引水入城工程及對(duì)泗河洪水水文測(cè)驗(yàn)的影響分析

陳國(guó)浩 等

【摘 要】有東方“耶路撒冷”之稱的曲阜市歷史悠久，是古代魯國(guó)都城，是偉大的思想家、政治家、教育家孔子的誕生地，是國(guó)家24個(gè)歷史文化名城之一。明代護(hù)城河是曲阜古城的亮點(diǎn)，但近年因人類(lèi)活動(dòng)造成的污染嚴(yán)重，惡臭撲鼻，中外游人無(wú)不掩鼻而過(guò)。凈化護(hù)城河水質(zhì)成為當(dāng)?shù)卣氖滓蝿?wù)之一。經(jīng)勘察，市政府研究決定建設(shè)泗河攔蓄引水入城工程。泗河的水文測(cè)驗(yàn)斷面恰在攔蓄壩址以上，建設(shè)工程對(duì)水文測(cè)驗(yàn)造成影響。本文對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了初探。

【關(guān)鍵詞】攔蓄引水 橡膠壩 水文測(cè)驗(yàn)

1 泗河攔蓄引水入城工程項(xiàng)目概述

曲阜市位于山東省西南部，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)116°51'～117°13'，北緯35°29'～35°49'，東與泗水縣為鄰，西與兗州市接壤，南與鄒城市交界，北與泰安市寧陽(yáng)縣毗連。曲阜市歷史悠久，旅游資源豐富。據(jù)歷史記載，炎帝、黃帝、少昊、舜等均在曲阜留下遺跡。曲阜是古代魯國(guó)古城遺址，是我國(guó)偉大的思想家、政治家、教育家孔子的誕生地，城市號(hào)稱東方“耶路撒冷”。全市現(xiàn)存文物古跡300余處，僅縣級(jí)以上重點(diǎn)文物保護(hù)單位就有111處，其中國(guó)家級(jí)3處4個(gè)單位，省級(jí)11處?？赘⒖讖R、孔林已被聯(lián)合國(guó)教科文組織正式列入《世界文化遺產(chǎn)名錄》。歷史文物資料珍藏豐富，是國(guó)家24個(gè)歷史文化名城之一，中外游人來(lái)往頻繁，被國(guó)家列為國(guó)內(nèi)旅游的熱線和熱點(diǎn)城市。

為改善凈化明故城護(hù)城河極度污染的水質(zhì)，經(jīng)市政府研究決定建設(shè)泗河攔蓄引水入城工程。

曲阜市泗河攔蓄引水入城工程取水水源設(shè)在曲阜城北泗河，在泗河104國(guó)道公路橋下游約286m處建橡膠壩一座，攔蓄水源，抬高水位，取水口位于泗河104國(guó)道書(shū)院公路橋上游約100m處。其上游距離兗石鐵路泗河大橋約1000m，距上游京滬高鐵大橋約3km，下游距津浦鐵路大橋約15km。

工程估算總投資約4530萬(wàn)元。其中主體工程投資約3372萬(wàn)元，占地及地面附著物補(bǔ)償投資約1031萬(wàn)元，水土保持及環(huán)境工程投資約127萬(wàn)元。

2 工程及其對(duì)水文的影響

2.1 建設(shè)工程概況

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000），綜合分析，規(guī)劃泗河攔蓄引水入城工程等別為III等，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)，工程規(guī)模為中型。主要建筑工程有：

（1）橡膠壩1座，長(zhǎng)180m，高5.0m。（2）輸水管道長(zhǎng)3850米，管徑Ф1200mm，引水流量0.55m3/s。（3）引水（檢修）閘門(mén)1個(gè)，攔污柵1個(gè)，寬1.5m、高1.65m。（4）倒吸虹8個(gè)。（5）豎井16個(gè)。

2.2 引水河道基本情況與水文測(cè)驗(yàn)

2.2.1 區(qū)域概況

該工程設(shè)計(jì)橡膠壩所在位置，其上游200米即是書(shū)院水文站測(cè)驗(yàn)斷面，其東南方向350米既是曲阜洙泗書(shū)院。洙泗書(shū)院原名先師講堂，為孔子修書(shū)講學(xué)的地方。

2.2.2 河道概況

該項(xiàng)目橡膠壩壩址所在泗河流域位于泰沂山南麓，河流發(fā)源于新泰太平頂山，流經(jīng)泗水、曲阜、兗州、鄒城、任城、微山等縣市區(qū)入南陽(yáng)湖，該項(xiàng)目以上流域面積為1543 km2。

2.2.3 水文測(cè)驗(yàn)

該項(xiàng)目橡膠壩壩斷面上游水文站，建設(shè)于1955年，是國(guó)家重點(diǎn)防汛測(cè)報(bào)站，已有60年水文資料的積累，收集有完整的水位、流量、輸沙率、含沙量、水化學(xué)、降水、蒸發(fā)、地下水等資料。

2.3 攔蓄引水工程建設(shè)對(duì)水文工作的影響

引水工程建設(shè)后，對(duì)書(shū)院水文站的水文測(cè)驗(yàn)影響主要是：

（1）由于橡膠壩攔蓄，將水文測(cè)驗(yàn)斷面的水位抬高近5米，斷面處在攔蓄形成的“水庫(kù)”中，斷面流速極小，幾乎難以用儀器測(cè)量；（2）斷面水位抬高引起地下水觀測(cè)井的水位相應(yīng)抬高，地下水的運(yùn)動(dòng)方向和規(guī)律發(fā)生了根本變化；（3）由于水文斷面要素發(fā)生變化，原來(lái)的洪水測(cè)驗(yàn)及洪水預(yù)報(bào)工作都要重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)；水文資料的連續(xù)性遭到破壞。

3 水文工作的應(yīng)對(duì)措施

3.1 河道流量測(cè)驗(yàn)方法

當(dāng)上游水位高于橡膠壩頂高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溢流，其溢流量的計(jì)算采用寬頂堰流量公式（具體參見(jiàn)<水文測(cè)驗(yàn)手冊(cè)>）。泗河為季節(jié)性山洪河道，在主汛期橡膠壩運(yùn)行模式為坍袋，使水流保持自然運(yùn)行，這時(shí)壩址處不存在水位雍高現(xiàn)象，流量測(cè)驗(yàn)方法同工程前。

3.2 河道洪水預(yù)報(bào)方案修訂

由于斷面水文要素發(fā)生很大變化，必須對(duì)原來(lái)的洪水預(yù)報(bào)圖表進(jìn)行修訂，將工程攔蓄作用引起的河槽蓄水量予以考慮。在大汛期間，及時(shí)進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的更新，才能準(zhǔn)確及時(shí)計(jì)算出流域來(lái)水形成的洪水過(guò)程，指導(dǎo)防汛調(diào)度，確保防汛救災(zāi)萬(wàn)無(wú)一失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)[P].（SL252—2000）.

[2] 祁慶和 主編.水工建筑物[M].天津：水利電力出版社.