河闸工程论文十篇

时间:2023-04-05 02:38:16

河闸工程论文

河闸工程论文篇1

依据《水闸安全鉴定规定》(LS214—98),辽宁省水利水电科学研究院对西五官拦河闸进行安全鉴定,并形成了《凌源市西五官拦河闸进行安全鉴定报告书》,将西五官拦河闸安全类别评定为四类,具体鉴定结论如下:

1)工程过流能力不足,无法满足本河段防洪要求。

2)翻板闸闸门、底板、支墩、翼墙等构造物严重损坏,无法正常运行。

3)进水闸闸门全部丢失,无机电设备、无启闭机、无观测设施。

4)闸室渗透稳定未能满足相关要求,消能防冲设施完全损坏。

5)混凝土强度、冻融、炭化、剥蚀局部未能满足相关要求。

6)闸前淤积深度超过1.5m,大部分位置与闸门顶部齐平。总的来说,沉陷变形问题、稳定问题、渗漏问题、闸前淤积问题是西五官拦河闸的主要病险问题,不仅对其使用功能的发挥造成严重的影响,而且对下游地区人民群众的生命财产安全构成一定威胁,急需进行治理。

2工程布置及主要建筑物加固设计

2.1设计原则与依据

根据西五官拦河闸的实际情况,本次除险加固设计采用以下原则:

1)严格根据工程规划及相关文件的要求进行设计。

2)设计成果需满足国家和水利水电行业现行的规范与规程。

3)水闸防洪设计:水闸泄洪能力设计以河道防洪标准为依据;由于早年河道防洪规划已经考虑水闸的影响,因此除险加固设计中,水闸泄洪能力不低于原水闸标准;需进行河道清滩(淤)。

4)引水闸设计:引水闸规模沿用原有设计,在满足引水灌溉流量要求的同时,确保泄流、过流能力不小于原闸;引水闸闸室、闸门、上部结构、启闭设备重新设计,闸底板上部混凝土需凿除置换,效能防冲设施整体拆除重建。

5)引水闸启闭设备选择手电两用螺杆启闭机。

6)水利自动翻板闸设计:结合翻板闸实际情况,处理原则为拆除新建,并于下游增设消能防冲设施;考虑原水力自动翻板闸依靠水力开闭闸门,无需人为开闭,因此新建翻板闸选用液压自动翻板闸。

7)溢流坝设计:结合溢流坝实际情况,处理原则为拆除原有土石结构,增设消能防冲设施,与右岸翻板闸统一新建液压自动翻板闸。

2.2闸型与轴线的选择

2.2.1拦河闸轴线本次设计是将原闸拆除后新建拦河闸,因此拦河闸轴线沿用原有轴线。

2.2.2拦河建筑物形式本拦河闸原有坝型为水力自动翻板闸,因此备选坝型包括水力自动翻板闸、液压翻板闸和橡胶坝。水力自动翻板闸具有成本低、操作简单、便于维护等优点,但本河道泥沙含量较大,随着使用时间的延长,淤积问题将会使部分闸门无法正常开启,因此予以排除。橡胶坝具有成本低、安装简易、塌坝后阻水建筑物少等优点,但同时也存在使用年限较短、运行维护费用较高、泵房投资较大等缺陷,为确保运行可靠性予以排除。液压翻板闸具有使用年限长、可靠性高、便于管理维护、调节灵活等优势,但初期投资较高,金属结构安装工作量较大。经过综合考虑并参考业主意见,本拦河闸最终选用液压翻版闸型式。

2.3引水闸

引水闸设计原则为加固后过流能力不低于原有水平,孔口底高程为原设计高程376.20m,仍采用单孔,孔口净高1.00m、净宽1.20m。引水闸闸址位于左右岸,基础为砂砾石,闸室结构需同时满足自身稳定性与应力要求。为方便工程管理与操作,引水闸型式为穿堤涵型式、钢筋混凝土结构,采用手电两用的螺杆启闭方式,闸门选用平板钢闸门。

2.4工程总体布置

西五官拦河闸闸室段总长156.80m,共有17孔,闸门净宽8m,每2孔闸墩设置一沉降缝,分缝处闸墩宽1.5m,不分缝处闸墩宽0.8m;左右边墩宽1.2m,分别于两岸堤防、挡土墙形成平台,控制泵房设置于右岸下游侧挡土墙回填平台处。

2.5闸室结构布置

2.5.1闸室形式为满足汛期泄洪要求,采用开敞式闸室,堰型采用宽顶堰。

2.5.2闸底板顶高程为兼顾基础抗冻以及减少淤积的要求,确定闸底板顶高程为375.50m。

2.5.3闸门尺寸根据引用灌溉流量时对上游水头的实际要求,拦河闸设计挡水高度确定为1.60m,闸门向上游倾斜挡水(倾斜角45°),垂直挡水高度1.60m,闸门净宽8m。

2.5.4闸墩布置闸墩包括三种尺寸,左、右边墩厚1.20m,底板每两孔一分缝,分缝位置在中墩上,分缝中墩厚1.5m共8个,不分缝中墩厚0.8m共8个。由于闸墩上部需设置人行桥,所有中墩与底板长8.00m,上游端头采用半圆形,半径随墩厚而变化;下游端头半圆形。分缝中墩上、下游连接处设置651型橡胶止水带,闸墩顶高程378.10m。

2.6人行桥设计

为满足液压启闭机操作和检修的实际要求以及方便两岸交通,于闸墩上设置人行桥一座。桥面高程381.22m,与两岸防护堤平顺连接。人行桥采用混凝土槽型板桥,桥面净宽3m,铺装层采用C30小石混凝土,最小厚度0.07m,桥面横向坡比1%,以利于桥面排水。梁板高0.70m,宽0.8m,单跨布设4道梁。人行桥单跨长度9.10m,共计17跨,全场155.60m(包括缝宽),桥面栏杆采用金属栏杆。

2.7挡土墙设计

左右岸挡土墙分别位于左右岸边墩上、下游,采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙,混凝土标号C20W4F200。左岸挡土墙上、下游段长度分别为17.89m、23.44m,墙顶设计高程380.28m,最大墙高7.58m,墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm,墙后设置竖向、横向排水盲沟。右岸挡土墙上、下游段长度分别为14.94m、24.54m,墙顶设计高程380.28m,最大墙高7.58m,墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm,墙后设置竖向、横向排水盲沟。

2.8引水闸设计

为满足灌溉需求,在拦河闸左右岸设置流量为1m3/s的引水闸,由于设计流量相同,因此左右岸引水闸的闸门尺寸、涵洞尺寸以及进口底高程均采用相同设计。引水闸进、出口底板高程分别为376.20m、376.05m,涵洞底坡为1%,闸室段与涵洞总长15m,进出口均为钢筋混凝土铺砌,铺砌厚度为0.2m。

2.9河道清滩设计

河闸附近河床淤积问题较为严重,不仅减少了进水闸取水量,同时也会削弱行洪能力,因此需进行适当的疏浚清淤。根据本工程实际情况,同时结合除险加固工程布置,确定闸0-160m~0+160m桩范围内除建筑物外的河道需要清滩。其中,上游闸0-160m~闸0-010m桩号需清滩至375.50m高程;下游闸0+056m~闸0+160m桩号需清滩至375.20m高程,河床两侧清滩开挖边坡为1∶2。

2.10护岸设计

为确保两岸边坡在清滩后的稳定性,需对拦河闸0-160m~闸0+160m的河岸边坡采取防护措施(拦河闸范围内除外)。护坡采用厚度为0.3m的格宾石笼,下设厚度为0.2m的砂砾石垫层,下格宾石笼与河道内海漫相接。

