东江水动力学变化:采砂对影响的研究结果

4.3.2.1　采砂引起的断面变化

笔者采用灰色模糊理论，对东江主要河道不同水平年采砂量进行了预测，预测结果见表4.14。

表4.14　不同水平年东江水系采砂引起的断面面积增加预测

注　基准年为1999年。

4.3.2.2　采砂引起的水流变化预测工况

采砂引起的水流变化分以下不同工况进行水动力学模拟计算，预测丰水期、枯水期代表水情下，采砂对水位、流量变化的影响。

1.丰水期代表水情（1998年7月16～24日）

采用1998年7月16～24日实测水位流量资料作为丰水期代表水情。以东江麒麟嘴、博罗实测流量过程作为东江水系水动力预测的流量边界条件；以麻涌、彰澎、泗盛、大虎等断面实测水位过程，作为水位边界条件。以1999年东江水系实测水下地形资料，作为预测基准水平年水下地形资料，根据2007年、2012年各预测河段不同水位下面积变化增量百分比对预测水平年水下地形进行修正，得到预测水平年水下地形资料。分别根据基准年、2007年、2012年水下地形资料，利用建立的水动力模型，模拟预测丰水期代表水情下东江水系水流情况。

（1）采砂对水位变化影响预测分析。以1999年为基准年，2007年、2012年主要监测断面水位变化预测值对比见图4.13。东江水系的人工采砂主要沿东江干流、东莞水道进行，丰水期主要监测断面水位变化平均值见表4.15。

图4.13　丰水期东江水系主要监测断面水位变化图

表4.15　东江水系丰水期水位变化预测平均值　单位：m

由图4.13和表4.15可以看出，人工采砂将引起较大的水位变化。预测结果显示，丰水期，沿东江干流从上游向下游水位下降值逐渐减小。在丰水期，位于东江上游的11号断面平均水位下降值2007年达到0.478m，2012年达到0.530m；而位于中游的31号断面平均水位下降值2007年为0.042m，2012年达到0.056m。位于东江南支流95号断面平均水位下降值2007年达到0.258m，2012年达到0.287m；而位于其下游的121号断面，水位几无变化。

（2）采砂对流量变化影响预测分析。以1999年为基准年，2007年、2012年主要监测断面流量变化预测值对比见图4.14。为反映采砂后过流能力、分流比的变化，对丰水期代表断面计算出模拟时段内过水总量，再计算单位时间内的平均流量。丰水期主要监测断面单位时间内流量变化值见表4.16。(www.xing528.com)

图4.14　丰水期东江水系主要监测断面流量变化图

表4.16　东江水系丰水期流量变化预测

由图4.14和表4.16可以看出，人工采砂将引起各河道流量的重新分配。预测结果显示，丰水期，31号断面所在东江干流河段流量增量较大，在307～351m3/s之间；95号断面所在的东江南支流河段流量减小明显，在278～314 m3/s之间，计算结果显示，潮流上溯区范围有所扩大，各个口门流量变化不大。

2.枯水期代表水情（2001年2月7日14∶00至2月16日10∶00）

采用2001年2月7日14∶00至2月16日10∶00实测水位流量资料作为枯水期代表水情。以东江麒麟嘴、博罗实测流量过程作为东江水系水动力预测的流量边界条件；以麻涌、彰澎、泗盛、大虎等断面实测水位过程，作为水位边界条件。以1999年东江水系实测水下地形资料，作为预测基准水平年水下地形资料，根据2007年、2012年各预测河段不同水位下面积变化增量百分比对预测水平年水下地形进行修正，得到预测水平年水下地形资料。分别根据基准年、2007年、2012年水下地形资料，利用建立的水动力模型，模拟预测枯水期代表水情下东江水系水流情况。

（1）采砂对水位变化影响预测分析。以1999年为基准年，2007年、2012年主要监测断面水位变化预测值对比见图4.15。东江水系的人工采砂主要沿东江干流、东莞水道进行，枯水期主要监测断面水位变化平均值见表4.17。

图4.15　枯水期东江水系主要监测断面水位变化图

表4.17　西江片水系枯水期水位变化预测平均值　单位：m

由图4.15和表4.17可以看出，人工采砂将引起较大的水位变化。预测结果显示，枯水期，沿东江干流从上游向下游水位下降值逐渐减小。在枯水期，位于东江上游的11号断面平均水位下降值2007年为0.052m，2012年达到0.060m；而位于中游的31号平均水位下降值2007年为0.008m，2012年达到0.011m。位于东江南支流95号断面平均水位下降值2007年达到0.011m，2012年达到0.015m；而位于其下游的121号断面，水位略有抬高，这一现象与南支流下游微弱淤积有关。

（2）枯水期，采砂对流量变化影响预测分析。以1999年为基准年，2007年、2012年主要监测断面流量变化预测值对比见图4.16。为反映采砂后过流能力、分流比的变化，对枯水期代表断面计算出模拟时段内过水总量，再计算单位时间内的平均流量。枯水期主要监测断面单位时间内流量变化值见表4.18。

由图4.16和表4.18可以看出，人工采砂将引起各河道流量的重新分配。预测结果显示，枯水期，31号断面所在东江干流河段流量增量较大，在242～270 m3/s之间；95号断面所在的东江南支流河段流量减小明显，在76～90m3/s之间，计算结果显示，潮流上溯区范围有所扩大，各个口门流量变化不大。