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太湖流域平原河网区水系连通性评价

诸发文 陆志华 蔡梅 王元元

诸发文, 陆志华, 蔡梅, 王元元. 太湖流域平原河网区水系连通性评价[J]. 水利水运工程学报, 2017, (4): 52-58. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.008
引用本文: 诸发文, 陆志华, 蔡梅, 王元元. 太湖流域平原河网区水系连通性评价[J]. 水利水运工程学报, 2017, (4): 52-58. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.008
ZHU Fawen, LU Zhihua, CAI Mei, WANG Yuanyuan. Evaluation of river network connectivity in plain area of Taihu basin[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (4): 52-58. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.008
Citation: ZHU Fawen, LU Zhihua, CAI Mei, WANG Yuanyuan. Evaluation of river network connectivity in plain area of Taihu basin[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (4): 52-58. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.008

太湖流域平原河网区水系连通性评价

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.008
基金项目: 

水利部公益性行业科研专项经费项目“太湖流域综合调度及河湖有序流动技术研究” 201501015

详细信息
    作者简介:

    诸发文(1984—),男,江苏南京人,工程师,硕士,主要从事水资源规划与管理、工程调度研究。E-mail:zhufawen@tba.gov.cn

  • 中图分类号: TV21

Evaluation of river network connectivity in plain area of Taihu basin

  • 摘要: 河湖水系连通是流域及区域防洪、供水和水生态安全的重要基础。现有的基于水流阻力与图论的水系连通性评价方法并不适用于连通性受闸门工程调度影响较大的平原河网区,为此提出了改进的水系连通性评价方法,不仅考虑河网中不同类型河道的实际输水能力,还考虑了闸门启闭的开启度。以太湖流域平原河网区为例,运用太湖流域水量水质模型中的概化河网绘制河网图,结合模型计算出各河道水位及闸门开启度,构建出加权邻边矩阵,并利用MATLAB编程算出每个节点连通性,进行了平原河网区典型年时河网水系连通性评价。总体评价结论为太湖流域平原区总体水系连通性较高,但各水利分区的连通性有一定差异,其中阳澄淀泖区和太湖区水系连通性较高。评价结论符合太湖流域平原河网区的实际情况,和前期研究方法的结论基本一致。该方法实现了受闸门调度影响较大河网水系的连通性定量化评价,可用于河网水系连通性变化评估、改善水系连通工程设计等领域。
  • 图  1  考虑闸门调度的平原河网区水系连通性评价方法计算流程

    Figure  1.  Flow chart of river connectivity calculation conditions considering sluices on plain area of Taihu basin

    图  2  太湖流域骨干河网结构概化

    Figure  2.  Structure sketch map of river network in Taihu basin

    图  3  太湖流域各水利分区连通性对比

    Figure  3.  Comparison of river network connectivity of water resources divisions

    图  4  湖西区骨干河网结构概化

    Figure  4.  Structure sketch map of river network in Huxi division of Taihu basin

    表  1  太湖流域各水利分区河网连通性

    Table  1.   River network connectivity of water resources divisions in Taihu basin

    水利分区 连通性 平均连通性
    2月20日 6月20日 8月20日 10月20日
    湖西区 0.054 6 0.055 3 0.054 8 0.055 0 0.055 0
    武澄锡虞区 0.075 7 0.077 2 0.077 3 0.077 1 0.077 0
    阳澄淀泖区 0.088 7 0.090 1 0.087 7 0.090 6 0.089 0
    太湖区 0.097 1 0.087 8 0.082 7 0.097 0 0.089 0
    杭嘉湖区 0.082 7 0.082 9 0.085 4 0.084 0 0.084 0
    浦西区 0.069 6 0.072 4 0.068 3 0.069 7 0.070 0
    浦东区 0.061 6 0.058 8 0.057 2 0.058 1 0.059 0
    浙西区 0.041 5 0.038 4 0.037 9 0.038 5 0.039 0
    太湖流域 0.076 7 0.077 1 0.076 6 0.077 4 0.077 0
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    表  2  太湖流域骨干水系不同方法性连通性评价

    Table  2.   Evaluation results of river network connectivity of water resources divisions given by different methods

    水利分区 水面率/% 河网密度/(km·km-2) 河频率/(条·km-2) 河网结构连通性(γ指数)
    湖西区 7.48 0.10 0.005 1 0.43
    浙西区 3.30 0.15 0.009 8 0.36
    武澄锡虞区 6.86 0.23 0.016 1 0.43
    杭嘉湖区 11.55 0.13 0.010 6 0.43
    阳澄淀泖区 19.02 0.18 0.009 0 0.54
    浦西区 10.54 0.29 0.029 6 0.51
    浦东区 9.76 0.30 0.023 6 0.51
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    表  3  湖西区若干节点连通性

    Table  3.   Connectivity of some nodes in Huxi division of Taihu basin

    序号 节点位置 节点号 连通性 平均连通性
    2月20日 6月20日 8月20日 10月20日
    1 京杭运河与九曲河交汇处(丹阳) 3 0.108 0.114 0.115 0.112 0.112
    2 丹金溧漕河与三陵河交汇处(珥陵镇) 58 0.038 0.040 0.040 0.039 0.039
    3 丹金溧漕河与夏溪河交汇处(金坛) 60 0.025 0.026 0.025 0.025 0.025
    4 南溪河与北河交汇处(溧阳) 80 0.094 0.092 0.091 0.094 0.093
    5 孟津河与湟里河交汇处(湟里镇) 73 0.122 0.123 0.120 0.124 0.122
    6 武宜运河与太滆运河交汇处(坊前) 109 0.075 0.076 0.074 0.076 0.075
    7 武宜运河、东氿与西氿交汇处(宜兴) 89 0.054 0.053 0.052 0.054 0.053
    8 武宜运河与殷村港交汇处(和桥镇) 103 0.066 0.066 0.065 0.067 0.066
    9 九曲河与新河交汇处(访仙镇) 17 0.021 0.022 0.022 0.022 0.022
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    表  4  湖西区若干节点连通河道断面及水位信息

    Table  4.   River sections and water level information of some nodes in Huxi division of Taihu basin

    序号 节点号 相连河道 底宽/m 底高/m 边坡 糙率 水位/m
    2月20日 6月20日 8月20日 10月20日
    1 3 京杭运河 40 0 1/4 0.025 0 3.79 4.21 4.28 4.03
    九曲河 20 0 1/3 0.025 0
    香草河 12 0 1/4 0.025 0
    2 58 丹金溧漕河 20 0 1/3 0.025 5 3.72 4.15 4.17 3.91
    三陵河 10 0.5 1/3 0.025 5
    3 60 丹金溧漕河 20 0 1/3 0.255 0 3.61 3.88 3.71 3.70
    夏溪河 15 1.5 1/3 0.025 0
    4 80 南溪河 30 0 1/4 0.025 5 3.43 3.33 3.24 3.41
    北河 15 0 1/3 0.025 0
    5 73 孟津河 10 1.0 1/2 0.025 5 3.38 3.43 3.28 3.45
    湟里河 15 1.5 1/3 0.025 0
    6 109 武宜运河 17 0 1/3 0.025 5 3.37 3.42 3.31 3.44
    太滆运河 25 -1.0 1/3 0.025 0
    7 103 武宜运河 15 0 1/3 0.025 5 3.29 3.25 3.17 3.34
    殷村港 15 0.5 1/3 0.025 0
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-25
  • 刊出日期:  2017-08-01

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