宝鸡峡林家村水库库区水面漂浮物治理
2016-02-04朱记伟
王 伟 赵 茜 朱记伟
(西安理工大学, 陕西 西安 710048)
宝鸡峡林家村水库库区水面漂浮物治理
王伟赵茜朱记伟
(西安理工大学, 陕西 西安710048)
【摘要】本文对林家村水库库区漂浮物的情况,从分类、形成、影响等方面进行了分析,结合水库漂浮物治理存在的问题,提出了具体的漂浮物治理方案及建议,可供水库清漂人员参考。
【关键词】林家村水库;漂浮物治理;治理方案
1水库概况
宝鸡峡林家村渠首水库位于宝鸡市金台区硖石镇林家村渭河峡谷出口处,坝高49.6m,坝长208.6m,坝顶高程637.6m,库区回水长度14.5km,坝址处控制流域面积30661km2,总库容5000万m3,属中型、季节性调节水库,是一座以灌溉为主,兼顾防汛、发电、渭河生态供水的综合利用水利枢纽工程。
2水库漂浮物
2.1漂浮物的形成及影响
水库漂浮物主要指由上游水流冲至坝前,并在坝前聚集,给水库运行管理带来不利影响的漂浮物或者垃圾,包括因集水面积内的暴雨冲刷,被地表径流冲至主河道的部分生活垃圾和树枝。近年来,区域经济快速发展,伴随着上游河道附近宝天高速、陇海铁路线的运营及沿岸居民流动人口的增加,渭河上游生活垃圾和自然生成的杂物逐年增多,使冲至河道内的漂浮物大量增加,造成漂浮物积聚于河道两岸山涧、沟道、岸坡,每年随渭河涨水顺水而下,大量涌入水库沉积坝前,影响了水库环境和水库水质。
2.2漂浮物的分类及特点
水库库区内水面漂浮物为混合物,一般分为三类:ⓐ生活垃圾和工业垃圾,如塑料品、泡沫等;ⓑ树木、农作物秸杆等;ⓒ其他类漂浮物,如家畜尸体。漂浮物具有如下特点:
a.季节性。水库库区内水面漂浮物多集中在每年汛期。
b.突发性。遇强降雨、上游河源涨水时漂浮物随渭河顺水而下。
c.随库水位变化。当库水位在汛限水位630m附近(漂浮物距坝顶高度8~14m)时,漂浮物较为集中,清漂难度较大,不便于打捞收集。库水位在正常水位636m附近时,漂浮物较为分散,打捞效率低。
3漂浮物治理问题
林家村水库属河道型水库,河道型水库蓄水后,库区水体由流速快、流量大的河川径流,变成流速缓慢、滞留时间长、回水面积大的水库水体,致使上游顺水漂来的垃圾及水库岸边漂浮物极易在库区坝前、干支流交汇处及部分流速缓慢的水面滞留和堆积,影响水库正常安全运行、库区水质和生态景观。
a.由于林家村水库所在流域降雨时空分布非常不均,在非汛期河道内水量偏少,汛期暴雨洪水峰高量大,对河岸形成冲刷,在短时间内形成大量生活垃圾和漂浮物,并以较快速度漂至坝前,这对打捞工作的实时性和工作量都提出了较高的要求。人工打捞根本无法完成,只能依靠机械和船只打捞。
b.漂浮物较多时段多为汛期,此时大坝也面临防洪安全的考验,而打捞人员在此环境下工作,不但效率不高而且存在安全隐患。
c.打捞后的漂浮物还存在处理和清运的问题。大量的漂浮物清理需要较为可靠的处理和运输设备以及完善的工作运行流程做保障,才能顺利达到清漂的目的。
4治理方案分析
漂浮物治理一直是一项长期的、需要各方面措施相互配合的工作,本文从漂浮物的常规治理方式入手,拟定了林家村水库的漂浮物治理方案。
4.1工程措施分析
通常情况下,漂浮物治理的工程措施可分为3类:拦污排、清污机、清污船。
对于拦污排,一般是在机组进水口区域之前设置一道浮式拦污排,对将要进入进水口区域的漂浮物进行拦截,并先行打捞或者待泄洪时从泄洪闸排走,从而确保水库机组安全。由于林家村水库是灌区的渠首,其上游地区沿岸居民的数量还不算多,也非经济发展重镇,因此,工程前期一直没有在水库前设置拦污排,且考虑拦污排只是暂时拦截漂浮物,为争取更多时间,故而采用在上游河道定点拦网进行打捞。
对于清污机,一般分为2种:ⓐ抓斗式清污机(如GD),主要用于清理半浮沉的漂浮物;ⓑ回转式清污机(如HQ),主要用于清理拦污栅前的漂浮物。由于两种清污机主要用于半浮沉漂浮物的清污,并且购置和清污的费用偏大,因此,根据治理的基本要求,结合漂浮特点以及以往清污经验,采用简单实用的机械吊漂打捞方式。
同样,清污船也为专业的清污设备,能够在船舶前进时将漂浮物聚集在铲内,待积满时将其倒入码头垃圾斗,是比较先进的设备,但考虑到漂浮物的数量及经济成本,采用柴油打捞船进行打捞。
4.2组织管理
根据水库来水以及调度情况,结合漂浮物的预测以及水库治漂能力(人力、打捞机械数量等),制定打捞预案。首先,确定上游拦网的时间、地点(要确保作业环境安全、拦截效率),注意与下游打捞配合;其次,在库前进行机械吊漂打捞,在沟道进行船只捞漂。并根据清漂数量购置相应设备,并合理配置专业人员。
