人工湖优化设计方法

1、第42卷笫19期20 1 1年1 0月人民长江Yangtze RiverVol. 42, No. 19Oct. ,2011第42卷笫19期20 1 1年1 0月第42卷笫19期20 1 1年1 0月文章编号：1001 -4179(2011)19 - 0018 - 03人工湖优化设计方法徐晶，宋家尊（广东水利电力駅业技术学院，广东广卅510635）摘要：针对防洪治涝工程设计规划中人工湖布局秋乏明确的技术依携问題，为了提高人工湖调舊滦水的功效，优化城市防洪治涝体系，分析了人工湖对河道洪水过程的彩响和防洪调蓄的功效。通过系统优化分析，提出了人工湖面积和布JL位JL的确定方法。实例说明，提出的人工湖优

2、化设计方法简单有效，可供城市防洪治涝第42卷笫19期20 1 1年1 0月工程規划设计歩才。关 9 词：防洪治涝；调蓄功能；优化设计；人工湖 中图法分类号：TV87文献标志码：A在城市河道治理工程中，常常设置人工湖，一方面 岀于美化环境、营造水面景观的需要；另一方面，还可 以利用人工湖调蓄洪水、增加水体自净能力，提高河道 防洪能力和纳污容量。为了发挥人工湖的调蓄作用， 需要研究人工湖设置的位置、大小与调蓄作用的关系。 人工湖调蓄设计的目标是减缓洪水对堤防和排涝站的 压力，有效地降低洪水位。人工湖的调雷作用主要针对城市小流域河道，这 些河道全部或大部分位于城区，人工湖设置的位置和 大小受到城区实

3、际情况的限制，可能设置一系列串联 人工湖，也可能为单一人工湖一般利用原有河道两岸 的滩地和低洼区域来设置。对于新开发区则有较大的 设计自由度，可以兼顾多方面的需要。人工湖设计涉及河道调蓄分析，这方面的研究较 多，主要采用非恒定流分析方法（，-，0：,这些分析计算 方法比较复杂，不便于实际工程的应用，本文探讨更加 简便、有效的调蓄分析方法，以便在工程规划设计时应 用和推广。1防洪调肾功能的优化设河道串联布置N个人工湖，将河道分为N + 1 段，人工湖的位置为人。第i段河道所通过的最大流虽 为该河段末端斯面（厶处）区间洪水流逮过程Q（厶， t）与上游人工胡出口（厶同时段的泄洪流量过程（厶锂丿+匚）

4、错时（匸）叠加的最大值，其对应的时 刻为人，则：匕“ =Q（厶山）+ r,）（1）令W = max QzQzz，,Q.“,I（2）人工胡防洪调蓄功能的优化目标为：minW = max| Qz，®"，Qz，丨（3） s. t. L, Lt i e J = |1,2,3,，N（4）式中，厶为河道长度。根据式（3）,人工湖防洪调蓄功能优化问题的理 论解为：= Qz =Qz =Qz （5） 即，各河段洪峰流量相等，并且各河段的洪峰流量趋于 最小。但各河段的行洪能力不同，下游河段行洪能力 较大，因此在实际工程中，应视具体情况来控制河段设 计洪峰流量。1.1人工湖的调蓄分析（1）概化洪水过程。河道的洪水过程可以通过推 理公式法和综合单位线法推求。为了便于分析，可以 通过概化方式给出洪水过程的解析表达式。根据推理 公式法，当汇流历时小于6 h,频率P（%）对应面雨量 的暴雨力Sp和暴雨递减指数“分别为Sp =（6）第42卷笫19期20 1 1年1 0月第42卷笫19