湖泊形态保护措施.docx
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湖泊形态保护措施
1湖泊形态保护
1.1形态保护规模
1.1.1设计洪水位确定
大梁子湖流域设计洪水位确定
（一）设计洪水过程线计算
（1）计算方法
根据《湖北省梁子湖水利综合治理规划报告》（审定版）中的设计洪水计算
方法，大梁子湖流域各湖泊汇流均是独立的，而其各湖出口均未设立流量观测站，且出口均设有控制性工程，各出口控制性工程水位、流量等观测资料大部分记录或不全，或由于管理不善资料遗失严重，难以通过实测资料进行还原洪水计算。
大梁子湖流域内现有雨量站12个，基本遍布于全流域，能够较好的控制流域内的降水情况，因此本次大梁子湖流域设计洪水采用暴雨途径进行推求。
（2）各频率洪水过程线成果
根据大梁子湖流域的产、汇流分析，计算得到大梁子湖流域设计洪水成果列于表4.1-1,其50年和20年一遇设计洪水过程列于表4.1-2~4.2-3
表4.1-1大梁子湖区设计洪水成果表
湖泊名
项目
1%
2%
3.30%
5%
10%
20%
梁子湖
Qm（m3s）
3184
2786
2492
2254
1847
1446
W总（万m3）
183082
162169
146476
134099
112287
89936
保安湖
Qm（m3s）
604
524
466
419
339
261
W总（万m3）
21927
19407
17544
16036
13442
10787
三山湖
Qm（m3s）
522
453
403
362
293
225
W总（万m3）
18253
16161
14615
13363
11209
9004
梧桐湖
Qm（m3s）
359
307
270
240
190
142
W总（万m3）
11972
10585
9556
8731
7305
5848
上鸭儿湖
Qm（m3s）
1047
897
787
700
553
413
W总（万m3）
32390
28666
25905
23689
19856
15934
田港区间
Qm（m3s）
100
100
100
100
100
100
W总（万m3）
14163
13512
12703
12040
10504
8241
时段（d）
梁子湖
上鸭儿湖
梧桐湖
三山湖
保安湖
田港
0
3.4
8.2
5.1
4.7
7.6
0
1
23.6
0.0
0.0
0.0
0.0
0
2
1487
119
43.6
71.2
85.1
81.2
3
1160
68.1
23.3
40.9
47.3
84.3
4
87.3
19.1
9.5
10.8
15.2
0.2
5
22
47.8
20.9
27.7
36.1
23.4
6
26.3
9.2
5.1
5.1
7.6
0.2
7
287
25.2
8.7
15.1
17.5
27.4
8
298
24.6
9.6
14.5
17.8
13.4
9
251
10.1
4.6
5.8
7.7
19.4
10
352
65.2
29.8
37.5
50.2
18.8
11
227
16.6
7.2
9.4
12.2
25.0
12
428
169
67.0
95.2
117.9
77.3
13
445
104
42.5
59.3
75.1
46.7
14
157
33.4
15.3
19.8
26.9
0
15
196
26.9
10.3
15.6
19.2
11.0
16
500
94.6
43.4
54.1
73.0
34.3
17
702
118
60.9
67.3
97.5
38.3
18
592
225
87.6
128.7
158.8
100
19
541
37.1
12.7
19.8
22.9
35.2
20
780
306
104.8
157.5
182.0
100
21
907
198
68.4
172.7
200.2
100
22
812
48.2
16.6
39.8
46.0
100
23
1117
109
37.2
67.4
78.0
77.8
24
2219
378
130
195
226
100
25
2786
897
307
453
524
100
26
1274
70.9
24.3
35.8
41.4
100
27
139
50.4
17.3
25.5
29.5
100
28
265
42.4
14.5
22.3
25.8
100
29
234
2.7
0.9
1.6
1.9
100
时段（d）
梁子湖
上鸭儿湖
梧桐湖
三山湖
保安湖
田港
30
103
31
90.6
32
93
33
63.9
34
43.9
35
30.1
36
20.7
37
14.2
表4.1-3大梁子湖各片20年一遇设计洪水过程单位：
m3/s
时段（d）
梁子湖
上鸭儿湖
梧桐湖
三山湖
保安湖
田港
0
3.2
7.1
4.4
4.1
6.6
0
1
19.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0
2
1235
129
46.6
75.8
90.1
80.7
3
965
