克東縣烏裕爾河治理工程內(nèi)水規(guī)劃設(shè)計綜述

呂金浩，吳海燕

(齊齊哈爾市水利勘測設(shè)計研究院有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

1 概 況

烏裕爾河是嫩江左岸的一級支流，克東縣烏裕爾河堤防治理工程位于烏裕爾河中上游?？藮|縣烏裕爾河堤防雖經(jīng)過多年的建設(shè)，已具一定的規(guī)模，但由于前期國家投入較少，治理標準低，目前只能達到3年-5年的防洪能力，堤身斷面窄小，堤防高度未達到設(shè)計標準。部分河岸坍塌嚴重，侵蝕著岸邊農(nóng)田及堤防?，F(xiàn)有的穿堤建筑物建設(shè)標準低，質(zhì)量較差，使用年限久，普遍損毀較嚴重，已經(jīng)不能正常發(fā)揮作用，汛期時不但影響堤內(nèi)排水，而且給堤防安全帶來隱患。

在堤防工程建設(shè)中對現(xiàn)狀堤防進行加高培厚的同時，為避免汛期因排水不暢造成內(nèi)澇，需要增加排水建筑物，保證防洪工程建設(shè)完成后達到即能防洪又能排出內(nèi)澇的作用，因此對現(xiàn)有克東縣烏裕爾河排水體系進行改造升級，對內(nèi)水出路進行合理布局，內(nèi)水規(guī)劃設(shè)計顯得尤為重要[1]。

2 內(nèi)水規(guī)劃

2.1 排水標準

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計標準》(GB50288-2018)規(guī)定，同時結(jié)合克東縣烏裕爾河地區(qū)的實際情況，確定農(nóng)田采用5a一遇排澇標準，坡水采用10a一遇的排水標準。建筑物排水流量根據(jù)平原、坡水的組合流量來確定。

2.2 排水規(guī)劃原則

通過走訪調(diào)查克東縣烏裕爾河沿線水利工程的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有的排水的實際情況，內(nèi)水規(guī)劃本著“因地制宜，綜合治理，統(tǒng)籌兼顧，高水高排，低水低排。”的思路確定以下基本原則。

1)在滿足環(huán)境保護要求的前提下，充分利用現(xiàn)有的排水工程，制定符合克東縣實際情況的排水方案。

2)根據(jù)流域自然地理特點、行政區(qū)劃、承泄區(qū)等合理劃分各排水分區(qū)及排水口位置，排水口宜選在自排條件好、排水線路短、工程量小、占地少等經(jīng)濟指標較好的位置。

3)穿堤建筑物的位置應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)和水流條件，并考慮內(nèi)水排水分區(qū)及排水口位置等條件。

4)現(xiàn)有穿堤建筑物要按新的排水標準復核其過流能力，盡量利用現(xiàn)有的排水建筑物，根據(jù)現(xiàn)有穿堤建筑物的運行情況可以對其進行利用、維修或拆除重建。

5)對山區(qū)坡水比較大的地區(qū)，考慮高水高排，低水低排的綜合排水方案。

6)根據(jù)排水區(qū)內(nèi)各種土地利用組成以及內(nèi)外水組合情況，考慮排水溝道的調(diào)蓄作用和洪水的遲緩系數(shù)，合理確定抽排規(guī)模[2]。

2.3 排水分區(qū)

烏裕爾河克東縣堤防由新生堤防、蒲裕路堤防共5段組成。根據(jù)規(guī)劃原則，在進行排水分區(qū)劃分時充分考慮本地區(qū)的實際情況，對于烏裕爾河堤防沿線的公路和田間路較多，排水分區(qū)規(guī)劃結(jié)合地形圖應(yīng)充分考慮現(xiàn)有公路和高崗地對排水布局的影響；克東縣對烏裕爾河堤防管理范圍征地已確權(quán)，規(guī)劃應(yīng)充分利用管理范圍土地優(yōu)化建筑物結(jié)構(gòu)減少新征土地面積；對于有滯蓄條件的，盡量采用自排方式；對于無自排條件的，采用自排與強排相結(jié)合的排水方式；建筑物的布置應(yīng)盡量利用現(xiàn)有溝道和地形低洼地來布置。通過對原有堤防建筑物的排水分區(qū)的復核和新增堤防建筑物的規(guī)劃，共規(guī)劃13個排水分區(qū)，由13個建筑物和8段回水堤承擔排水任務(wù)。

新生堤位于烏裕爾河左岸，由3段堤防組成，本區(qū)規(guī)劃排水分區(qū)8個，排水建筑物8座。堤防第一段上游坡水通過地表漫散或匯入轱轆滾溝排入烏裕爾河。堤防第一段與第二段之間為新農(nóng)溝，堤防第二段與第三段之間為玉崗溝，堤防第三段與蒲裕路堤防之間為紅旗溝，三條溝均排坡水，排水溝入河段兩側(cè)均有現(xiàn)狀回水堤。

蒲裕路堤位于烏裕爾河左岸，由2段堤防組成，本區(qū)規(guī)劃排水分區(qū)5個，排水建筑物5座。兩段堤防之間為玉崗溝，堤防第二段末端至克東縣與克山縣交界處。

各排水閘分區(qū)排水面積詳見表1。

表1 各區(qū)段排水面積匯總表

2.4 排水流量

克東縣烏裕爾河排水分為平原區(qū)農(nóng)田排水和山區(qū)坡水兩部分。

1)平原區(qū)農(nóng)田排水

平原區(qū)排水溝道設(shè)計流量為控制面積乘以相應(yīng)的排水模數(shù)，由下列公式計算：

Q10%(20%)=F×q10%(20%)

(1)

式中：Q10%(20%)為10a一遇(5a一遇)設(shè)計流量，m3/s；F為排水面積，km2；Q10%(20%)為水田(旱田)排水模數(shù)。

各分區(qū)平原排水模數(shù)成果詳見表2。

表2 各分區(qū)平原排水模數(shù)成果表 q(m3/s/km2)

2)山區(qū)坡水計算

坡水設(shè)計洪峰流量由《黑龍江省水文圖集》查算，計算公式：

Qp=Kp/K5%× Cp×F0.67

(2)

式中：Qp為設(shè)計頻率的洪峰流量，m3/s；Kp為設(shè)計頻率為P的模比系數(shù)；Ks%為20a一遇模比系數(shù)；Cp為洪峰流量參數(shù)；F為集水面積，km2。

3)組合流量

規(guī)劃各區(qū)大部分坡水通過現(xiàn)有回水堤防排入烏裕爾河，堤防的排水建筑物承擔少部分坡水及平原排水。分區(qū)內(nèi)的平原排水和山區(qū)坡水按上述方法進行計算組合。對明渠排水的以及有調(diào)蓄條件的排水分區(qū)，可以適當消減排水建筑物的流量。詳見排水建筑物流量表3[3]。

表3 排水建筑物流量表

3 結(jié) 論

中小河流治理工程中，一般對堤防防洪工程設(shè)計考慮的比較詳細和穩(wěn)妥，而對于內(nèi)水規(guī)劃從近年竣工的防洪工程運行情況看，規(guī)劃設(shè)計精度尚欠缺、重視度不夠。因此建議設(shè)計者在后期的設(shè)計中對于內(nèi)水出路的規(guī)劃要給與充分的重視。規(guī)劃時要因地制宜，充分考慮現(xiàn)有工程的排水措施，包括已建工程和農(nóng)民自建的臨時排水措施。