山西排水站建設項目對外七星河防洪的影響探討

李艷麗,劉 瑩

(1.延壽縣水務局，黑龍江 延壽 150700；2.黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080)

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山西排水站建設項目對外七星河防洪的影響探討

李艷麗1,劉 瑩2

(1.延壽縣水務局，黑龍江 延壽 150700；2.黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080)

山西排水站是富錦市錦西灌區(qū)工程擬新建的6座排水建筑物之一，擬建位置在外七星河堤防上。文中通過已有工程現(xiàn)狀和規(guī)劃設計資料，對工程修建后可能造成的河勢變化趨勢、防洪工程安全等進行分析評價。工程建成后，對河勢穩(wěn)定、工程設施、兩岸堤防、水力要素等均無太大影響。

防洪影響；工程設施；水工建筑物；水力要素；河勢穩(wěn)定

0 前 言

山西排水站是富錦市錦西灌區(qū)工程擬新建的6座排水建筑物之一，擬建位置在外七星河堤防上，該排水站為堤身式泵站，抵御外七星河洪水，設計防洪標準為30a，校核防洪標準為100a，建筑物級別為3級。

錦西灌區(qū)位于富錦市西南部，北靠松花江，南鄰撓力河外七星河，灌區(qū)土地面積11.828×104hm2，現(xiàn)有耕地10.11×104hm2，其中水田3.47×104hm2，主要利用地下水灌溉，地下水局部超采，缺乏地表水灌溉基礎(chǔ)設施。隨著國家對商品糧基地建設和糧食生產(chǎn)需求的增加，當?shù)剞r(nóng)民對水稻種植的積極性不斷提高，但由于當?shù)氐乇硭Y源缺乏、地下水可開采量有限，不能滿足大規(guī)模發(fā)展水田的要求，而該地區(qū)具有較好的引松花江水灌溉條件?？梢詽M足黑龍江省商品糧基地建設和糧食增產(chǎn)要求，提高農(nóng)民收入，促進當?shù)亟?jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和小康社會建設步伐，改善生態(tài)環(huán)境。

文中通過已有工程現(xiàn)狀和規(guī)劃設計資料，對工程修建后可能造成的河勢變化趨勢、防洪工程安全等進行分析評價。

1 建設項目基本情況

1.1 山西排水站總體布置形式

山西排水閘站總體布置由引渠段、前池段、進水池閘室段、泵房段、壓水池段、交通橋、出水池、海漫段等部分組成。引渠長10m，底寬37.4m，邊坡1:2，底高程為60.25m。前池段由兩段組成，均采用U型槽結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為鋼筋混凝土懸臂式擋墻。第一段上游與引渠段相接，順水流方向長10.0m，寬37.4m漸變至28.4m。第二段下游與泵房段相接，長10.16m，寬28.4m，高程60.25降至57.71m。進水池閘室段長7.0m，寬31.3m，共計6孔，單孔凈寬3.5m。泵房段自下而上依次為吸水池層、水泵層、電機層。壓水池段順水流長3.8m，寬29.4m，共計6孔，單孔凈寬3.5m。交通橋采用預制橋面板結(jié)構(gòu)，共計三跨總長30.68m，橋面高程為64.91m。出水池采用鋼筋混凝U型槽結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為懸臂式擋墻，池長9.5m，寬27.6m。出水池后設海曼段，海曼段長10m，底高程59.72m[1]。

1.2 河道概況

工程所在河段屬于外七星河干流，外七星河為人工河道，外七星河解放橋以上97km河段按0.5-1km堤距挖河筑堤，挖河底寬10.0m，河深2.0-2.5m；解放橋以下22.5km的河段挖河為主結(jié)合筑堤，堤距2-3km。

1.3 水文特征

外七星河為人工河道，其徑流主要來源于大氣降水和灌區(qū)排水，河道徑流受降水量年內(nèi)變化和灌溉期灌區(qū)排水的影響，具有明顯的季節(jié)性和地域性。

每年3-4月開始積雪融化，形成融雪徑流，5月以后受上游和本地降水影響，形成降水徑流，水量增加，7月-8月進入汛期，并且隨著灌區(qū)的退水影響，徑流也明顯有所增加；9月以后灌溉期結(jié)束，并隨著雨季的結(jié)束，水量開始減??；11月—翌年3月為封凍期。

春汛洪水發(fā)生時間一般為4、5月份，主要由融雪形成，故洪水峰量不大。夏汛洪水發(fā)生時間一般在6-9月，主汛期為7、8兩月,夏汛洪水由暴雨形成。上游山區(qū)暴雨集中，雨強大，產(chǎn)匯流條件好，可產(chǎn)生陡漲陡落的洪水，峰型多為單峰，過程多在7-15d。中下游平原區(qū)暴雨小于上游山區(qū),中下游平原區(qū)多為沼澤荒原，產(chǎn)匯流條件差，產(chǎn)生的洪水峰小量大，尤其是下游河道彎曲、比降緩，彎曲系數(shù)在2-3之間，最大可達3.5，河道比降一般在1/15000-1/37000，故下游洪水過程峰小量大，多峰疊加，洪水過程長達30-60d，洪水傳播時間也較長。

1.4 現(xiàn)有防洪標準

工程影響范圍內(nèi)外七星河干流左岸為外七星河左岸堤防，堤頂高程在50.67-65.42m；右岸為外七星河右岸堤防，堤頂高程在53.00-63.22m。左岸堤防和右岸堤防現(xiàn)狀防洪標準均為10a一遇。

