张 君 慧
(南阳市白河橡胶坝管理处,河南 南阳 473000)
南阳市白河橡胶坝群的防洪度汛研究
张 君 慧
(南阳市白河橡胶坝管理处,河南 南阳 473000)
结合橡胶坝群的作用,对防洪度汛存在的问题进行了介绍,从增强防洪意识、发挥联合调度能力、加强采砂管理、强化堤防工程建设四方面提出了相对应的度汛措施,为相关研究人员提供参考。
橡胶坝,河道,汛期,降水量
南阳白河(古称淯水)是河南省第三大城市南阳市的母亲河,源于伏牛山玉皇顶东麓,自西向东呈“S”型穿越南阳市中心城区,经南阳最终流至湖北襄樊注入长江最大支流汉水,是南阳市的主要泄洪河道之一。
为改善南阳环境、提升城市品位,南阳市委、市政府在中心城区投资建成了橡胶坝工程5座,自上而下呈梯级状布置,使南阳这座北方水城形成五坝相连、水域面积达16.5 km2的湿地景观和靓丽名片,拉大了城市框架,推动了南阳的可持续发展,城市的宜居度和档次品味随之大幅提升。
1953年,白河在南阳市段出现7 090 m3/s,淹耕地47.7万亩,南阳县瓦店街严重塌岸被淹。当年冬,南阳县培修白河堤防75 km,新野县培修堤防25 km,国家投资40万元。1956年对白河堤防进行统一设计和施工,堤防顶宽3 m,边坡1∶2,超洪高1 m,分两期施工。培堤总长度143.5 km,最多上工人数463万人,共计完成土方165.5万m3,建成涵闸17座,国家投资66万元。工程完成后,南阳市安全下泄流量由4 500 m3/s提高到5 050 m3/s,新甸铺为6 000 m3/s。1957年7月15日,南阳市曾出现8 400 m3/s,新甸铺6 210 m3/s,均因堤防已全面整修而未出现重大损失。1958年12月~1959年12月在白河上游建成鸭河口大型水库,白河中、下游洪水灾害有了较大缓解。
橡胶坝[1]又称橡胶水闸,是用高强度合成纤维织物做受力骨架,内外涂敷橡胶作保护层,加工成胶布,再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋,通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流,并可根据需要调节坝高,控制上游水位,以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。白河橡胶坝[2]工程,年有效拦蓄利用地表水、区间水1.6亿m3,有效补充了地下水源,形成了水资源的供需动态平衡,促进了水资源的可持续开发利用。
第零级橡胶坝位于南阳市宛城区七里园乡达士营村东北黄渠河入白河口上游约200 m处,距南阳大桥4.8 km,2013年建成,工程总投资11 617.71万元,第一级橡胶坝位于南阳大桥上游100 m,2007年建成,总投资3 100万元。第二级橡胶坝位于白河大桥上游130 m,1995年6月建成,工程总投资1 200万元。由于老桥北侧引桥基础占据河道较多,白河河道在老白河大桥附近形成了瓶颈,随着老桥北侧引桥基础被拆除,2007年2月二坝北延工程正式建设。二坝北延后,二级橡胶坝坝长由原来的350 m增加到650 m,由5个坝段增加到9个坝段,坝袋改为蓝色坝袋,坝基础增加了抗冲刷的混凝土搅拌桩,二坝北侧新建大型过坝船闸一个,工程设计标准为百年一遇,工程总投资2 068万元。第三级橡胶坝位于卧龙大桥下游140 m,1993年建成,工程总投资990万元。在2000年7月唐白河流域的大范围强降雨过程中,造成了部分坝段水毁,复建工程于2001年4月完成,工程总投资991万元。第四级橡胶坝位于三级坝下游3.8 km,2001年12月建成,工程投资1 800万元,目前,扩建工程正在建设中(见表1)。
表1 白河橡胶坝群基本情况表
