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位山灌区利用干渠尾水调蓄水源效益分析

2015-07-28张传刚聊城市位山灌区管理处山东聊城252000

山东水利 2015年6期
关键词:生态景观干渠

张传刚(聊城市位山灌区管理处,山东 聊城 252000)

位山灌区利用干渠尾水调蓄水源效益分析

张传刚
(聊城市位山灌区管理处,山东 聊城 252000)

【摘要】随着城市建设高速发展,位山灌区干渠部分“移”至繁华市区,输水间歇期,利用干渠蓄水,调节生态景观水源,增添新的景观,避免了干渠风起扬沙和垃圾满渠,有效抑制了城区扬尘和雾霾,改善了城市生态环境。文章从工程措施、蓄水效益、生态景观效果等方面介绍了位山灌区干渠调蓄水实践,并提出相关建议。

【关键词】位山灌区;干渠;调蓄水;生态景观

位山灌区是全国第五大灌区,设计引水能力240m3/s,始建于1958年,1962年因涝渍灾害停灌,1970年复灌。灌区初建规划主要任务是农业灌溉,设计灌溉面积36万hm2,控制聊城市8个县(市、区)的65%以上的耕地面积,受益区涉及全市80多个乡镇。

灌区设有两条输沙渠、两片沉沙区和3条干渠,全长274km,其中二干渠为灌区中部南北贯穿的输水“动脉”,全长92km,担负着聊城市东昌府区、开发区、茌平县和高唐县共8.67万hm2的灌溉任务,初建时依傍聊城城区东部郊区北行至高唐县。近几年城市建设快速发展,原在郊区的二干渠段,现已有近13km“身处”繁华市区,而原单纯灌溉输水功能也已转变为除灌溉外,兼具聊城东昌湖旅游生态供水、相关县(市、区)工业用水、茌平县信源水库和高唐县南湖水库等平原水库调蓄供水、受益区生活用水及环境生态用水的任务(二干渠城区段示意图见图1)。

如果将原杂草丛生、垃圾遍渠的城区段加以美化,输水间歇期实现调蓄水功能,必将成为城市新的靓丽风景,为江北水城的生态建设收到画龙点睛的效果。

1 城区段调蓄水功能工程条件分析

2000—2001年,灌区利用续建配套与节水改造项目,已将二干渠7+900~26+760共18.86km边坡完成了高标准防渗和护砌,绝大部分渠底进行了铺塑防渗,其中13+900~26+760共12.86km穿过聊城城区;2013年11~12月,在25+650处新建董桥节制闸1座,投资280万元,同时对城区段彻底清淤治理,完成土方 13.9万 m3,投资148.8万元,对原未防渗段重新铺设复合膜并现浇8cm厚混凝土防护层,完成复合膜铺设1.69 万m2,混凝土浇注0.52万m3,投资504.8万元。至此,二干渠城区段调蓄水完全具备工程条件。

图1位山灌区二干渠城区段示意图

聊城冠以江北水城之称,其水生态景观命脉主要是东昌湖景区、京杭运河和徒骇城区蓄水段,东昌湖和京杭运河景观水源便是位山灌区二干渠引水,通过小运河进水闸(16+700)注入其中;徒骇河景观水源主要是上游来水,当上游来水不足或其蓄水水质污染程度较重时,灌区二干渠通过前罗泄水闸(18+450)为其补源或冲污净化。二干渠实现蓄水后,一定程度上可随时对东昌湖或徒骇河调蓄水源。

2 工程设计指标及初次蓄水试验

位山灌区二干渠城区段衬砌工程底宽18m,上口宽34m,衬砌垂直高度4.06m,边度系数为2.0,纵比降1/14000,设计正常输水水位3.05m,董桥节制闸设计最大蓄水高度3.8m,闸前最大蓄水湿周38.19m。