3结语

河闸工程论文篇2

论文摘要:针对污染酸水对混凝土工程的腐蚀作用,论述了酸性污水侵蚀危害性和对水利工程的破坏情况,以河北省工程实例,提示了酸性污水水质污染情况及处理措施。 论文关键词:酸性污水;腐蚀;水质污染;处理措施 中图分类号:X21 文献标识码:A 文章编号:1672-9900(2009)04-0078-03 酸性污水不仅对工农业及人类身体健康造成危害,而且对水工建筑物也造成了严重破坏。酸性污水对工业、建筑物及生态环境不仅对工农业及生态造成危害,而且对水利工程造成了严重破坏,据河北省11个市86条河道1991年调查统计,河道年径流量30.84亿m3,年入河纳污量11.38亿m3,污净比高达1∶2.7,为正常值的9倍。特别是具有国际影响的赵县洨河上的赵州古桥也受到了严重侵害。现将污染水对水工建筑物产生的破坏和侵蚀分析如下。 1 对河道堤防的破坏 据河北省8个水系不完全统计,有2000多个排污口门,不仅破坏堤防近5km,而且形成大面积污染,如石家庄市东明渠中的污水沉淀物和垃圾漂浮物造成了河水漫溢,冲毁堤防,严重扩大了污染范围。 2 对河道防洪除涝能力的影响 由于污染物及泥沙的淤积,使河床普遍提高0.5~1m。最严重的如陡河新华闸上游淤深达2m之多。河道内由于乱堆矿渣,乱倒垃圾,严重侵占河道行洪断面。如承德伊逊河与滦河汇合口段100m的行洪断面被侵占达30m之多,侵占了原河道断面的30%。石家庄市的滹沱河南支因城市堆放的垃圾在河床内达2万m3,致使原泄洪标准从600m3/s降至300m3/s。磁河、新开河也因河道堆放矿渣,使上下游严重堵塞。 3 对水工闸涵的侵害 由于废污水具有氧化和酸、碱腐蚀作用,对水工建筑物侵害极其严重,如污水侵蚀混凝土及铁物件,造成许多闸门无法正常启闭,严重威胁行洪安全。如洨河副板闸闸板钢筋及其他铁物件被污水侵害锈蚀严重,闸板混凝土脱落面占总面积的80%~90%。减震器基座已完全被腐蚀掉,致使减震器无法安装,影响闸门的正常启闭。翻版筋混凝土碎裂脱落,钢筋外露,铁物件锈蚀严重。如保定市白草沟护城河钢闸门板锈蚀面积达100%,特别是门板下侧锈蚀深度达5mm以上。廊坊市龙河上14座水闸,混凝土大部分脱落,止水橡皮、角钢、螺栓全部损坏,石护坡翼墙混凝土、层面等受浸脱落,闸墩部分脱落,损失严重,多数木板闸门更是破烂不堪。 4 污水对泵站的侵害 由于污水侵蚀,已造成许多泵站失去提水能力。大部分污水口的水泵泵体需经常更新,否则无法正常运用,造成严重的经济损失。如廊坊市龙河上5座泵站泵体被污水侵蚀严重,有相当一部分零配件每年更换一次,泵室钢筋混凝土部分脱落,严重脱落处以露出钢筋。由于有毒气体的侵蚀,致使部分电器设备受损。保定市府河沈庄泵站泵管腐蚀严重,脱皮厚度达2mm,几乎全部报废。 5 污水对桥梁的破坏 横跨洨河的赵州古桥是全国重点文物保护单位,是世界文明的古迹。因洨河承受石家庄市92.3%废污水的排入,年入河废污水量达3.1亿t,是全省纳污河道之最。污水流经古桥下,不仅严重侵蚀了古桥基,破坏了古桥的整体景观,而且奇臭难闻。 6 永定新河进洪闸受污水破坏情况 6.1 闸下水质情况 永定新河洪闸位于永定新河进口处。闸下由于沿河几十家化工厂的污水排放,水质污染严重。据了解,闸下排污口共有51处。根据1993年天津市北辰区环保局化检报告,闸下水质pH值达2.05,含盐量2962mg/L,属于强酸性工业污水。 6.2 工程存在的主要问题 永定新河进洪闸已运行30a,由于工程老化,年久失修,检修闸门及启闭设备不完善,加之工业污水对建筑物的侵蚀,致使工程运用和安全问题更加突出。 (1)闸门面板漆皮起鼓、脱落,0.008m面板下部由于污水腐蚀仅剩0.002m厚。个别部位面板已穿孔,闸门主轮已锈死不能转动。 (2)闸门橡皮止水已遭腐蚀,底侧止水已失去止水作用,漏水严重,危害引滦水质,影响闸门安全和正常运用。 (3)吊点钢丝绳长期浸泡在污水中遭受腐蚀,每隔两年需更换一次。 (4)底板、中墩、边墩、翼墙水下部位混凝土表层剥落,出现不同程度蜂窝麻面,最大腐蚀深度达3~4cm,中墩一些

河闸工程论文篇3

关键词 水闸;钢闸门;安全检测;分析

中图分类号TV66 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)37-0156-02

0 引言

三河闸工程位于江苏省洪泽县境内,洪泽湖东南角,是淮河入江的总控制工程,主要作用是调节洪泽湖水位、控制洪泽湖下泄流量,蓄水灌溉,便利航运,保证里下河地区的3 000万亩农田和2 000多万人口的生命财产安全。建成于1953年7月,共63孔,每空净宽10m,总宽697.75m,设计流量12 000m3/s,校核流量13 000m3/s。闸门为钢结构弧形门,每孔设有2×75kN电动、人力两用卷扬机一台。

经多年运行,三河闸工程钢闸门产生不同程度的锈蚀与磨损,从安全运行和科学管理的角度出发,有必要对闸门进行全面的安全检测,分析安全状况,为工程加固或更新设计提供可靠依据。

1 检测方式

根据相关规程抽检,弧形工作钢闸门共63扇,本次抽检10扇,分别为2#、9#、16#、23#、30#、37#、44#、51#、58#和63#。

2 检测项目及方法

2.1 闸门外观检查

外观检查以目测为主,配合使用量测工具,对闸门的外观形态和锈蚀状况进行检查。主要检查闸门整体及主要构件的折断、损伤和局部明显变形,闸门的吊耳、导轮等零部件的损伤、变形、脱落以及固定状况,主要构件的锈蚀量,闸门的止水装置是否完好等等。

锈蚀状况检查是对闸门各构件的锈蚀分布、锈蚀面积及锈蚀部位等进行描述,评定闸门各构件的锈蚀程度。锈蚀程度一般按5个等级进行评定:

1)轻微锈蚀。涂层基本完好,局部有少量锈斑或不太明显的锈迹,构件表面无麻面现象或只有少量浅而分散的锈坑;

2)一般锈蚀。涂层局部脱落,有明显的锈斑、锈坑,但锈坑深度较浅,或虽有较深的锈坑(坑深在1.0mm~2.0mm之间),但少而分散;

3)较重锈蚀。涂层大片脱落,或涂层与金属分离且中间夹有锈皮,有密集成片的锈坑,或麻面现象较重且区域较大,局部有较深的点锈坑(坑深在2.0mm~3.0mm之间),构件已有一定程度的削弱;

4)严重锈蚀。锈坑较深且密布成片,局部有深锈坑(坑深在3.0mm以上),构件已严重削弱;

5)锈损。深锈坑密布,构件截面积削弱达1/4以上,局部已锈损,出现孔洞。

2.2 闸门焊缝超声波探伤

焊接缺陷会降低焊缝的抗拉强度、延伸率、冲击韧性和疲劳强度。水工金属结构在制造安装时对焊缝已进行过较为严格的探伤。但是,经长期运行后,在荷载作用下,焊缝有可能产生新的缺陷,原先经检查在容许范围内的缺陷亦有可能扩展,影响结构的安全运行。

无损探伤的常用方法有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤和渗透探伤,每一种探伤方法都有各自的适用范围,对缺陷的检出精度也不一样,本次检测采用超声波探伤方法。超声波探伤是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响,非破坏性地探测内部缺陷的大小、形状和分布情况。探伤前,根据被测构件的材质和厚度,确定缺陷定位和定量方法。超声波探伤采用CUT-2008C型探伤仪进行,距离―波幅曲线利用CSK-IA和RB-2试块实测。

2.3 闸门涂层厚度检测

依据《水工金属结构防腐蚀规范》SL105-95,采用TT220型电脑涂层测厚仪进行检测。测量时,每一测点都应取3次读数,其中每次读数的位置相距25mm~75mm,取3次读数的平均值为此点的测定值。结构复杂、面积较小的表面原则上每2m2取一个测点。取点应注意分布的均匀性、代表性。85%以上测点的厚度应达到设计厚度;没有达到设计厚度的测点,其最低厚度应不低于设计厚度的85%。

3 检测与计算结果

三河闸工程63孔闸门均为弧形钢闸门,Q235材质,本文仅选取2#钢闸门作为检测成果。

1)2#工作钢闸门外观检测成果表

表1

2)2#钢闸门焊缝超声波探伤检测成果表:

表2

3)2#钢闸门涂层厚度检测成果表(见表3)

4 检测结论及建议

4.1 检测结论

1)所检江苏省三河闸钢闸门外观良好,门体轻微变形,门体局部变形量未超标,局部轻微锈蚀;焊缝探伤符合要求,防腐涂层厚度基本符合要求;侧止水部位漏水,橡皮老化,底止水橡皮压板锈蚀;钢闸门主要构件无折断、损伤,闸门的主轮、主轮轴、支铰等零部件存在不同程度的锈蚀,锈蚀总构件数远小于30%;

2)所检三河闸钢闸门支臂焊缝探伤符合要求,防腐涂层厚度符合要求;整体外观良好;闸门支铰轻微锈蚀,锈蚀总构件数远小于30%。

4.2 建议

河闸工程论文篇4

关键词:水闸 闸孔总净宽 淹没系数 过闸落差 行近流速水头 “大肚子”闸

随着国家对水利投入的加大,我市先后对浍河、唐河、奎濉河进行了治理,建成大量的涵闸工程;笔者在通过对一些工程的设计实践中发现,《水闸设计规范》SL265-2001中所给出按宽顶堰淹没出流计算平底闸闸孔总净宽两个计算公式中,其计算结果相差较大,究竟选用哪一个公式计算更经济合理本文进行了分析,并对闸孔总净宽计算有较大影响的上下游水位落差及行近流速水头进行了讨论。

一 公式选择很重要

水闸闸孔总净宽计算,是工程设计中所首要解决的问题之一。

《水闸设计规范》SL265-2001(后称新规范)已于2001年4月1日起实施了,代替了原试行的《水闸设计规范》SD133-84(后称老规范)。按宽顶堰淹没出流计算平底闸闸孔总净宽,新规范分别给出了以堰上水头为主要因素和以流速水头为主要因素的两个计算公式,即:

新规范称:规范公式2,当堰流处于高淹没度(hs/H0≥0.9)时也可采用。

我市属淮北平原地区,地势平坦,把上下游水位落差定得很小,水深为3.0m~8.0m,过闸水流符合淹没宽顶堰流的条件。笔者统计,我市已建、在建及待建中型水闸的淹没度hs/H0都在0.93以上,均大于0.9,这就意味着新规范两个计算公式都可采用。设计实践中发现,同样边界条件下,两个公式计算闸孔总净宽是不相同的,而且相差较大。

利用规范公式1计算闸孔总净宽,淹没系数σ的取值是个关键。规范公式1与老规范公式的表达式是相同的仅对淹没系数σ取值进行了调整。老规范淹没系数σ是根据别列津斯基的试验成果及原安徽省水科所对某闸高淹没堰流水工模型试验成果。但别列斯基的试验模型条件基本上是二元的,边界条件也与一般平底闸不同。