梯级橡胶坝工程的联合调度,使白河河段的安全泄洪能力提高到6 500 m3/s,这对有着百万余人口(核实数字)的南阳城区而言,其防洪减灾效果十分显著。
白河流域属亚热带向暖温带过渡地带,天气形势复杂多变,年降水量大多集中在6月~9月,占全年的70%,其中7月、8月两月降水占全年的38%,年降水量的多少又多取决于汛期的几场暴雨。在2000年7月唐白河流域的大范围强降雨过程中,上游鸭河口水库最大入库流量达7 440 m3/s,不到5 h即超汛限水位,第三级橡胶坝也造成了部分坝段水毁;2016年6月受极端天气强厄尔尼诺现象影响,三坝库区的万家渔火餐饮船只发生抛锚现象;因大风或塌坝放水,橡胶坝库区游船撞击、搁置坝袋及过坝翻船等事件都时有发生。梯级运行的5座橡胶坝,一旦坝袋被撕裂或洪水来临塌坝不及时,导致连续溃坝,将造成重大损失。
2007年9月,一坝上游两艘大型采砂船(每艘船自重约8 t)失控顺流撞向堤坝,由于发现及时、抢险措施得力,一坝坝袋虽受到一定程度损坏,但是没有对坝体造成严重性损坏[3]。如果两艘采砂船同时撞上一坝,一坝极有可能毁于一旦。更为严重的是,一坝区域蓄水约300万m3,一坝万一被撞毁,激流会载着采砂船继续撞向二坝乃至三坝、四坝,后果将不堪设想。一坝建成之前,曾发生过二坝被失控采砂船撞毁的事故。另外,第四级橡胶坝下游的乱采砂现象,导致橡胶坝下游基础逐年下切,造成河床不稳,水流流速改变,影响橡胶坝工程的安全度汛。
第一级橡胶坝左岸下游至泵站段堤防未进行整治,护坡没有衬砌,无防浪墙,达不到城区段设防标准;泵站至朱洼段的护坡修建标准低且已运行十多年,护坡多处冲毁,塌方严重并存在部分间断;朱湾护坡工程岸坡无护砌,且距离市民房屋很近(局部不足30 cm),如果继续受水流的不断冲刷,临近护坡的群众房屋基础将被掏空,发生倒塌事故,成为橡胶坝安全运行的重大隐患。
橡胶坝运行[4]时要严格按照规定的方案和操作规程进行,要注意坝袋内的充水(气)压力不能超过设计压力,以免坝袋爆破。橡胶坝虽然很少维修,不像常规钢闸门那样需要定期涂刷油漆防锈,但也要定期检查,尤其是在洪水过后,要检查是否有漂浮物对坝袋造成刺伤以及坝体振动、坝袋与底板磨损、河卵石摩擦撞击坝袋等造成的损害。橡胶坝袋容易受到尖利和有头角物体的损坏,故应划出橡胶坝工程的管理范围和安全区域。
3.1 增强防洪意识,落实防汛责任
做好防汛工作,根本靠“做”,关键在“防”。签订目标责任制,加强对橡胶坝库区两岸、岛屿、码头等商户及其经营设施的监督、管理力度。充分利用报纸、电视、网络等各种新闻媒体,大力宣传防汛工作的重要性和紧迫性,全面提高全民的防汛安全意识。
橡胶坝管理处各级领导分级负责、各个部门分工协作、各级橡胶坝调度包干到人,既增强了职工的责任感和紧迫感,又牢牢把握主动权;落实领导带班制和24 h值班制度,确保信息渠道畅通;密切关注水情、雨情、工情信息,及时沟通,联合会商;加强抢险队伍培训和演练,努力提高各级抢险队员的抢险救灾能力,确保出现险情时能拉得出、抢得上、守得住;确保各类防汛物资储备充足、存放安全、调用规范,不贻误抢险战机。
3.2 发挥联合调度能力,共创人水和谐美景
白河作为南阳市的母亲河,最基本的作用是防洪,保障两岸人民生命财产安全。在梯级橡胶坝的联合运行中,在满足防汛功能的前提下,要考虑到降坝对市区水环境的影响,合理调蓄地表水资源,更好地美化城市环境,充分发挥梯级橡胶坝[5]的联合调度能力,确保白河安澜、维护河道健康、促进人水和谐。汛期的6月1日~9月1日,第零级橡胶坝原则上应空库运行,不得蓄水。考虑南阳市白河景观的需要,可以酌情蓄水,根据天气情况及时调整坝高,确保度汛安全。第一级橡胶坝上游来水量大于310 m3/s时,即开始塌坝泄洪,直到塌平,第二级橡胶坝上游来水量大于355 m3/s时,第三级橡胶坝上游来水量大于280 m3/s时,第四级橡胶坝上游来水量大于250 m3/s时,即开始塌坝泄洪,直到塌平。由于白河城区段河道宽窄不同,各级橡胶坝长度不等,要根据上游鸭河口水库泄水及区间流域(面积866 km2),降雨等洪水流量。确定自下而上的顺序进行塌坝泄洪,避免洪水与橡胶坝库区水的叠加下泻,以确保各级橡胶坝工程的安全,塌坝时下一级坝与上一级坝的塌坝时间要间隔3 h。当鸭河口水库停止泄洪或依据雨情、水情信息,过水量逐渐小于250 m3/s以下时,即可对距市中心较近的第三级、第四级橡胶坝酌情升坝蓄水,发挥其提升城市品味、改善水生态环境等的社会经济效益。
