柳林河感潮河段清淤的方法比较及效益分析
2015-04-05李翠兰
李翠兰
(东港市铁甲灌区管理处,辽宁 东港 118300)
1 概况
铁甲灌区始建于20世纪60年代初,南北宽7km,东西长40km,流域面积383km2。铁甲灌区以铁甲水库为主要水源,引鸭绿江水为补充水源,沟通境内9座小型水库和6大河系,实放库、江、河三水混合利用。全区耕地面积52.8万亩,其中水田29.8万亩,属于国家大型灌区。
柳林河是六大河系之首,柳林河属鸭绿江支流,即是铁甲水库排洪河道,也是铁甲灌区引江水灌溉的主要渠道。铁甲水库至柳林河入海口处为下游段,该河段长为6.3km,河闸附近最大河宽为68m,位于鸭绿江与黄海汇合处,受黄海涨潮和落潮影响。
春灌期间,铁甲灌区28座提水站由该河道纳潮补水,其中十八场提水站每年提江水量近1亿m3。来补充铁甲灌区29.8万亩水田的灌溉用水的不足,同时多年来在东港市引江抗旱和东水西调过程中发挥了重大的作用。
2 河道淤积的原因
鸭绿江口是强潮河口,属于非正规半日潮型,潮差较大,平均潮差可达4.6m。柳林河地处感潮河段,灌溉时通过柳林闸和蚊子沟納潮蓄水,潮水携带大量的泥沙涌进蓄水河段。潮水中大量的泥沙主要是由于大量捕鱼船只出入河道下游,带起潮沟内淤泥,使潮水的泥沙含量增大,灌溉提水时大量的泥沙随潮水进入河道,淤积沿河道自下而上延伸,淤积量成递减趋势,淤积十分严重。
另外河道流域内水土流失,泥沙通过各沟系汇入主河道产生淤积。为了保证河道河底高程、过水断面,满足灌溉提水及泄洪的需要,运行3~5年,淤积土方量很大,河底抬高,河道断面缩小,严重影响灌溉提水和汛期泄洪,必须进行清淤。
3 清淤的目的
柳林河即肩负铁甲水库主汛期间的泄洪及流域内2.5万亩农田的排涝任务,也是铁甲灌区因铁甲水库供水不足,引鸭绿江水为补充水源主要河道。
为了满足汛期水库泄洪河道畅,保证下游农田排涝和人民生命财产的安全,同时也为了保证灌溉期间的納潮水量,满足铁甲灌区28座提水站提水量,解决灌溉用水供需矛盾,确保东港市东部地区29.8万亩水田及时灌溉,必须对河道进行及时清淤,保证河道有足够的河底高程和过水断面,满足提水流量的需要。
4 清淤的方法和效果
4.1 人工清淤
1995年以前,柳林河的清淤主要采取人工清淤。人工清淤时间,大多安排在冬季,水田灌溉结束后,关闭河系上的挡潮闸,防止海水倒灌,同时在海水退潮后开启闸门,排除河道内水,创造河道干爽无水的清淤条件。
当时的条件,只能采用低效的人工挖、抬、挑人海战术,铁甲灌区组织东港市东部9个乡镇的群众2.5万人参加清淤劳动,清淤30天。
4.2 利用铁甲水库泄洪弃水冲淤
柳林河上游的铁甲水库是一座大II型水库,兼顾防洪、供水、发电、养鱼等综合利用。水库泄洪排水由柳林河下游河道汇入鸭绿江入黄海。
水库坝址以上集水面积241km2,占柳林河总流域面积60%,丰水年份经常泄洪,其中1995年泄洪2500万m3,1998年泄洪2300万m3。利用弃水冲淤河道,泄洪时铁甲灌区的泄洪闸调节控制流量50~100m3,泄洪时间与潮水相协调,增加可冲淤的水量和流速,为了加大冲淤效果,采用人、机、水三结合的方法,即利用船只(50~80马力)带动拖耙(100~150kg)松动淤泥,配合高速水流,最大限度的提高水流中悬移质和推移质含量。
另外,淤积较高的滩地,水流和拖耙行进不到的地方,对其不能实行有效的冲淤时,人工用铁锹挖松泥沙并抛进水中,泥沙被水流带走,这样做既提高了冲淤效果,同时又达到了修正河道,使河道断面、河道上下游达到顺直的目的,效果十分明显。
4.3 人为创造高流速水流冲淤条件
根据水稻的生长特性,每年8月份需水较少,河系提水站不用提水,灌溉用水基本结束,同时8月份潮水的潮位仍然很高,有利于开闸蓄水,抬高河道内的水位,使其水位最高,关闭闸门,待潮水退潮后,闸上下游水位差最大达3.5m,再开闸放水,由于水位差作用,使河道内水流流速高,携砂能力强,对河道淤积产生冲刷,此时配合采用上述的人、机、水三结合的方法,效果非常可观。
5 效果比较
5.1 人工清淤
1989年冬季人工清淤,东港市东部9个乡(镇)的群众2.5万人参加了清淤劳动,前后共清淤30d用工75万工日。人工清除泥沙总量60多万m3。占地208亩,其中占精种粮田98.0亩,渔池60亩,菜田50亩。这次清淤按当时工资标准,消耗资金500多万元。
5.2 泄洪弃水冲淤
1995年7月,根据1989年人工清淤出现的工耗大、效率低、占地多等问题,利用铁甲水库弃水对十八厂抽水站下游河道进行冲淤试验。冲淤8d,水库放水流量50~100m3/s,水库放水2500万m3,冲走泥沙总量49万m3,试验非常成功,节省资金800多万元。
1998年8月,水库流域内普降暴雨水库开闸溢洪,为了保证弃水的有效利用,结合上次冲淤经验,对柳林河再次冲淤,此次冲淤采用人、机、水三结合的方法,撵着潮水进行短时间冲淤。冲淤时间6d,水库放水流量为50~100m3/s,放水2300万m3,冲走泥沙总量35万m3,节省资金750万元。
5.3 人为创造高流速水流冲淤
水库没有弃水情况时。寻找合适的时机人为创造高水流进行冲淤,至今已成功进行2次,经冲淤测算共冲走泥沙总量70余万m3,河道最大冲深1.3m,平均冲深0.8m,达到一次人工清淤效果,按当时人工工资和物价。可节省约900万元。
利用洪水弃水和创造高流速水流冲淤不仅代替了繁重的体力劳动,而且节省大量的费用。减少占地,避免树木砍伐。
6 结论
从弃水冲淤效果看,闸下潮位越低,冲淤流量越大,冲淤时间越短,冲淤效果越好,节省资金越多,效益越高。
从清淤方法、清淤效果看,弃水冲淤和人为创造高水流冲淤优于人工清淤。人工清淤工耗大,效率低,而且淤泥占地多,浪费土地资源,影响农业生产,增加农民额外负担。弃水结合冲淤,既能充分利用水资源,又能清淤增效,事半功倍,费省效宏,是今后行之有效的好方法,值得推广。
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