5漂浮物治理方案
根据库区漂浮物的特性,近几年来水库管理单位经多方考证及对实际清漂方案的安全、效益比较分析,采取机械吊漂打捞、船只捞漂、上游河道定点拦漂打捞的方式进行水库水面漂浮物的打捞清理工作。
5.1机械吊漂打捞
水库水面漂浮物主要集中在坝前静水区域,采取吊车吊运、人工辅助、机械车辆运输的方式将壅积于坝前打捞范围内的水面漂浮物打捞上岸。
a.购置机械吊漂设备。25t吊车1辆,10t自卸车2辆,50型装载机1辆;制作2副簸箕式钢制吊篮,框架材质为工字钢和槽钢,底板为带孔钢板,其他三面为钢丝网防护栏,吊篮尺寸为5.5m×2.5m×0.8m。
b.机械吊漂打捞方式。吊篮四角设置吊环,用钢丝绳穿过吊环,利用吊车吊臂将吊篮置于水面来回移动,将库面漂浮物壅积在吊篮内,待吊篮面漂浮物覆满后起吊移至坝面。
5.2船只捞漂
该水库库区河道狭长多弯且水面较宽,需配备2艘柴油动力铁制打捞船,彻底清除河道沿岸山坡、沟道、水面的漂浮物。
a.购置捞漂设备。10m柴油动力铁制打捞船2艘,右坝肩修建钢制浮动码头1座(100m2),2.5m×2.5m×0.8m垃圾仓3个,坝顶右端固定电动桁车1套(桁车尺寸为3.0m×3.0m×5m)。
b.捞漂方式。由专业驾船人员驾驶船只,船上清漂人员利用网勺、钢叉、钉耙将库面漂浮物打捞至船体上加工好的垃圾仓内,运至码头统一收集,由坝顶电动桁车将垃圾仓内的漂浮物直接装入运输车,运至垃圾场统一处理,打捞完毕后将打捞船只停靠在浮动码头处,确保打捞船只停靠安全。
5.3上游河道定点拦漂打捞
在上游1~3km处选择河道面较窄、利于河道两岸索绳锚固处,修建钢索拦网,收集打捞上岸的漂浮物,集中处理。
6漂浮物治理建议
结合林家村水库清漂的实际情况,提出以下建议:
a.加强源头控制监管,减少漂浮物数量。完善林家村水库上游地区沿岸居民垃圾的处理措施,严格控制垃圾入河,减少漂浮物产生量。加强上游的水土治理和环境绿化,减轻渠首清漂压力。
b.组建一支专业水库清漂打捞队伍,专门负责清漂打捞的具体实施和管理,做到有计划、有组织地进行清漂打捞作业,做到打捞清污处置彻底,施工作业安全,确保水库库面干净、清澈常态化。
c.水库管理单位或企业应按财务收益、资金市价等情况,依据库区河流岸线平均长度,兼顾河流积水面积、水情,每年动态核定清漂资金,支付给库区用于清漂,水库再根据清漂资金,适量引进清污机和清污船,实现专用船舶机械打捞,并建设清漂配套专用设施,提高清漂效率,保证作业安全。
d.针对该区域库区漂浮物情况,最好出台专门的清漂法规及配套标准,使水库的清漂打捞工作能够步入日常化轨道,以保证水库水质不受污染,库面干净整洁,环境优美。
The control of surface floater in Baojixia Linjia Village Reservoir
WANG Wei, ZHAO Qian, ZHU Jiwei
(Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China)
Abstract:In the paper, the surface floater of Linjia Village Reservoir is analyzed from the aspects of classification, formation, influence, etc. The problems in reservoir floater treatment are combined for propsing concrete floater treatment scheme and suggestions, which can be used as references for reservoir floater removal personnel.
Key words:Linjia Village Reservoir; floater treatment; treatment scheme
DOI:10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.05.013
中图分类号:TV697
文献标识码:B
文章编号:1673-8241(2016)05- 0042- 03