75.6
25.9
44.6
51.5
75.0
4
74.7
19.1
9.0
10.9
14.8
0.2
5
21.1
49.1
20.5
28.4
36.2
22.1
6
25.5
8.2
4.4
4.6
6.7
0.2
7
241
27.9
9.6
16.4
19.0
25.6
8
250
26.1
9.9
15.2
18.5
12.6
9
213
10.3
4.5
5.9
7.7
18.3
10
296
64.5
28.2
37.1
48.6
17.9
11
194
14.8
6.3
8.4
10.9
25
12
365
135.6
52.9
76.5
94.1
65.0
13
380
84.5
34.2
48.3
60.8
32.1
14
138
28.4
12.9
16.7
22.5
0
15
171
22.8
8.7
13.2
16.2
9.0
16
428
77.8
35.7
44.5
60.1
28.2
17
598
97.8
50.4
55.9
80.9
35.8
18
505
184.4
71.8
105.5
130.3
84.6
19
438
29.3
10.0
15.8
18.3
26.0
20
609
214.9
73.6
111.1
128.5
99.4
时段（d）
梁子湖
上鸭儿湖
梧桐湖
三山湖
保安湖
田港
21
717
164.2
56.7
129.3
150.0
100
22
651
41.1
14.1
31.0
35.8
43.6
23
904
88.6
30.3
53.8
62.2
42.4
24
1796
297
102
157
181
100
25
2254
700
240
362
419
100
26
1038
61.8
21.2
31.9
36.9
100
27
124
44.7
15.3
23.1
26.7
100
28
232
39.6
13.5
21.2
24.5
100
29
206
3.0
1.0
1.8
2.1
100
30
96.7
31
87.1
32
89.5
33
61.5
34
42.2
35
29
36
19.9
37
13.7
（二）洪水调蓄计算
（1）防洪标准
综合考虑流域和湖泊防护对象的防洪标准及《湖北省梁子湖水利综合治理规划报告》（审定版），大梁子湖流域整体防洪标准为50年一遇。
（2）防洪排涝方案
1典型年选择
根据流域实际发生的降雨和洪涝灾害综合分析，以1969年典型年演算成果最为恶劣，为简化计算，偏安全考虑，本次选择1969年作为典型年推求设计洪水，进行防洪除涝方案演算。
2防洪排涝规划布局方案
为解决大梁子湖流域排不出、流不通的问题，本次规划拟定采取以下工程措施进行分析计算：
1、港道疏挖及湖泊连通工程，对现有主要港渠薛家沟、车湾港、拾湖港、长港、新港进行疏挖，新建红莲湖-瓜圻塘-上鸭儿湖、保安湖-三山湖连通工程；2、适当退垸，恢复调蓄容积；3、增加外排能力，新建樊口二站。
根据上述三种工程措施，可拟定多组方案，为简化计算，本次分层次逐步选定各工程措施，即先通过方案比较选定疏挖及湖泊连通方案，其次通过试算选定退垸方案，再通过不同装机流量比选确定增容方案，最后通过综合比选确定推荐方案。
与现状方案一起，共拟定4套方案9组子方案进行分析，列于表4.1-4。
方案编号
方案名称
工程措施
备注
1
现状
无
2
2-1
疏挖
疏挖1
新港、长港、车湾港、拾湖港、薛家沟、东沟港疏挖
通过比选确疋疏挖方案
2-2
疏挖2
疏挖1+打通红莲湖-五四湖
2-3
疏挖3
疏挖1+打通三山湖-保安湖
3
3-1
疏挖+退垸
退垸1
选疋的疏挖方案+三山湖的愚公湖退垸
分析不冋退垸方案防洪效果
3-2
退垸2
退垸1+鸭儿湖的曹家湖、红莲湖的下大湖、豹澥湖的和尚墩、林家咀、三山湖的虾子径围垸、保安湖的扁担塘等圩垸退垸
4
4-1
疏挖+增容
增容1
选疋的疏挖方案+新建外排泵站60m3s
4-2
增容2
选疋的疏挖方案+新建外排泵站90m3s
4-3
增容3
选疋的疏挖方案+新建外排泵站120m3s
4-4
增容4
选疋的疏挖方案+新建外排泵站150m3s
（3）防洪排涝计算及成果
根据《水利工程水利计算规范》（SL104-2015）,对于大梁子湖流域这种有集中调蓄区的排区，需进行洪水调蓄演算来合理确定工程规模。
1）计算调度原则
a）排涝泵站不增容情况下调度原则：
1先排田后排湖，控湖排田；田港区间来水分片排入长港，不入湖。
2若港道过流能力大于泵站提排能力，则以泵站提排能力为准；反之，则以港道过流能力为准。
3排湖的次序为：
先排上鸭儿湖、红莲湖，再排豹澥湖、三山湖、保安湖和梁子湖。
4梁子湖水位上涨至19.0m（警戒水位）时参与排水。
19.0~20.5m时控泄不超过80m3s。
5上鸭儿湖水位小于等于19.0m时，泵站提排流量扣除上鸭儿湖和田港区间
排水后，剩余的提排流量由其他各湖泊按面积比分摊：
梁子湖不参与排水时，分
摊给红莲湖、豹澥湖、三山湖和保安湖；梁子湖参与排水时，分摊给红莲湖、豹澥湖、三山湖、保安湖和梁子湖。
6当上鸭儿湖水位大于19.0m小于20.0m时，则将排除田港区间来水后所剩余的提排流量按面积比重，分摊给上鸭儿湖、红莲湖、豹澥湖、三山湖、保安湖和梁子湖。