新规范在给出淹没系数值的经验公式的同时还给出了淹没系数表。经验公式是南京水科院最新研究成果提供的经验公式基础上,对其拟合系数稍作修改而成的[参1]。南京水科院给出的淹没系数表中数据及拟合公式,是根据平底水闸典型实例的试验结果制定的,并经原型观测资料验证,有较大的实用性及可靠性[参3]。

笔者通过对奎濉河治理工程中部分新建水闸闸孔总净宽分别用规范公式1、规范公式2,老规范公式及南京水科院公式进行核算分析比较,结果见下表:

涵 闸

名 称

设 计

流 量(m3/s)

上游水深(m)

下游水深(m)

落差(m)

行近流速水头(m)

Hs/Ho

规范公式1

(m)

规范公式2

(m)

老规

范公式

(m)

南京水科院公式

(m)

马 元 闸

299

5.0

4.9

0.1

0.101

0.9606

26.32

31.57

27.41

24.33

浍 沟 闸

787

5.1

5.0

0.1

0.201

0.9433

57.56

67.28

58.22

52.37

枯 河 闸

896

5.0

4.9

0.1

0.191

0.9439

67.87

79.39

68.71

62.27

结果表明:规范公式1结果比较接近稍大于南京水科院公式,小于老规范公式,规范公式2结果最大。笔者认为采用规范公式1,对平原地区水闸较适用,经济安全可靠。

转贴于 二 落差取值要斟酌

规范公式1计算闸孔总净宽,影响最大的是上下游的过闸水位落差(简称落差)。落差决定了淹没系数σ的值。特别是高淹没度时,闸孔总净宽的影响主要是淹没系数σ,其它收缩影响可忽略不计。因此在水闸设计中,落差的采用,对水闸的工程造价关系极大,在条件允许的情况下,采用较大的落差,可缩减闸孔总净宽,降低工程规模投资。

下图是对奎濉河治理工程中部分新建水闸按设计条件绘制的落差~闸孔总净宽关系曲线,由图分析可知,落差对闸孔总净宽的影响是很大的,落差愈小影响愈大。如小李庄闸:落差0.05m,总净宽21.86m; 落差0.1m,总净宽18.20m;落差0.2m,总净宽仅14.88m。

当然,在水闸设计中,对落差的采用还应结合水闸的功能特点、运用要求及其它具体情况综合考虑。平原地区,地势平坦,把水流过闸落差定得很小,规范规定:一般情况下,平原地区水闸的落差可采用0.1m~0.3m。在平原地区采取较小的落差,对于排涝闸,是为了争取时间抢排,尽量减免涝情;对于进水闸与分水闸,是为了在低水位情况下,能够获取较多的流量;对于拦河节制闸,是为了减轻上游堤防的负担。

但是把落差定得太小也是不对的,造成的浪费也是惊人的。长期以来,个别规划人员不论具体情况,不进行经济分析,河道规划设计时,水闸一律按设计落差为0.1m采用,计算时按0.1m落差计算,出图时往往又留富裕度,0.1m带出10m(如某闸计算闸孔总净宽81.1m取9孔10m)。实际核算落差远小于0.1m。如在建的濉河八里桥节制闸对落差核算仅为0.0125m。已建成使用的唐河草沟节制闸10孔6m,总净宽为60m。该闸闸址处河道底宽77m,上游河道断面底宽37m,行成了所谓“大肚子”闸。采用新规范公式1按设计落差为0.1m核算该闸总净宽为34.20m,这就意味着10孔6m仅需6孔6m。核算实际落差时出现负值。

闸孔的孔径取整是造成实际工程的核算落差小于规划阶段规定设计落差原因之一。笔者建议:规划阶段对设计落差规定一个经济合理的区间范围,如0.1m≤落差≤0.2m,这样就可避免了落差过小的情况发生。

值得一提的是那些大量的沟口涵闸,因控制流域面积小,作物种植结构又允许,下游防冲因外河客水与大沟来水组合情况不同已采取措施,加大落差是完全可行的。沟口涵闸,洞身对造价影响最大,落差加大,闸孔尺寸减小,洞身工程量减少,就可以有效降低工程造价。

当然落差的加大使闸孔总净宽减小了,单宽流量却加大了,对下游消能不利。经分析,落差在规范规定0.1m~0.3m范围内,单宽流量基本都在允许范围内。对于平原河道节制闸工程,下游消能防冲一般不是受排涝及泄洪条件的控制,而是在蓄水期下游水位很低或下游无水等恶劣放水条件控制的,此时通过对闸门的开启高度的控制限制单宽流量,满足下游消能防冲设施的设计要求。

三 行近流速水头要重视

由于平原河道落差定得很小,行近流速水头虽然不大,但相对比重不小,因此要利用好这宝贵的行近流速水头。

在计算闸孔总净宽时,行近流速水头必须考虑进去,否则就会出现荒谬的结论。宿迁节制闸,若不考虑行近流速水头,落差等于零,流量理应为零,而实际通过的流量仍达到200m3/s,可见行近流速水头的重要性[参3]。上述唐河草沟节制闸核算其落差出现负值也说明行近流速水头起的作用,其“大肚子”行成就因为当初设计时,行近流速水头没有考虑造成的,按老规范不考虑行近流速水头计算闸孔总净宽为55m取10孔6m。

下表是对奎濉河治理工程中部分新建水闸按设计条件计入行近流速水头和不计行近流速水头分别对闸孔总净宽进行计算,分析可知行近流速水头对闸孔总净宽的影响是很大的,大流量时,影响更甚。如浍沟闸、枯河闸不计行近流速水头比计入行近流速水头闸孔总净宽多算1/3。

涵 闸

名 称

量(m3/s)

落差(m)

行近流速水头(m)

计入行近流速水头B0计入(m)

不计行近流速水头B0不计(m)

B0不计—B0计入差值

(m)

(m)

小李庄闸

139

0.1

0.031

18.22

20.25

2.03

11%

黄 桥 闸

170

0.1

0.091

16.80

21.76

4.96

30%

马 元 闸

299

0.1

0.101

26.32

34.87

8.55

32%

浍 沟 闸

787

0.1

0.201

57.56

89.76

32.20

56%

枯 河 闸

896

0.1

0.191

67.87

104.49

36.62

54%

在计算行近流速水头时,断面应选距堰的上游3~5倍上游水深,翼墙以上上游河道断面,该断面为渐变流动的区域。笔者发现,有些计算机程序在计算行近流速中的断面面积直接采用闸总宽乘闸上水深,显然是不对的。有些计算机程序忽略上游流速水头,同样是不对的。以上情况对于有程序清单的,可修改源程序;对于已编译的程序见不着程序清单的,使用时要格外注意,要反核算一下,不要拿来就用。

目前,一些河道进行了治理,标准提高了,相应原建的水闸不能满足泄水要求,需要扩建,对扩建水闸闸前行近流速水头的取值是一个值得研究的问题。奎濉河老汪湖上的小李庄退水闸,由于孔径偏小,底板高程偏高,与设计河底高程相差近2m,共同排水时老闸流量只相当于拟扩建的新闸流量的1/5。对这样的工程,笔者认为,老闸在核算流量时可偏安全地忽略行近流速水头。如果采用与扩建的新闸相同的行近流速水头,显然是不合适的,偏不安全。

结语

水闸的闸孔总净宽一定程度上决定了工程规模,而闸孔总净宽的计算也一定程度上受人为因素的影响。有人认为,闸孔总净宽大了,有好处,没有坏处,过流能力增强了,排涝防洪的标准提高了,但恰恰忽略了这样会造成国家资金的浪费。过去一些单位为争项目争投资,主观上想加大投资规模,如在采用公式上按有利于扩大工程规模的公式;在行近流速水头上打埋伏,少算甚至不算;把上下落差定得很小。从而出现了“大肚子”闸工程,造成不必要的工程投入。

水闸的闸孔总净宽公式的选择使用,落差的合理取值应引起高度重视。落差选择是一个综合经济分析比较优化设计的问题,作为今天商品经济的设计人员,不仅要精通“CAD”,更要“神机妙算”。要研究它的“性价比”,再也不要出现那些“大肚子”闸工程了。

参考文献

[参1]《水闸设计规范》SL265-2001   (简称新规范)   水利电力出版社

[参2]《水闸设计规范》(试行)SD133-84 (简称老规范)

水利电力出版社

[参3]《闸坝工程水力学与设计管理》

河闸工程论文篇5

【论文摘要】随着沿黄经济和社会的快速发展,黄河水已成了沿黄地区赖以生存的重要能源,引黄供水管理的好坏直接关系到区域工农业和城乡人民生活水平的提高。就目前而言,引黄供水的管理存在诸多弊端,管理人员年龄大、文化低,经营管理人才不足。加之供水计量设施落后、各项规章制度不健全、缺乏监管机制等。对此,笔者认为,要重点提高管理人员素质,规范和加强供水工作的管理与监督,确保引水数据准确真实,提高供水保证率是维持黄河供水事业健康发展的关键。

1涵闸管理存在的问题及其原因

当前,涵闸供水管理不规范,管理人员素质普遍偏低,水文测验设施设备不统一,引水计量不规范,测流数据误差大,有的测沙工作未能开展以及检查、监督不到位等是主要原因。

1.1 涵闸操作人员素质普遍不高,工作不规范

由于现有的涵闸操作人员大部分是“半路出家”,经过简单业务培训就上岗,没有经过系统的理论学习和专业考核,涵闸操作知识非常有限,远远不能适应现实需要。其主要原因:(1)多数人员年龄偏大、文化程度较低、专业知识掌握较少。如山东黄河河务局共有引黄涵闸63座,一线操作人员223人,平均年龄在45.6岁,文化程度高中以下的占78.5%;(2)接受培训的机会少,从2005年—2008年期间,年均每人培训机会不到一次;(3)受编制制约、工资待遇低以及工作条件艰苦、单调等。诚然,为改变现状也采取了对涵闸操作人员进行“头痛医头、脚痛医脚”的权宜之计,但是部分人员业务知识仍然相当缺乏,很难胜任当前的自动化作业。实际工作中,往往会发生工作不规范,管理混乱,如水闸远程监控不会操作、引水报表填写不规范、测流数据误差大、测沙工作有的未能正常开展等。