2014-05-12,灌区春灌结束后,将建成后初次使用的董桥节制闸3孔闸门全部关闭,拦蓄干渠剩余尾水。因第一次试蓄水,城区沿线很多原分水口门存在不确定性因素,所以整个蓄水过程统筹周店二、三干进水闸,科学合理地调配水量,使蓄水渠段水位缓慢稳定上升,直到达设计蓄水量的90%左右,随即关闭周店二干渠进水闸,试蓄水成功。该次蓄水,董桥闸前蓄水高度3.60m,干渠有效景观蓄水长度16km,蓄水量约118万m3,蓄水表面积48.2万m2,蓄水平均深度2.45m,水位静止后,及时关闭四河头倒虹吸进、出口闸以防止虹吸管内过多淤积泥沙或堆积垃圾。

3 蓄水效益分析

3.1渠系尾水直接效益

灌区渠系原输水完成后,剩余尾水自然消褪,或蒸发掉,或被沿渠污水和垃圾污染而失去利用价值。实现调蓄水后,东昌湖和徒骇河因景观需要临时性调水或应急补水时,不再必须启动灌区位山引黄闸和沉沙池系统,可以随时利用二干渠内蓄水进行调节。董桥节制闸距小运河进水闸8.95km,渠底落差0.64m,假定小运河进水闸处水位能全部调出,则二干渠蓄水段无法调出的“死库容”为5.5万m3,以首次蓄水量118万m3为参考,则112.5万m3可以调蓄到东昌湖或徒骇河,若以综合供水单价0.20元/m3计算,水量价值22.5万元。也就是说通过二干渠调蓄功能,昔日浪费掉的渠系尾水能再次创造22.5万元的价值,或者说通过二干渠调蓄尾水,避免了“兴师动众”专门从黄河引水补充城区湖、河,每次能节约22.5万元的费用,若每年按3次调水计算,年节省67.5万元费用。

3.2调蓄湖、河的减淤效益

专门引黄河水补充城区湖、河水源时,所引泥沙直接输入湖、河中,而二干渠调蓄补水为充分沉淀后的清水,按此段渠道多年平均输水含沙量1.5kg/m3计,112.5万m3引水量中,避免了0.13万m3的泥沙直接入城区湖、河,按泥沙处理单价30元/m3计算,每次调蓄补水节省约3.9万元的清淤及外运投资。同样按3次计算,每年能节约10.8万元的清淤费用,同时避免了城区泥沙处理的难度和清淤造成的环境影响。

3.3生态和景观效果

城区新增48.2万m2的水面,改善了局部小气候,也为治理城区扬尘和雾霾起到了一定的作用。16km的碧波清水和两岸共计32km绿树浓荫的堤防相依,为市民休闲、健身等提供了新的绿色长廊。

3.4环境保护效果

昔日,输水间歇期,特别是秋灌完成至次年春灌开始,渠道无水期较长,渠底干涸,垃圾遍地,晴日里臭气扑鼻,阴雨天污水汇集,大风时沙尘遮天,沿渠环境极差,也给灌区日常的管理养护带来很多困难。蓄水后渠内得到彻底治理,飞沙扬尘不再发生,市民们享悦到环境改善带来的益处,自觉地提高了环境保护意识,乱弃垃圾等不文明现象明显改观。

4 运行建议

位山灌区二干渠蓄水后,势必要有一定量的泥沙淤积在城区段,清淤及外运难度较大,应尽量避免含沙量大时引水蓄水,在干渠启用输水功能前,事先腾空干渠,周店闸、四河头虹吸闸、陈口闸和董桥闸等控制性建筑物要制定科学联动方案,运用高水位、大流量输水方式,将蓄水时淤积的部分泥沙冲至渠道下游,让泥沙在灌区下游变废为宝或泥沙入田,必要时,下游渠道或下级渠道及时清淤,加大上游渠道水流的挟沙能力。

(责任编辑赵其芬)

【中图分类号】S274

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159(2015)-06-0055-02

收稿日期:2015-01-14

作者简介:张传刚(1975—),男,高级工程师

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