7当上鸭儿湖水位达到20.0m时，则将泵站提排流量排除田港区间来水后，剩余提排能力由各湖泊按其港道泄流能力抢排。
8分洪：
鸭儿湖、豹澥湖、三山湖和保安湖分洪水位为20m；梁子湖分洪水位为21.36m。
其中梁子湖围垸分三批次启用：
第一次分洪启用牛山湖、第二次
分洪启用76年以后建成圩垸、第三次分洪启用76年以前建成圩垸；除梁子湖外，其余湖泊圩垸分2批次分洪，分批次分洪圩垸见表4.1-5,主要圩垸分洪容积见表4.1-6。
湖泊
第一批分洪
第二批分洪
第三批分洪
梁子湖
牛山湖
涂镇湖、前澥湖、山坡湖、仙人湖、
涂镇湖、东井大围、胡赛、南洼、牛心塘、南湖、铁子沟、米埠力、长官塘、鲁豕湖、王宫、祭豕海、港口畈、畈上但、汪豕湖、金老坟、甘豕海、龟塘、沈家堰、刘兵堰、毛塘、余家湾民垸、莲花洲民垸、一道湖民垸、兔儿塘民垸、范家沟民垸、乌儿墩民垸、古塘湖民垸、西海民垸、桐沙湾民垸、尹家咀民垸、黄海民垸、保莲湾民垸、南阳畈民垸、八浆塘民垸、上兔儿墩民垸、向豕咀民垸、保安畈民垸、潘豕塘民垸、架子桥民垸、明其咀民垸、游海民垸、下本湖民垸、汪雷湾民垸、芦海民垸、沈子海民垸、蛇湖湾民垸、东西库脚民垸、当塘儿民垸、莲花湖民垸、大屋堰民垸、大桥头民垸、王凡堰民
垸、何头尖、隔壁点火、李三塘、朱海港、细屋余、徐桥
三山湖
愚公湖垸
碧石湖垸、火烧坝、塘湖垦区、黄金湖
垦区、余家湾垸
保安湖
扁担塘、枫林垸
保安垦区、鄗堡湖、河水圩、东风农场黄金湖垦区（与三山湖共用）
上鸭儿湖
曹家湖、垱网湖
其余圩垸
红莲湖
下大湖、石头湖
其余圩垸
豹澥湖
和尚墩、林家咀
长林朱垸、小徐垸、三八堤垸、周公垸
其余圩垸
序号
垸名
圩垸面积
（km2）
分洪水深
（m）
蓄洪容积
（万m3）
1
牛山湖
78.38
2.36
18500
2
涂镇湖
10.34
2.86
2957
3
前海湖
2.71
2.86
775
4
仙人湖
4.82
2.86
1379
5
山坡湖
1.23
2.86
352
6
垱网湖
11.73
2
2347
7
曹家湖
7.27
2
1453
8
下大湖
8.33
2
1667
9
愚公湖
12.56
2
2512
b）排涝泵站增容后调度原则：
①〜③与不增容情况下调度原则相同。
④梁子湖水位上涨至19.0m（警戒水位）时参与排水。
19.0~20.5m时控泄控泄不超过120m3s。
5与不增容情况下调度原则相同。
6当上鸭儿湖水位大于19.0m小于20.0m时，则将一站排除田港区间来水后所剩余的提排流量按面积比重，分摊给红莲湖、豹澥湖、三山湖、保安湖和梁子湖；二站承排上鸭儿湖。
7〜⑧与不增容情况下调度原则相同。
2）防洪排涝演算方法
根据以上演算原则，分析湖泊、渠道、泵站的入流和出流关系，建立以下三个方程：
Q泵=fi（H外,H内）
（1）
QB=f2（H上,H下）
（2）
V末一V初
Q来—Q排=Q蓄（3）
^t
式中：
C泵、Q世、C来、C排、Q蓄分别表示泵站出流量、渠道泄流量、流域来水量、流域排水量和湖泊调蓄水量。
H外、H内、H上、H下分别表示泵站外江水
位、站前水位、控制渠道上游水位、下游水位。
V末、V初表示时段始末湖泊库容。
t表示时间，以6h计，迸=21600秒。
基于上述三个方程，建立防洪除涝蓄泄演算模型，编程进行模型求解。
3）计算成果
根据选定的典型年以及根据实际运行情况初步选定的各湖泊起调水位（梁子湖起调水位18.0m，其余湖泊起调水位17.5m）,对表4.1-3拟定的工程措施方案及增容方案组合进行演算，成果见表4.1-7。
万案
洪水标准
最咼水位（m）
分洪水量（万m3）
鸭儿湖
红莲湖
豹澥湖
三山湖
保安湖
梁子湖
鸭儿湖
红莲湖
豹澥湖
三山湖
保安湖
梁子湖
方案1（现状）
p=10%
19.82
19.72
19.68
20.00
19.63
21.36
0
0
0
796
0
7621
p=5%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
2802
196
619
3023
1188
25492
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.72
6503
820
2702
6326
5237
41204
方案2（疏挖及湖泊
连通）
方案2-1
p=10%
19.56
19.69
19.52
20.00
19.58
21.36
0
0
0
679
0
6455
p=5%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
1226
183
324
3422
939
26482
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.72
5845
815
2363
6519
4615
41204
方案2-2
p=10%
19.62
19.53
20.00
19.54
21.36
0
0
845
0
6182
p=5%