1.2 涵闸管理缺乏科学规范的体制

一方面,关于涵闸管理方面的法律规定相当笼统,没有详细具体的规定。比如:《中华人民共和国河道管理条例》仅在第二十三条规定:“禁止非管理人员操作河道上的涵闸闸门,禁止任何组织和个人干扰河道管理单位的正常工作”;《山东省黄河河道管理条例》第三十二条规定:“涵闸、虹吸管理单位,必须严格按照上级主管部门下达的指令启闭闸门。任何单位和个人不得干扰涵闸管理单位的正常工作,严禁非管理人员操作涵闸闸门。”;另一方面没有建立配套的科学管理机制,制度的缺失也造成了涵闸管理的混乱局面。其原因有:(1)没有专门的涵闸管理法规;(2)缺乏完善的内部管理制度,岗位责任制的落实也还不到位。

1.3 认识上的不足

操作人员一般认为涵闸就是负责放放水,至于多放一点、少放一点无关大局,黄河水有的是,不引用也是白白流到海里了。他们没有认识到黄河水资源短缺的严峻形势,没有树立起对水的忧患意识,因此超额放水、浪费水的现象时有发生。形成这一状况的原因有:(1)宣传不到位,水知识缺乏,政策、法规学习滞后;(2)没有针对性的专题讲座或培训;(3)部分基层管理人员有疲于应付的思想,而且还有从超额放水中捞取不法利益的思想在作崇。

1.4 存在引水分类不实现象

由于工业及居民生活用水、农业用水、生态用水的水价是不一样的,在签订供水协议和实际供水时,用水单位常常避重就轻,多报价格低的农业用水,少报甚至不报价格高的工业及居民生活用水。主要原因:(1)供水监督难度很大,有些非农业用水往往不是直接从引黄涵闸工程取水,而是在引黄干渠中取水;(2)引水单位自律性差;(3)熟人社会及利益驱使,往往造成涵闸管理人员放关系水或者彼此心照不宣,“互惠互利”。

2 对策建议

2.1 完善管理制度,加强涵闸管理

首先,完善引黄涵闸管理办法以及相配套的规章制度,实现依法、依规管闸,确保有法可依,有规可循;其次,建立健全涵闸科学管理制度和科学规范的工作机制是做好管闸工作的基础,以此完善涵闸启闭操作规程、涵闸管理考核办法、涵闸安全管理制度等,在此基础上,熟练掌握统一的引水报表格式、引水计量单位及计算方法、统一的引水数据观测办法,逐步实现涵闸管理的制度化、科学化和规范化。

2.2 夯实基础,提高涵闸操作人员的素质

业务上,从实际管理工作内容出发,对涵闸操作人员进行系统培训,特别要注重加强测流、测沙和涵闸操作的培训,强化业务素质,定期进行考核,实行持证上岗;思想上,树立全心全意为人民服务的思想,提高其政治素质、思想境界和道德修养;组织上,根据相关法律、法规的规定,健全内部管理制度并完善监督机制,规范涵闸操作人员的行为。

2.3 强化监督检查,确保分类引水真实可靠

为维护黄河河务部门的合法权益,确保良好的水事秩序,用水单位在申请引水类型要真实、准确。采取如下措施:(1)用水单位申请用水应提前两天到供水单位签订供水协议。双方把引水类型、引水数量写入合同,明确双方权利义务及职责,对投机取巧或者农水工用、转嫁用水性质者,每发现一次按水量、水价差额双倍进行处罚。这一措施可以使用水当事人事前有所顾虑,将提高引水类型的真实性。(2)事中加强监督。特别是县、市级河务局供水部门,对涵闸采取定期巡查与不定期巡查、巡回检查和突击检查相结合的方式,必要时进行夜间“飞检”,进一步堵住偷水现象的发生。(3)事后进行核查。每年县、市局按年、半年、季、月对其辖区内主要引水单位的引水用途进行定期核查与突击检查相结合,核对其引水用途是否与所报类型相符。对于不符的,要求引水单位给予合理解释,对解释不清或者拒绝解释的,按差价部分水量双倍处罚。

2.4实施人才开发规划,加强供水队伍建设

针对供水队伍高素质人才缺乏、人才结构不合理和整体素质不高的问题,必须加大对人才资源的开发和管理力度,制定和实施人才开发规划,培养造就一批高素质的人才队伍,提高经营队伍的竞争力。要抓好对管理和技术人员的继续教育,加大人才引进力度,建立以品德、能力和业绩为导向的考核评价体系和选用标准,建立健全以短期与中长期、物质激励与精神鼓励相结合的激励约束机制,努力使供水部门成为优秀人才的聚集地。

2.5 实施岗位责任制

对市、县局供水管理人员、涵闸操作人员实行严格的工作岗位责任制和测流测沙签名制,提高管理人员的责任心。加强监督检查力度,确保按上级调水指令操作,发现有违规操作、放关系水、提成水或者因工作不负责任误测而多放水的,依照规定进行严肃处理,决不姑息。

河闸工程论文篇6

善后闸枢纽位于江苏省连云港市东陬山西南麓,由善后新闸、车轴河闸(原善后闸)、烧香河闸及部分海堤组成,是埒子口枢纽主要组成部分(埒子口枢纽还包含五图闸与图西闸,由地方水利部门管理,目前两闸淤积十分严重,无法正常发挥效益)。三座工程在下游约500m处合并入海,距离入海口约16km。善后闸枢纽现由江苏省水利厅直属单位省淮沭新河管理处管辖。枢纽主要承担沂北地区1 700多km2的排涝任务和600多km2(高程3.5m以下,废黄河高程,下同)挡潮任务,同时具有灌溉和通航等功能。工程部分参数见表1。

2 枢纽存在主要问题及成因分析

工程自建成投运以来,在排涝、挡潮、抗旱等方面发挥了巨大的作用。经过多年运行,也暴露出了一些问题,特别是河道淤积严重及部分工程效能降低。

2.1 下游引河淤积

为监测工程河床变化,管理单位在工程上下游布设了18个观测断面,我们以善后新闸下游距工程305m的一个断面作为参考,以1958年、2002年、2005年及2011年4个断面进行比较。1)断面积:即在某一特定水位下,断面的过流面积。通过测量及计算,以2.5m作为计算断面积的特定水位,上述几个年份的断面积分别为:1958年686m2、2002年227m2、2005年222m2及2011年的206m2;2)深泓高程:此断面对应的4个深泓高程分别为:1958年的-3.00m、2002年的-0.92m、2005年的-1.11m以及2011年的-0.09m。从上述数据可以看出,下游河道淤积已经十分严重,过流断面减小60%~70%,深泓高程在不断升高,且逐年加重,目前下游引河只剩下一条淤浅的河槽。

分析淤积严重主要有以下几个方面:1)涨落潮:涨潮历时短、流速大、含沙量大,随着潮水位增加,流速减小,大部分泥沙落在河床上。海水每天涨落2次,每月2次大潮。周而复始,新淤泥覆盖老淤泥,老淤泥板结,断面不断“瘦身”;2)径流变化:建闸前,上游有水必排,建闸后控制了上游水源,主要在汛期排水,非汛期则蓄水。如善后新闸控制运用主要集中在7、8两个月,平时蓄水保证上游沿线工农业用水。控制运用次数统计见表2;3)下游引河过长:枢纽到入海口距离约16km,且多处弯曲。过长的引河有利于潮水中泥沙的沉积,且消减了水流的动能即带走泥沙的能力;4)下游芦苇滩地的影响:枢纽工程下游至入海口有16km河道,其中10km河道两岸滩地长满芦苇,潮水挟带的泥砂受到芦苇的影响而滞留在河道中,河道的淤积又造成芦苇向河道中生长,从而造成河道淤积速度的加快。

2.2 工程效能降低

因善后闸下游河道过流能力降低,使得车轴河、烧香河沿线低洼地区的涝水无法及时排出。为解决排水不畅问题,地方政府新建了烧香河北闸、燕尾闸等入海口门。目前,车轴河流域来水从燕尾闸排放,烧香河流域涝水从烧香河北闸排放。这也导致了车轴河闸、烧香河闸汛前基本无水可排。通过表2可以看出,车轴河闸及烧香河闸2座工程,每年的运行次数在8次~40次之间,远比善后新闸的运行次数少,目前工程运行的主要目的就是冲淤,防止闸门被淤死。因上游工农业用水增加,冲淤水源更少,冲淤效果十分有限。目前车轴河闸及烧香河闸基本成为“废闸”。善后闸枢纽目前主要的排涝对象是古泊善后河流域来水。

3 工程应对措施

1999年~2001年,善后新闸、车轴河闸、烧香河闸先后按百年一遇标准进行加固,但上下游河道由于淤积严重,形成了闸大河小的问题。管理单位于2004年对下游引河进行了清淤,先用清淤船松动河床淤泥,待退潮后开闸放水冲淤,但是因为潮水的关系,来年河床又基本恢复原样,清淤效果不明显。目前,在没有进行大的区域规划调整前,只能依靠工程合理调度来降低淤积速度,确保河道过流能力。

3.1 定期开闸冲淤

非汛期时,3个工程确保每月开闸冲淤次数不低于2次。开闸时,应先开启的1~2孔对近闸段进行集中冲淤,逐步增加闸门的开启高度和数量。每次冲淤时间一般不低于2个小时。汛期时,利用上游来水充裕的时机,增加开闸次数。

