目标河段的汊道上设置补水口，并在目标河段的补水口和汊道与主流的汇口之间设置溢流坝，通过溢流坝将汊道的水位雍高，使通过补水口补入的水流从汊道逆流至分汊口并进入目标河段的主流对主流进行补水，改善目标河段的水流条件和水生生境。本发明可以解决现有生态补水方法在对分汊河道进行补水时，补水口的设置位置容易受到工程条件的限制而无法起到有效改善分汊河段的水流条件的问题，可以改善分汊河段的主流和汊道的水流条件以及水生生境，使补水工程达到更大的补水效益。

技术领域

本发明属于生态需水、水工建筑物应用领域，涉及一种通过生态补水口结合溢流坝改善分汊河道水流条件的方法。

背景技术

对于一些水资源开发程度较高的河流，由于流经人口众多、经济发展程度高的区域，造成其流域用水矛盾突出，时常出现某些断面生态流量保证率严重偏低的情况，导致城市景观效应减弱、水生生境恶化等一系列问题。对于需要通航的河段，河道某些断面流量的减小，还会造成降低通航保证率的问题。为了解决以上问题，有必要需要实施生态补水来改善河道的水流流动条件。

虽然通过生态补水可以在一定程度上改善河道的水流条件，但是，河流的部分河段存在着分汊河道与滩涂区域，水流条件十分复杂。而由于工程条件的限制，在实践中补水口的布置往往难以兼顾河段的各个汊道，或者是补水口无法布置在理想的位置，容易导致生态补水难以起到有效改善整体的水流条件的作用，使得补水效益受到了较为不利的影响。例如，如图1所示，由于天然河流汊道的存在，同时由于工程条件的限制，无法在分汊河道的主流设置补水口，若将补水口布置在分汊河道的汊道的话，补水的水流并不能对分汊河道的主流造成影响，无法使得分汊河道的主流得到补水效益。

因此，若能解决这类因工程条件的限制而无法将补水口布置在合理位置而造成的无法有效改善分汊河道的整体水流条件的问题，对于最大程度地发挥生态补水效益、更充分利用水资源具有十分现实的意义。

发明内容

针对现有的生态补水方法在对分汊河道进行补水时，补水口的设置位置容易受到工程条件的限制，而无法起到有效改善分汊河段的水流条件、降低补水效益的问题，本发明提供了一种通过生态补水口结合溢流坝改善分汊河道水流条件的方法，以提高补水水流在河道内的流程和滞留时间，改善分汊河段的主流和汊道的水流条件以及水生生境，使补水工程达到更大的补水效益。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

通过生态补水口结合溢流坝改善分汊河道水流条件的方法，目标河段为河道的分汊河段且目标河段的主流因工程条件的限制无法设置补水口，在目标河段的汊道上设置补水口，并在目标河段的补水口和汊道与主流的汇口之间设置溢流坝，通过溢流坝将汊道的水位雍高，使通过补水口补入的水流从汊道逆流至分汊口并进入目标河段的主流对主流进行补水，改善目标河段的水流条件和水生生境。

上述技术方案中，溢流坝的高度应确保将通过补水口补入的水流的一部分从汊道逆流至分汊口并进入目标河段的主流，使通过补水口补入的水流的剩余部分流经溢流坝进入汊道与主流的汇口区域。

进一步地，上述技术方案中，溢流坝的高度应确保将通过补水口补入的水流流量的50％～80％从汊道逆流至分汊口并进入目标河段的主流，使通过补水口补入的水流流量的20％～50％流经溢流坝进入汊道与主流的汇口区域。

上述技术方案中，溢流坝的高度通过数值模拟的方式进行确定。一种可行的溢流坝的高度的确定过程如下：

①收集目标区域的水文资料和地形资料，利用三维水力学数值模拟软件构建目标区域的数学模型；

②在数学模型中目标河段的补水口和汊道与主流的汇口之间构建溢流坝，模拟在构建溢流坝后，在天然来流流量和补水流量下目标河段的主流和汊道的水力学因子；