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
1616
374
3507
803
26102
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
21.72
7040
2389
6611
4592
41204
方案2-3
p=10%
19.56
19.68
19.52
19.77
21.36
0
0
0
0
6455
p=5%
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
1226
178
258
3785
26482
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
21.72
5845
809
2291
10584
41204
万案
洪水
标准
最咼水位（m）
分洪水量（万m3）
鸭儿湖
红莲湖
豹澥湖
三山湖
保安湖
梁子湖
鸭儿湖
红莲湖
豹澥湖
三山湖
保安湖
梁子湖
、，_*J—L.万案3
（疏挖+
退垸）
万案
3-1
p=10%
19.56
19.67
19.48
19.75
19.51
21.36
0
0
0
0
0
5710
p=5%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
1226
168
198
1636
582
25807
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.70
5845
796
2267
4712
4478
41204
万案
3-2
p=10%
19.01
19.14
19.46
19.49
19.40
21.36
0
0
0
0
0
5595
p=5%
19.86
19.34
19.99
19.97
19.91
21.36
0
0
0
0
0
25684
p=2%
20.00
19.77
20.00
20.00
20.00
21.71
3364
0
2092
3008
3491
41204
万案4
（疏挖+
增容）
万案
4-1
p=10%
19.28
19.58
19.46
20.00
19.57
21.36
0
0
0
523
0
3252
p=5%
19.96
20.00
19.95
20.00
20.00
21.36
0
62
0
3397
854
23340
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.48
2690
716
1991
6302
4283
41204
万案
4-2
p=10%
19.05
19.58
19.34
19.78
19.45
21.36
0
0
0
0
0
425
p=5%
19.69'
20.00
19.93
20.00
20.00
21.36
0
56
0
1695
419
21766
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.43
2621
664
1834
4630
3957
41204
万案
4-3
p=10%
19.02
19.55
19.27
19.52
19.40
21.34
0
0
0
0
0
0
p=5%
19.62
19.99
19.85
20.00
19.99
21.36
0
0
0
1209
0
18490
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
2224
611
1574
3914
3619
40834
万案
4-4
p=10%
19.01
19.53
19.21
19.24
19.35
21.31
0
0
0
0
0
0
p=5%
19.58
19.99
19.79
20.00
19.96
21.36
0
0
0
655
0
17440
p=2%
20.00
20.00
20.00
20.00
20.00
21.36
2013
558
1338
3468
3376
38828
4）方案比选
本次防洪排涝方案比选主要对港渠疏浚、湖泊连通、退垸、增容等各方案从防洪排涝效果、社会环境效益、工程实施难度、技术经济等多方面进行综合分析，合理选定合适的方案。
经综合分析，本次规划可行的方案有疏挖+退垸方案，即
方案3-1,该方案可使大梁子湖流域整体满足10年一遇排涝标准，但是该方案由于梁子湖保证水位提高，为满足防洪目标，需对梁子湖堤防全线进行加高加固；另一可行方案为疏挖+增容（120m3/s）方案，即方案4-3，该方案在圩垸不分洪情况下可使大梁子湖流域整体满足10年一遇排涝标准，在圩垸分洪时可使各湖泊达到相应防洪标准。
本次为合理确定推荐方案，将对方案3-1（疏挖+愚公湖退垸）、方案4-3（疏挖+增容120m3/s）从工程投资费用现值（不考虑渠道疏挖等相同工程投资，仅仅退垸工程及增容工程进行比较）、实施难度、改善生态环境、工程管理等方面作进一步的综合比选。
（1）工程投资费用现值
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