3.2 冲淤时机选择

根据以往冲淤经验,一是选择在大潮的枯潮水时,冲淤效果较为明显;二是在涨潮前2h~3h,开闸放水,使清水先充满闸下引河,顶住浑水,可有效减少淤积量。

3.3 增加冲淤水源

一是在汛期后期,及时地蓄积尾水;二是与地方水利部门沟通,适时调整烧香河北闸、燕尾港闸等工程的运用,以便区域来水从善后闸枢纽排放,进行冲淤。

3.4 上游引河清淤

经过多年运行,上游引河近闸段的河床淤积也较为严重,特别是闸向上游1公里左右,古泊善后河河床由-3.00m淤至-0.20m左右,车轴河河床由-2.00m淤至1.20m左右,烧香河河床由-2.00m淤至1.10m左右,在闸室前形成了一道天然埂堰。这使得近闸段的过流断面减少50%~80%左右。特别是车轴河闸及烧香河闸,当闸门运行2个小时左右,上游河道只在深泓有水,两岸淤滩露出水面。如遇枯水年份,很容易形成断流,这严重限制了过闸流量及工程效益的发挥。将上游引河近闸段河床清淤后,将有助于提高冲淤效果,提升工程的排涝能力。

4 结论

随着善后闸淤积情况的逐年加重,区域涝水出路不畅的问题将更加明显,一旦遇到极端天气或超设计来水,极易造成上游地区的受灾。因河道长时间没有疏浚,淤积已板结,放水冲淤只能解决闸室附近的淤积问题,不能从根本上解决下游河道淤积问题。只有采取调整规划等措施,才能从根本上解决善后闸枢纽目前存在的问题。

河闸工程论文篇7

关键词 泄洪闸;消力池;尾坎

中图分类号:TV653 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)17-0049-02

1 工程概况

湄公河萨拉康(Sanakham)水电站是一座以发电为主,兼有航运、过鱼等综合利用的水利工程。正常蓄水位为220 m,电站总装机容量为660 MW,平均年发电量36.967亿kW·h,年利用小时5601 h。采用12台灯泡式贯流机组,引用流量5500 m3/s。根据DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》,该电站为二等大(2)型工程,永久性主要水工建筑物级别为2级,次要建筑物级别为3级,临时性建筑物按4级建筑物设计。

1.1 枢纽布置

枢纽布置从左岸到右岸依次为:左岸混凝土副坝、船闸坝段、左岸泄洪闸坝段(14孔)、河床式厂房坝段(12台机组)、右岸泄洪闸坝段(5孔)、右岸混凝土副坝。左岸泄洪闸共14孔,为平底泄洪闸,闸顶高程229.5 m,总长250 m,闸室段顺水流方向长35 m,闸室段底板高程198 m,泄洪闸孔口尺寸14.2 m,中闸墩厚度3.5 m,边闸墩厚度2.85 m。10#~14#泄洪闸下游设消力池,采用底流消能,池底板顶高程为191.4 m,池长59 m,矩形断面,消力池右侧利用纵向导墙作为消力池边墙,消力池左侧设置混凝土边墙,以形成完整的消力池,池底板厚3 m。

1.2 闸门泄洪运行方式

萨拉康水电站泄洪方案:当上游来流量Q≤15000 m3/s时,通过开启10#~14#闸孔调节下泄流量;当上游来流量Q≥15000 m3/s时,左岸1#~9#泄洪闸开始参与泄洪;当上游来流量Q≥17800 m3/s(3年一遇洪峰流量)时,左右岸19孔泄洪闸全部打开,开始敞泄。

本次半整体模型试验重点研究3年一遇及其以下常遇洪水时枢纽运行方式,因此主要是通过调节左岸10#~14#泄洪闸的开启方式来调节下泄流量。本文通过半整体试验主要针对左岸10#~14#泄洪闸消力池体型进行了优化。

1.2.1 模型比尺

依据SL155-95《水工(常规)模型试验规程》,模型按重力相似准则设计,根据试验内容要求、原型水流特性、几何尺寸并结合试验场地及仪器设备等条件,确定模型几何比尺为λL=65,则相应的其它水力要素比尺为:流量比尺λQ=λL2.5=34063.04,压力比尺λp=λL=65,时间比尺λt=λL0.5=8.06,流速比尺:λv=λL0.5=8.06。

1.2.2 模型沙的选择

根据设计提供的地质资料,下游消能区基岩抗冲流速按3.0 m/s模拟,覆盖层抗冲流速按1 m/s模拟。因左岸泄洪闸下游消能区覆盖层已全部清除,所以试验中抗冲材料按基岩模拟。模型沙粒径根据伊兹巴什经验公式计算,基岩原型中值粒径d50=183.7 mm~360 mm,换算成模型d50=2.83 mm~5.54 mm;试验实际选取中值粒径为4.0 mm的均匀白云砂作为基岩的抗填料。

2 原方案试验

2.1 原方案消能防冲试验

为便于方案比较,试验首先按下游消力池后河道基岩不设海漫模拟。通过原方案试验观察,组次3是试验组次中冲刷效果较差的工况,因此选用组次3冲刷结果对各修改方案消能效果进行比较。

2.2 原方案存在主要问题

1)若某一孔泄洪闸相邻两孔不对称开启,受两侧不对称进流的影响闸室内会产生折冲水流直冲门槽,闸室内流态较差;

2)在组次3工况下,消力池右侧纵向导墙坝下0+140 m~坝下0+190 m范围冲刷较深,最低冲刷高程为179.0 m,较导墙基础高程186.0 m低7.0 m,可见原方案下泄水流在消力池内消能不充分,下游河道冲刷比较严重。

3 左岸泄洪闸优化试验

3.1 泄洪闸挡墙优化

从试验观察看,当某一孔泄洪闸相邻两孔同时关闭或对称局开时进流条件较好,否则闸室内产生的不对称折冲水流会冲击门槽部位,使得横向水面差较大,流态较差。

经过试验,在泄洪闸之间的某个闸墩上游加50 m挡墙,挡墙前端产生的绕流也会影响到两侧闸室的进流,使水流产生漩涡,加大闸室横向水面差。当挡墙延长到足够长后,绕流将不再影响两侧闸室进流,但是该挡墙只能改善其两侧闸孔参与开启的多孔组合工况,远离挡墙的闸室仍然存在不对称进流问题。

因此考虑到该电站泄洪闸孔数较多的实际情况,试验建议通过合理调整闸门开启方式来减小闸室不对称进流的影响。

3.2 消力池优化

3.2.1 修改方案:等间距差动坎

首先在保持原方案消力池长度和底板高程不变的情况下,将原方案尾坎由连续式改为差动式,使出池水流从坎顶和坎间分散流出,相互碰撞,减弱底部的旋滚强度,差动式尾坎和其间隔基本均匀布置。

方案一组次3的下游河道最低冲坑高程为181.2 m,位于坝下0+150 m、左75 m处,泄洪闸14#孔下游导墙0+150 m处冲刷高程为183.1 m,较原方案抬高了4.1 m;消力池尾坎后最低冲刷高程为187.4 m。

由试验结果可以看出,修改方案一下游河道的冲刷结果较原方案有所改善,但是消力池右侧导墙附近最低冲刷高程仍然低于导墙基础。

3.2.2 修改方案二:降低尾坎高程

修改方案二将差动式尾坎顶的顶高程由194.0 m降低至193.0 m,尾坎断面形式与方案一相同。修改方案二组次3下游河道冲刷地形与方案一相似,最低冲坑高程180.1 m,泄洪闸14#孔下游导墙0+150 m处冲刷高程182.0 m,与原方案相比下游河道和右导墙基础的最低冲坑均加深1.1 m,下游河道冲坑范围增大。

由上述试验结果可以看出,顶高程194.0 m的差动式尾坎消能效果优于顶高程193.0 m的尾坎,试验观察当差动式尾坎顶高程加高至194.4 m,消力池后产生二次水面跌落,下游河道冲刷结果较差,经过比较试验最终确定消力池差动式尾坎的顶高程为194.0 m。

3.2.3 修改方案三:小间距差动坎

方案三调整了差动式尾坎和间隔的布置,将每一段差动尾坎长度增加,尾坎之间的间隔距离减小。组次3:消力池下游河道最深冲坑高程为182.6 m,右侧导墙最低冲刷高程为186.2 m,高于导墙基础0.2 m,尾坎末端最低冲刷高程187.4 m,高于尾坎基础1.4 m。从试验结果来看,方案三的冲刷结果明显优于前两个方案。

3.2.4 修改方案四:小间距差动坎

修改方案四尾坎型式与布置和方案三相同,不同的是尾坎迎水面为直墙,背水面为1:1的斜面。方案四(组次3)下游河道冲刷效果较好,与方案三相比,最低冲坑高程为183.6 m,抬高了1.0 m,冲刷坑和淤积体范围缩小约50%,消力池下游纵向导墙基础最低冲刷高程基本相同,消力池差动尾坎末端冲刷明显减轻,最大冲深抬高1 m。

3.2.5 修改方案五(方案三+消力墩)

本工程属于低弗劳徳数水流消能,下游水深较大,消力池中能够形成稳定淹没水跃。为了进一步提高消能池的消能效果,加强扰动,提高效能效率。试验在消力池内设置消力墩以减轻下游河道冲刷。

在修改方案三消力池内坝下0+070 m断面布置一排消力墩,与消力池末端的差动式尾坎构成两排相间的消力墩,试验将该辅助消能工修改方案称之为修改方案五。通过试验发现,因消力池下游水位较高,池内消力墩的淹没度较大,其消能作用不明显,因此消力池下游河道最低冲坑、最大淤积体高程和方案三基本相同。