3.3 加强采砂管理,加大执法力度,确保各级橡胶坝工程安全
根据河砂储藏量、来砂量的观测分析,在确保河道安全的前提下,划定了可采区、禁采区、可采期、禁采期,为管理河道采砂提供了科学依据。强化采砂管理和水行政执法工作,开展执法巡查,取缔非法采砂场,摧毁各类采砂机具,清理河道内行洪障碍物,有效地维护了河道秩序,保证了防洪安全。
加大执法力度,严格打击河道内违章建设、破坏工程、影响行洪安全、占用河道资源等水事案件。要执法必严,违法必究,抓出成效,抓出威慑力,为橡胶坝的安全运行[6]保驾护航。
3.4 加强堤防工程建设,保障河道行洪安全
为满足白河南阳城区段50年一遇和百年一遇防洪标准,使堤防工程与城市防洪体系相适应,提高河道泄洪能力,减免洪水灾害,第一级橡胶坝左岸下游至朱湾段的护坡工程防洪治理已势在必行。
加强橡胶坝的治理管理工作,有助于做好白河的安全度汛工作,提高了南阳的宜居度,也为南阳的市民安居乐业提供了保障。
[1] 郭 勇.橡胶坝的特点及适用工程[J].建筑与预算,2013(1):13-15.
[2] 靳国平,张洪星.橡胶坝在高台县城生态建设中的应用及其施工[J].甘肃水利水电技术,2013(12):21-23.
[3] 韩伟平.橡胶坝设计相关问题探讨[J].水电与新能源,2016(6):25-26.
[4] 段洪君.浅谈橡胶坝运行管理及维护[J].科技信息,2014(13):14-17.
[5] 刘治峰,丁红强,王小西,等.武烈河橡胶坝设计与保护[J].水科学与工程技术,2013(6):37-39.
[6] 廖意诚.浅析橡胶坝的安全运行[J].内蒙古水利,2013(1):16-18.
Research on flood control in Nanyang Baihe rubber dam group
Zhang Junhui
(NanyangBaiheRubberDamManagementOffice,Nanyang473000,China)
Combining with the action of rubber dam group, this paper introduced the existing problems of flood control, from enhancing the flood control awareness, playing the joint operation ability, strengthening the sand mining management, strengthening levee engineering construction four aspects put forward corresponding flood season measures, provided reference for related researchers.
rubber dam, river channel, flood season, precipitation
1009-6825(2017)20-0214-02
2017-04-27
张君慧(1978- ),女,工程师
TV641
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