2 防洪評價

2.1 沖刷與淤積分析

工程位于堤上或者堤內(nèi)，均屬于穿堤建筑物，工程本身不占用河道行洪面積，不影響河道行洪，工程的建設對該河段的流速和流態(tài)變化影響較小，灘地流速為0.15-0.32m/s，主槽流速為0.86-0.74m/s，工程建設后流速基本沒有變化。

工程僅在河灘地上建有寬窄不一消力池、海漫段等建筑物，均為開挖工程，并低于周邊的河灘地，發(fā)生大、中洪水時，洪水上灘漫過新建工程，局部流速會有所變化，對低于灘地的新建工程有一定的淤積作用。

在河道主槽內(nèi)沒有修建工程，工程本身不占用河道行洪面積，不影響河道行洪，工程的建設對該河段的流速和流態(tài)變化影響較小，河道主槽的沖刷與淤積情況與現(xiàn)狀基本一致，不會有明顯變化。

2.2 河勢影響分析

排水泵站所在河段位于外七星河的黑魚泡下游，為人工河流，工程修建后，流速分布與工程建設前基本一致。

對中枯水而言，由于堤防控制作用主流保持在主河道，穩(wěn)定性關(guān)系不會因工程修建產(chǎn)生變化。對大洪水而言，泵站位于堤上或者堤后，本工程基本上沒有影響行洪寬度和面積，項目建成后，灘地流速為0.15-0.32m/s，主槽流速為0.86-0.74m/s，與工程建設前一致，因此，工程修建不會對河勢穩(wěn)定帶來較大影響。

2.3 對行洪安全的影響

山西排水站是在現(xiàn)有堤防豁口處開挖修建工程，泵房段工程工期安排在4-6月，施工時開挖堤防寬度70m，在施工總體布置中，泵房出口處設有施工圍堰，防御外七星河春汛洪水，防洪標準為春汛5a一遇洪水。施工時，由于施工圍堰的修建，導致外七星河河道行洪斷面寬度縮窄20m，河道行洪斷面面積縮小75m2，占行洪斷面面積的2.5%，5a一遇洪水位為60.97m，水位雍高不足0.02m，對河道行洪的影響較小。

山西排水站施工時，阻礙了內(nèi)水外排，在泵房上游30m處新開挖45m寬的導流明渠，將開挖料置于堤后的明渠兩側(cè)，不影響外七星河河道行洪，若外七星河發(fā)生洪水時，利用開挖料及時封堵導流明渠，防止外江水倒灌，所以，導流明渠工程對河道行洪產(chǎn)生的影響可以得到有效控制。

2.4 對河勢穩(wěn)定的影響

工程所在江段流速在工程修建前后幾乎沒有變化，灘地流速為0.15-0.32m/s，主槽流速為0.86-0.74m/s，水位沒有變化，水流流速及其分布、流量分配等基本無影響，工程的建設不會對河勢穩(wěn)定帶來影響。

2.5 對現(xiàn)有防洪工程及其它工程設施的影響

工程所處位置現(xiàn)有工程為外七星河堤防，山西排水閘站建成后，作為擋水工程一部分，與堤防共同抵御洪水，不影響堤防行洪，工程建成后，對行洪期灘地的行洪不產(chǎn)生阻水作用，水位不產(chǎn)生壅高，對防洪工程及其它穿堤建筑物不會產(chǎn)生不利影響[2]。

山西排水站的排水涵管施工需開挖外七星河堤防，施工后完畢后進行回填，若回填不利，當水位超過開挖高程時，可能會引起堤防滲漏，對現(xiàn)有堤防產(chǎn)生不利影響，因此施工時一定要保證施工質(zhì)量，確保防洪工程的安全。

3 結(jié) 語

3.1 建設項目對外七星河防洪的影響

本項目建成后，根據(jù)本次推求的工程所在外七星河干流河段水面線成果，外七星河干流洪水位沒有雍高，對兩岸堤防基本沒有影響，不考慮對兩岸堤防進行加高培厚。

山西排水站直接坐落在外七星河左岸堤防上，工程的施工主要有堤防基礎(chǔ)穩(wěn)定、地基強度或防滲性能和接觸沖刷滲透破壞等幾方面的影響，雖然在設計時考慮了水泥漿封閉等措施，但仍需考慮突發(fā)事故，要及時處理采取相應措施，施工后本工程與地面銜接處，建議做好局部防護。

3.2 建設項目對河勢的影響

工程建成后，對該河段的水位流速等水力要素基本沒有影響，因此項目建成后對該河段的河勢穩(wěn)定影響不大。

工程位于堤防上或者在堤防保護范圍內(nèi)，不擠占河道行洪斷面寬度，對河岸的沖刷影響較小，從河道演變趨勢來看，基本不影響現(xiàn)有河勢和岸灘穩(wěn)定。

[1]黑龍江省水利水電勘測設計研究院.黑龍江省富錦市錦西灌區(qū)外七星河排水泵站工程建設方案報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2016.

[2]張婷.橋梁防洪影響評價淺析[J].水利科技與經(jīng)濟，2014(12)：53-56.

1007-7596(2017)04-0089-03

2017-03-06

李艷麗(1964-)，女，黑龍江延壽人，工程師；劉瑩(1980-)，女，黑龍江哈爾濱人，講師，研究方向為水利水電工程。

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