综合比较上述各方案的优缺点后得出结论:

1)消力池采用差动式尾坎可以保证水流在消力池内产生稳定水跃,下游消能防冲效果良好。另外,差动式尾坎有利于排沙。

2)消力池内增加辅助消力墩后,对下游河道的消能效果改善不明显。

3.2.6 修改方案六(方案四+贴角)

前述五个方案消力池下游纵向挡墙附近最低冲刷高程均低于或与挡墙基础高程186 m齐平,因此纵向挡墙还是存在一定安全隐患。试验在消力池出口右侧侧墙增加一顶高程203.5 m的圆弧贴角,使水流导向河道左侧以达到保护挡墙基础的目的,该方案称之为修改方案六。

方案六的消力池右侧出池水流通过贴角导向河道左侧,消力池纵向导墙基础附近冲刷明显减轻,消力池下游河道最低冲坑有所降低,但下游河道淤积体面积有所增大。

组次3:下游河道最低冲坑高程182.0 m,位于坝下0+140 m、左75 m处,消力池下游导墙坝下0+150 m处冲刷高程189.4 m,高于挡墙基础3.4 m,消力池尾坎末端最低冲刷高程为188.0 m,高于齿墙基础2 m。方案四加贴角后,下游河道最低冲刷坑略有加深,淤积体范围有所增大,但是消力池下游纵向导墙基础部位冲刷明显减轻。

在方案六消力池的末端设置20 m的铅丝笼护坦后,组次3下游河道冲刷结果与不加护坦时相比,下游河道冲坑位置和淤积置均下移20 m左右,最低冲坑高程和最大淤积高程基本相同。

3.2.7 修改方案七:齿形尾坎

方案六消力池下游纵向挡墙基础附近冲刷较轻,但是消力池尾坎末端仍然有一定程度的冲刷,为了进一步减轻尾坎末端冲刷,将方案六差动尾坎修改为齿形尾坎,尾坎之间间隔段为1:2.6的斜坡,称之为方案七,详细体型见图1。

从实验结果看,组次3消力池下游右侧纵向导墙基础部位冲刷情况及下游河道淤积体范围与方案六基本相同,下游河道最低冲坑高程180.0 m,较方案六降低2.0 m。但是消力池尾坎末端冲刷明显减轻,仅有尾坎右侧15 m范围有2 m~3 m的冲刷,其余局部冲刷高程均抬高1 m~2 m。消力池出池表流速在3.6 m/s~6.2 m/s范围内,底流速在9.0 m/s~11.6 m/s范围内。

3.2.8 修改方案试验小结

各修改方案组次3的试验结果对比汇总于表1。从表1各修改方案特征值的对比可见,方案四下游河道最低冲坑较浅,但是尾坎末端和消力池下游右侧导墙基础冲刷范围大,方案七消力池下游右导墙基础和消力池尾坎末端冲刷最轻,缺点是下游河道冲坑较深,但其最大冲坑位于消力池下游65 m,不会影响建筑物的安全。综合比较后,认为方案七消力池尾坎末端和下游右侧导墙基础冲刷轻,故作为试验推荐方案。

4 结论

萨拉康水电站半整体水工模型试验,对左岸泄洪闸消能工体型进行了多个方案的试验研究和分析论证,最终提出的推荐方案取消了泄洪闸10#~14#孔下游河道基岩上的护坦及海漫防护,下游河道和右侧导墙基础附近冲刷轻,较好的解决了下游的消能问题。

参考文献

[1]SL 155-95.水工(常规)模型试验规程[S].

[2]SL265-2001.水闸设计规范[S].中华人民共和国水利部,2001(2).

[3]刘锦.萨拉康水电站左岸泄洪闸半整体水工模型试验报告[R].西安:西北勘测设计研究院,2012(10).

河闸工程论文篇8

论文摘要:麻湾引黄灌区工程,自1989年2月21日破土动工,至1991年6月末全部竣工,总投资4005万元。是当时全省黄淮海平原农业开发和黄河三角洲开发的重点工程项目,也是当时东营市建市以来地方兴建的大型引黄灌溉工程之一。

东营市是一个水资源相对缺乏的城市,在实施部级战略,建设高效生态经济区的大背景下,强化水资源统一管理,搞好水资源的优化配置和高效利用,实施灌区续建配套与节水改造项目建设,促进灌区水利事业可持续发展非常必要。在此,笔者认为:要进一步强化以黄河水资源为主的水资源统一管理、优化配置和高效利用,搞好引黄灌区综合治理、节水改造和续建配套项目建设,促进引黄灌区可持续发展势在必行。

一、麻湾引黄灌区设计规模

东营市麻湾灌区是在原打渔张引黄灌区工程基础上,调整、改建而成的。新建引黄闸和总干渠,贯通原打渔张灌区二、三、四干渠,进而成为独立引黄灌区。引黄灌溉既保障了农业丰收,又补充了地下水,淋洗了盐分,有效地保证了地下水位的稳定和水质;设计灌溉面积4.93万公顷;年引黄河水1.5到2亿立方米,实际灌溉面积在3万公顷以上。

麻湾引黄闸位于黄河右岸的东营市东营区龙居乡麻湾险工上。总干渠自引黄闸下向东南,穿过南展堤大孙闸经大孙村西,向东南直插原打渔张四干渠,顺四干渠向东至庞家节制闸,然后沿四干四支折向正南,横跨打渔张河、穿过支脉河,经广青路南闫家泵站提水后,过三干向南,在广饶温楼闸入二干。由麻湾引黄闸至二干温楼闸,总干渠纵贯2县区5乡镇, 全长33.2千米。麻湾灌区控制范围,即原打渔张灌区二、三、四干的控制范围:新广蒲河以南、小清河以北(通过二干十二支过清工程也可过小清河)、广南水库以西、东营市与惠民地区边界以东。

麻湾灌区设计规模:引黄流量60立方米每秒,1条总干,3条干渠,1条分干,控制面积7.02万公顷, 设计灌溉面积4.93万公顷。各类建筑物103座,其中较大型建筑物有麻湾引黄闸、 大孙灌溉闸、打渔张河渡槽、支脉河倒虹吸和闫家扬水站等5座,改变了灌区范围内靠天吃饭的局面。

二、麻湾灌区改扩建工程

(一)三干渠改造恢复治理工程

为了解决广饶县2800公顷和广北农场1000公顷农田灌溉, 1991年4月市人大代表视察东营水利工作时,张万湖副市长指示:由市引黄灌溉管理局牵头,组织广饶县和广北农场对三干渠下游进行工程恢复技术设计。设计由东营市水利勘测设计院承担,1992年6月完成全部设计。

设计原则:既要保证三干下游用水,又要汇入二干5.0立方米每秒的流量,以缓解二干下游的供需矛盾,解决原三干渠供水范围没有包括的右岸 (其右岸原属二干供水范围,因偏远、地势高而难供水)供水问题。

该工程由东营市引黄灌溉管理局组织施工,于1992年3~6月施工,共完成土石方23.5万立方米,建筑物37座,其中有李庄节制闸、泄水闸、尾水闸修复、丁庄渡槽,干渠排沟生产桥12座,支门21座,完成投资147.09万元。三干下游的恢复治理,结束了广饶县丁庄乡和广北农场等单位40年来靠近干渠而又用不上黄河水的历史。

(二)总干渠渠首段衬砌工程

由于受东张铁路桥桥底高程限制,麻湾灌区在原设计中,引黄闸到东张铁路桥段渠底比降是1/11000, 在没有渠首沉沙的情况下,经一年运行,造成渠首淤积严重,因此对渠首需要进行改造。由东营市水利勘测设计院设计,将渠首渠底高程抬高75厘米, 将比降由1/10000调整为1/7000,将底宽由28米扩大到33米,将流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 该工程由市引黄灌溉管理局于1992年9~12月组织施工,完成展区内2.3千米的砼板衬砌,投资150万元,有效地减少了水量流失,节约了水资源,提高了引黄灌溉效率。

(三)总干大孙灌溉闸以下衬砌工程

1998年6~8月,由东营市灌溉管理处设计并组织施工,对大孙闸以下3.2千米进行砼板衬砌,投资250万元,从此改变了该段渗漏严重的现象,进一步提升了干渠整体效能。   

(四)四干渠改扩建工程

麻湾灌区四干渠是东营区和胜利油田用水的重要输水渠道。由于黄河近年来经常断流,造成四干下游农田和胜利油田广南水库严重缺水的困难局面。对四干进行改扩建,满足东营区东部4个乡镇和广南水库用水需求,由四干、五干共同向广南水库输水,实现“二龙抱珠”,是东营区和胜利油田多年迫切要求。根据东营市和胜利石油管理局《第七次联席会议纪要》,由胜利石油管理局供水公司委托东营市水利局勘测设计院,对四干渠进行改扩建设计。

四干渠工程改扩建工程总体布置是:扩建四干进水闸,改建北隋节制闸、大许节制闸,新建王岗节制闸;扩大四干断面,底宽由8~5米加大到18.5~11米;流量由15~5立方米每秒加大为50~30立方米每秒。干渠长度由30.30千米延长至32.28千米,终点到广南水库2号沉沙池。 在2号沉沙池前新建浮筒式扬水站,8台机组,设计扬水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘测设计院设计)。干渠为土渠,比降1/6000;其中4处弯道长1089米护坡, 护坡结构自上而下为:60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保温板(阴和0.2毫米厚塑料薄膜。

整个干渠分为两段布置:四干渠首至东辛路:长8.07千米,北坝基本不动,搬南坝向南拓宽;排水沟设南岸。东辛路至广南水库沉沙池泵站:长24.21千米,南坝基本不动,搬北坝向北拓宽;排水沟设干渠北岸。麻湾灌区四干改扩建工程由胜利石油管理局和东营区人民政府组成施工指挥部,市水利局负责质量监督和竣工验收。1998年3月开工,10月完工,总投资4800万元。

四干渠改扩建工程完成改建长度32.28千米,土方329万立方米;改建四干进水闸(新增4孔) 1座,改建、新建节制闸3座(北隋、大许、王岗),改建支门36座,新建支渠扬水站18座,新建改建生产桥及公路桥21座;新修东辛路至庞家进水闸柏油路一条,长8.0千米;新建、扩建4处管理站(庞家、北隋、大许、王岗);四干下游沿渠道新建泵站专用电力线16千米,进一步提升了工程整体面貌,增强了节水综合效益,促进了灌区社会效益的发挥。

三、麻湾灌区节水改造工程

20世纪90年代以来,黄河来水与需求矛盾日益突出,兴建节水型输水工程已成为弥补水资源不足的重要措施。一方面是水资源的严重匮乏,另一方面灌区灌溉水利用系数仅为0.45左右。灌区设计灌溉面积4.93万公顷,现状有效灌溉面积4.00万公顷,实际灌溉面积只有3.33万公顷,因此麻湾灌区建设节水型输水工程已经非常必要。  麻湾灌区节水改造工程是全国大型灌区续建配套与节水改造项目之一, 搞好灌区节水改造对促进灌区经济发展具有十分重要的意义。

四、麻湾灌区节水改造续建北延工程

2010年6-9月间,由东营市水利局组织承建的东营市麻湾灌区续建配套与节水改造工程:“总干渠北延工程”是以麻湾总干作为引水水源,以原打渔张总干作为输水渠道,将麻湾总干、曹店干渠、胜利干渠贯通,可以有效利用麻湾引黄闸的引水优势,实现引黄工程联合调度,水量互补,提高引黄供水保证率;同时,还可以联通广蒲河,老广蒲河、五六干合排、清户沟、广利河等城市水系工程为其建设提供可靠水源;另外,作为一条分干渠还可以向龙居、史口两镇供水,满足区域农业灌溉用水需要。 

麻湾总干渠北延工程控制灌溉面积19.10万亩,设计流量20立方米/每秒,该工程严格按照《灌溉与排水工程设计规范》和《水利工程质量体系》要求施工。工程级别为3级,建筑物级别为4级。主要建设内容包括衬砌渠首进水闸(设计桩号:0+000)--南二路桥(5+110)段5.11km渠道以衬砌为主的配套与节水工程;坼除重建生产桥3座;新建生产桥1座;维修生产桥1座;坼除重建支渠进水闸1座;新建支渠进水闸4座;改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方(挖方)3.55万立方米;(填方)3.05万立方米,砌石6701立方米;砼及钢筋砼1141立方米。有效地改变了工程面貌,为保障东营市更加合理利用黄河水资源和促进黄河水城建设打下了良好基础。

五、麻湾引黄闸新建闸前泵站工程

河闸工程论文篇9

关键词:调水调水; 群闸联控;调度方案;水质

1.研究背景

广州市海珠区内河涌交错密布,河涌水体常年受到潮汐影响,为典型的平原河网感潮水系。随着海珠区经济的飞速发展,区内河涌污染日趋严重,水体生态自我修复能力已基本丧失,生态环境安全状况堪忧[1]。因此尽快实施海珠区的调水补水调度刻不容缓,即充分利用外河潮汐动力和清水资源,通过水闸、泵站等工程设施的调度,使河网内主要河道形成稳定的单向流,改善内河涌水质。

2.海珠区调水补水工作回顾

早在2005年11月,市水务局便立项开展海珠区水环境调控试验项目,由广州市水利科学研究所历时9个月对海珠区河系进行水资源调度试验,共经历9个测验周期,综合考虑了枯潮期、平潮无雨期、平潮有雨期、高潮无雨期、高潮有雨期和高潮强降雨期等六种降雨与潮水相遇情况,测取了94224组水位数据,46464组流速资料和3816组水质数据(BOD5、NH3-N和CODcr每类1272组数据),共144504组试验数据。分析得出,在彻底做好河涌截污、河道清疏的基础上,利用珠江感潮水动力,通过科学合理的调水补水,海珠区的水环境可以得到有效改善[2]。该成果获得来自全国和省里的7位水利工程和环境工程专家的好评。

针对海珠区河涌的水文特征,根据《广州市感潮河网区水资源调度实验与研究》、《海珠区河涌水系规划方案》、《广州市原八区河涌水系现状调查报告》的研究成果,从可实施性和操作性的角度出发,对《海珠区河涌水系规划方案》进行规划调整,制定了海珠区调水补水方案及工程措施规模。按照从石榴岗河引水、北濠涌排水的思路,把石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作为引排水的主要通道,首先确保这些河涌的水质变好,然后再逐步改善上游瑞宝涌、五凤涌、康乐涌、墩和涌、大塘涌等河涌的水质。调整方案规划新建16处河涌连通工程、6座闸站、6座水闸、4条补水管线[3]。

3.海珠区调水补水方案措施

根据区内河网水系特征、土地利用现状及规划,将本区水系梳理成六个小的引排水片(图1),分别为:①琶州岛片;②共和围片;③石榴岗河南部片(果树保护区片);④石榴岗河北部片;⑤北濠涌-石溪涌片;⑥独立河涌片。各片通过河涌连通,群闸联控,把河涌双向流改成单向流,进行水体置换,共有 53座闸站执行调水方案。具体如下:

图1  海珠区水系格局分布示意图

3.1琶洲岛片

利用外江落潮打开黄埔涌南闸以及与前航道相连通的磨蝶沙闸、琶洲北闸、黄基涌北闸,以黄埔涌、磨蝶沙涌、琶洲涌和黄基涌为主要排水通道。以黄埔涌、赤岗涌为引水通道,待外江潮位变化在0.0m~1.0m之间打开黄埔涌北闸、赤岗涌北闸以及与黄埔涌相连通的水闸引水至景观水位0.8m关闸。

3.2共和围片

排水:利用外江落潮打开黄埔涌南闸、大孖涌闸、沙涌水闸以及与深涌水闸,将河涌水排至-0.5m关闸,其中包括北山涌、北山新涌、鹤子坦涌、洪安围涌和小孖涌等均通过打开大孖涌闸排水入仑头海;深涌与南便涌(含新开河涌)排水通过深涌水闸排出;赤沙北码头涌向西可与赤沙滘涌连通,向东可至大滘涌,分别由上述两个河涌排出,与赤沙涌连通的河涌通过沙涌水闸排出。

引水:以黄埔涌为引清通道,打开与黄埔涌连通的水闸,通过滘口水闸引水入赤沙涌;打开赤沙北码头闸引水入赤沙北码头涌、赤沙滘涌、大滘涌;通过打开北山涌闸、北山北码头水闸、鹤子坦涌闸和洪安围水闸引水入东片各河涌,最远引至大孖涌、小孖涌;以珠江后航道为深涌和南便涌的引清通道,打开南便涌水闸引水,同时关闭深涌水闸,当河涌引至景观水位0.2m关闭南便涌水闸。

3.3石榴岗河南部片

南引北排:以珠江后航道作为引清通道,从黄涌水闸、大沙水闸、步涌水闸、二围水等南部闸群进水,从石榴岗闸、土华虾九水闸、土华水闸、澄瀛水闸和塘涌水闸等东北部闸群排水,形成西向东、自南向北的水流。

3.4石榴岗河北部片

本片与石榴岗河南部片相连通,因此水流方向与南部片一致。以石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌为引排水的主要通道,首先确保这些河涌的水质变好,然后再逐步改善上游瑞宝涌、五凤涌、康乐涌、墩和涌、大塘涌等河涌的水质。

3.4.1龙潭涌、台涌和大围涌补水:龙潭涌、台涌和大围涌形成一个独立的单向流循环系统。通过龙潭水闸从石榴岗河引潮水进入龙潭涌、台涌和大围涌,引水后关闭龙潭水闸。外江落潮换水时,打开台涌水闸和大围涌水闸排水入石榴岗河。

3.4.2大塘涌补水:通过大塘闸站及大塘管线,泵站抽淋沙涌的水通过管线补水到大塘涌上游,换水时,打开大塘水闸排水,从而形成单向流。

3.4.3墩和涌和上冲涌补水:墩和涌、上冲涌的补水采用闸站结合,分段采用不同的补水方式,康乐涌与墩和涌交汇点的上游墩和水闸,用于维持墩和涌上游段日常景观水位;利用下游上冲涌出口的上冲闸站通过管道抽水输送到墩和涌上游自流下来;下游段采用引潮水与泵站相结合的方式进行补水,在上冲水闸引水不满足要求的情况下,通过抽取淋沙涌的水进入上冲涌和墩和涌下游段。

3.4.4康乐涌补水:康乐涌的补水采用闸站结合,分段采用不同的补水方式,康乐涌上游段的康乐水闸,用于维持康乐涌上游段日常景观水位;利用康乐涌与杨湾涌交汇处的杨湾闸站,通过管道抽水输送到康乐涌上游自流下来;下游段采用引潮水与泵站相结合的方式进行补水,在杨湾水闸引水不满足要求的情况下,通过抽取杨湾涌的水进入康乐涌下游段。

3.4.5西碌涌和五凤涌补水:通过西碌涌与北濠涌交汇处设西碌涌闸站,防止瑞宝涌的污水进入西碌涌,控制西碌涌只能从西碌涌流向北濠涌,保证西碌涌的水质干净,同时沿瑞宝涌、五凤涌埋设管道补水到五凤涌上游。

3.5北濠-石溪片

本片位于海珠西北部,河涌7条,主要有北濠涌、石溪涌、瑞宝涌等。本片与石榴岗河北部片相邻,石溪涌与大干涌通过连通段,并通过调控石溪水闸和大干水闸为石溪涌和大干涌换水,实现石溪涌与大干涌水 的单向流。排水时打开大干水闸关闭石溪水闸,引水时打开石溪水闸关闭大干水闸,在石溪涌与大干涌之间形成水循环。

3.6独立片

本片位于海珠区西北角,包括海珠涌、南泰涌、北降涌、广纸涌、南箕涌和人纸涌,海珠西闸进水东闸出水,水流方向为由西向东。其它河涌涨潮开闸,退潮关闸。

4.调水补水效果

海珠区调水补水工程于2010年6月底完工,近两年的运行结果表明,调水补水工作开展以来,在稳定河涌水质、改善水环境方面成效显著,河道水质由原来的劣 V类变为Ⅳ类,基本实现不黑不臭,区内东部河涌水质可以达到珠江水质标准。

5.结论

在做好截污、清淤的基础上,利用珠江前后航道的潮汐作用的天然优势,辅之水闸、泵站、管线等工程措施,根据不同片区特点实施不同的调水补水方案,核心为让整个海珠水网形成稳定的单向流,从而达到消除河涌黑臭的目标。海珠区群闸联控调水补水的经验可为下一步建设海珠生态河涌及类似河网区水环境治理提供参考。

参考文献

[1] 陈梅.广州市海珠区石榴岗北部片调水补水工程实例分析[J].广东水利水电,2010(11):5-8.

河闸工程论文篇10

关键词:世泳赛;调水 ; 方案;上海

Abstract: This paper discussed the Clean Water Diversion in Shanghai to carry out a special status quo working conditions, hydrological and other basic conditions, and discussed during the World Swimming Competition Clean Water Diversion in the general idea of optimal scheduling work and research, focusing on regular programs and contingency plans to propose ideas to ensure that the river water quality to maintain a stable target, and this goal, future research needs to be improved.Key words: world swimming race; water diversion; programs; Shanghai

中图分类号:F416.9文献标识码:A文章编号:

1 前言

上海市于2002年颁布了《上海市引清调水施细则》,制定明确了各水利控制片内骨干河道水体的主要流向、水位控制条件和主要控制性水闸的运行调度等,为全市大规模开展引清调水工作的进行奠定了基础。由于上海市水情、工情的不断变化,突发事件的频发,对上海市引清调水细则提出了更高的要求,本文侧重研究论述的世泳赛期间的水资源调度问题,它是指在保证防汛和供水安全的前提下,充分利用外河潮汐动力和清水资源,通过水闸、泵站等工程设施的调度,使河网内主要河道水体定向、有序流动,以加快水体更新速度,改善内河水质,是带有平原河网地区特色的一种应急水资源调度方式。

2 调度的现状条件和原则

2.1 工情现状

按照1977年水利总体规划,上海市大陆区域以黄浦江干流、苏州河、蕴藻浜、淀浦河、太浦河等河道以及部分区界为边界,将全市陆地划分成嘉宝北片等11个水利分片,并进行了大规模的水利分片控制工程建设,其中嘉宝北片等5个水利片控制工程建设已基本完成,使这5个水利片既通过大江大河相互连接,关系密切,同时各片又具有各自相对独立的河网水系和工程配置,为水资源的科学合理调度创造了条件[1],见表1。

表1

2.2 水量、水质现状

长江、黄浦江和苏州河是上海市目前水质相对较好的河流,这3条河流的BOD5、CODCr和NH3-N水质指标也较好。长江口为Ⅲ类水质,黄浦江上游一般为Ⅳ—Ⅴ类水,苏州河尽管也处于劣Ⅴ类, 但经过综合整治,目前已基本消除黑臭。而各水利片内部的河流,尤其是位于上海市中心城区的蕴南片和淀北片内的河道均为劣Ⅴ类,同时黑臭现象时有发生。由于长江、黄浦江和苏州河的水量较大,引出的水量不足以影响河流自身水质的改变,使开展引清调水工作有了清水来源保证。

2.3 水位

黄浦江、苏州河等引水河道的涨潮水位均高于各水利片内河控制水位,而淀浦河、蕴藻浜等排水河道的落潮水位则低于各水利片内河水位,因此具备自流引、排水条件,这样通过闸门启闭即可完成引、排水任务,调水成本大大减少[2],见表2。

表2

3 世泳赛期间调水总体思路和分片方案研究

3.1、苏州河[3]

常规调度方案:苏州河河口水闸采用挡潮模式运行,即外河黄浦江侧水位高于4.0米时,苏州河河口水闸运行挡潮。除此以外的其他时段,河口水闸停止运行。

应急调度方案:沿线泵站放江或发生水污染事故,苏州河南北两翼停止引排水,苏州河河口水闸按“西引东排”的模式运行,能排则排,尽快排出受污染水体。直至干流水质基本恢复后,执行常规调度方案。

3.2、淀北片

常规调度方案:实施“南北引,向东排”的运行方式,即苏州河南岸沿线水闸只引不排,淀浦河北岸水闸以引为主,黄浦江西岸水闸只排不引,具体为:(1)淀北片面平均控制水位为2.5~2.8米;(2)北新泾和北横沥泵站应尽可能自流引水,闸内最高控制水位为3.1米;(3)不具备自流条件时,且外河水质满足泵引条件时,北新泾泵闸每天单泵运行不少于6小时;北横沥泵闸每天单泵运行不少2小时;(4)南新泾和中横沥北闸在农历初一~初四、十六~十九(共8天)夜间调控引排,其他时间只引不排,能引则引,闸内最高水位不超过3.3米;(5)龙华港和张家塘泵闸每天两潮排水,白天闸门排水水位不低于2.2米。

应急调度方案:当片内沿线泵站放江或发生水污染事故时,淀浦河沿线水闸改引为排,能排则排,配合龙华港和张家塘泵闸排出污水。苏州河沿线泵闸视情况加大闸(泵)引水力度,加快水体置换。待污染带基本排出后,淀浦河沿线水闸改排为引,恢复执行常规调度方案。

3.3、蕰南片(虹口港水系)

常规调度方案:实施“南引北排”的调度方式,即虹口港水闸引水,北部蕰藻浜沿线水闸排水,具体为:(1)面平均水位代表点为沙泾港,控制水位在2.4~3.0米之间;(2)虹口港每天两潮引水,能引则引,控制闸内最高水位不超过3.5米;(3)西泗塘和郝桥港泵闸每天两潮排水,白天排水时控制闸内水位不低于2.2米。

应急调度方案:(1)当桃浦河—彭越浦发生污染时,及时关闭北郊套闸,避免污染扩散至虹口港水系;(2)虹口港水系沿线少量市政泵站放江时,虹口港水闸在确保安全的前提下能引则引,西泗塘和郝桥港泵闸能排则排。

3.4、浦东北部

常规调度方案:实施“东引西排”的调度方式,长江口沿线三甲港、张家浜东闸为引水水闸,经川杨河向西,经杨思等水闸排入黄浦江,具体为:(1)面平均控制水位为2.5~2.8米,代表点为邬家桥水位站;(2)三甲港、张家浜东和外高桥泵闸每天两潮引水,控制闸内水位不高于3.3米;(3)杨思水闸大潮汛期间每天一潮或两潮排水,控制闸内河水位不低于2.5米;(4)白莲泾泵闸每三至四天引水一潮,引水时关闸水位控制在闸前3.20米,引水历时控制在2.5小时以内;(5)白莲泾泵闸引水时,春塘河北闸和中汾泾南闸同时开启,确保水体向南流动。白莲泾泵闸关闭后,白莲泾水闸、春塘河北闸和中汾泾南闸继续排水,关闸水位控制在闸前2.70米;(6)区域内调控水闸汤家浜、中汾泾北闸保持敞开。

应急调度方案:主要采用三甲港加大引水、杨思水闸加大排水的方式,尽快将污染水体排出本区域。

3.5、浦南东片

常规调度方案:实施“北引南排”的调度方式,即黄浦江沿线水闸只引不排,杭州湾沿线水闸只排不引,具体为:(1)面平均控制水位为2.5~2.8米;(2)张泾河、紫石泾、祝家港和叶榭塘水闸每天一潮引水,闸门最高水位不超过3.0米;(3)龙泉港出海闸每天一潮排水,起排时内河水位高于2.2米时。

应急调度方式:(1)可将张泾河、紫石泾、祝家港和叶榭塘等水闸引水时的闸门最高控制水位提高到3.2米;(2)可将上述四座水闸调整为每天两潮引水,控制水位不超过3.2米;(3)龙泉港出海闸能排则排,不受起排水位的限制。

4 展望

1)调水专项预案在实施的过程中势必影响相关河道的通航,从调水方面看,水位越低越有利于水体间的流动和水体置换,通航则相反。

2)影响上海的防汛因素主要是暴雨、台风、天文大潮和上游来水。在发生暴雨,以及“三碰头”、“四碰头”的情况下,必须优先考虑防汛安全,将引清调度模式及时转为防汛调度模式,并按相应的水位条件进行控制。

3)加强协调作用,妥善协调调水和防汛、调水和通航之间的矛盾。建立与流域机构、市政排水、海事、水上公安、渔政等部门之间的沟通机制,取得工作上的支持和配合;建立相关单位参加的调水联系会议制度,定期通报片内水质变化情况,及时沟通调水工作的新情况和新要求。

4)在实现河道水质监测常态化的基础上,还应加强河道水质感官监测工作,及时发现水体黑臭现象,分析水质发生变化的原因,根据水闸泵站自动监测系统的实时监测数据。

参考文献:

[1] 杜晓舜,王春树.上海市引清调水工作研究[J].水资源保护,2006,22(5):92-94.