浅析泵闸在区域防汛调水中的运用

吴卫明

【摘 要】水泵和闸配合，形成泵闸。使水体能够经济、有效地按照人们的意愿流动。让人们面对旱涝灾害时，不再无能为力，望水兴叹。

【关键词】泵闸运用;防汛;调水

前言

随着国民经济不断发展，国家在水利设施建设的投入不断加大。各地区的水闸维修、改建、新建项目不断增多。对改建和新建项目的建设和规划，应该充分考虑区域防汛和调水的实际需求。阻挡水体依靠压力差而自由流动的水闸，在挡水方面作用突出，但在水体压力差倒挂时，水闸对水流控制就显得无能为力了。我们在防汛和调水时，往往需要水体按照我们的意愿流动，为了实现这一目标，泵闸或泵站展现出其突出的优势。比如，著名南水北调工程，就是在我国南低北高的地理环境下，利用多个大型水利枢纽，改变水体流向，逐级提升水位，将水资源充沛的南方之水，调到水资源匮乏的北方。

本人自到嘉定区河道水闸管理所工作以来，长期在嘉定区蕰藻浜以南地区（下文简称蕰南地区）一线工作，现结合实际，谈谈泵闸在区域防汛调水中的运用。

蕰南地区地理地形概述

嘉定区位于上海西北部，东与宝山区、普陀区接壤，西与江苏省昆山市毗连，南襟苏州河，与闵行区、青浦区相望，北依浏河，与江苏省太仓市为邻。总体地势呈北高南低、西高东低之势。蕰藻浜东西方向从嘉定中部穿过。在蕰藻浜以南地区（以下简称蕰南地区），真新街道全部，江桥镇大部，及与之相连的封浜、南翔镇的一部分，有成片高程在3.2米以下的低洼地。又有京沪铁路和高速东西方向穿过蕰南地区，截断部分河流，形成“断头河”，造成南北水流不通畅。而上海市为了保护苏州河水体，一般禁止嘉定河道向南往苏州河排水。因此，蕰南地区南端沿苏州河水闸基本长期关闭。种种因素综合，造成嘉定蕰南地区水系不畅，水动力不足，水体质量差，又因地势低洼，容易积涝成灾等现状。

调研论证

为解决蕰南地区水环境和积涝问题，嘉定水务局委托扬州大学对蕰南地区水系进行调研论证，编制了《嘉定蕰南中部地区水环境治理——引调水专项规划》，并经上海市水务局批复同意实施。

规划实施

为了既要保护苏州河水体，又能增强蕰南地区水体流动性，改善蕰南地区水环境，控制区域水位，防止积涝成灾，嘉定区水务局制定了“闸引泵排，南引北排”指导方针。并按照引调水专项规划，在蕰南地区北端，蕰藻浜南岸沿线支流河道上，新建了浅江泵闸、封浜泵闸、横沥泵闸及狗颈骨节制闸、花园江节制闸、竖张泾节制闸。整个工程体系自2009年开始建设，陆续投入使用，至2016年底，全部建成投入使用。

水闸和泵闸的区别在于，泵闸有水泵，通过水泵提供外部动力，使水体可以按照人们的意愿流动，不受水位倒挂影响。在外围水位高，而内部积涝时，或外部水位低，内部干涸时，水闸只能望水兴叹。而泵闸因为有水泵，在外围水位高，而内部积涝时，可以用水泵提供动力，将内部积涝强排出去;外部水位低，而内部干涸时，可以利用水泵动力引入水流。而當需要水体由高水位流向低水位时，泵、闸齐开，可以缩短时间，提高效能。

新建几座泵闸的作用就是利用水泵的外部动力，将地势较低的蕰南地区水体，排入地势较高的蕰藻浜，使得蕰南地区水位低于南端的苏州河水位，沿苏州河水闸适时开闸，向蕰南地区引入苏州河水。达到南引苏州河水，北排蕰藻浜的效果。使蕰南地区水体由南向北有序流动，增加区域水体动力，达到改善区域水环境的目的。

浅江泵闸靠近蕰南地区西北地势较高地段，排水时段较少，采用小型泵闸，在蕰南地区水位较高，产生积涝时，开泵向蕰藻浜排水;而封浜泵闸、横沥泵闸处于东北地势较低地段，排水时段较多，因此采用中型泵闸，日常开泵向蕰藻浜排水。各泵闸闸门及节制闸闸门日常关闭，阻止蕰藻浜水回流。蕰南地区南端，沿苏州河水闸，在区域水位低于苏州河水位时，开闸引入苏州河水。

在汛期需预降区域水位或排除积涝时，各泵闸全力开泵向蕰藻浜排水，如区域水位高于蕰藻浜水位时，开闸辅助排水，增强区域防汛排涝能力。

工程效果

自工程体系中各项工程陆续投入使用以来，蕰南地区水体流动有序性逐渐加强，水动力逐步提高，水体质量逐步改善。整个工程体系建成投入使用后，蕰南地区水环境得到有效改善，区域防汛排涝能力显著增强。经历了一次次台风暴雨的考验，在保证南部苏州河水体质量的前提下，既逐步减小少了区域黑臭水体，也大大提高整个区域水体质量。

效果分析

整个工程体系之所以能够产生这么好的效果，关键在于整个体系以3个泵闸为核心。运用闸门阻挡水体自北向南自由流动，运用水泵的外部动力，为区域水体自低向高、自南向北流动提供动力，使得区域水位低于南端的苏州河水位时，开启沿苏州河水闸，向北引入苏州河水。整个工程体系，通过闸和泵的综合运用，实现南引苏州河水，向北排入蕰藻浜规划目标。使区域水体有序流动，增强了水体动力，改善了水体质量。

蕰南地区在汛期预降水位或遇恶劣天气排涝时，通过3个泵闸加强排水，当区域内水位高于蕰藻浜水位时，开启节制闸辅助排水，泵和闸配合，既节能，又高效。能够有效应对台风暴雨的洗礼，增强了区域防汛除涝能力。

因此，通过整个工程体系的配合运用，能够使蕰南地区水体自南向北有序流动，既保证了南端苏州河水体质量，又提高了区域水环境质量，使区域防汛除涝能力得到有效提升。

不足之处

由于地处江南水乡，河流众多，综错复杂。因此，在实际运用中发现，回流较多，泵闸水泵容量不足，水泵排水被回流冲抵较多。造成蕰南地区南端靠近苏州河区域向北水动力不足，该区域水位长时段高于苏州河水位，使得沿苏州河水闸大部分时间不得不关闭，造成南引苏州河水量不足。

整个工程体系运行效果在蕰南地区北端比较明显，水体流动性好，水质提升较大;南端效果较弱，水体流动性较差，水质提升较小。

亟待完善

嘉定区水务局对蕰南地区的防汛调水指导方针明确，专项规划方案思路正确。由于该地区综错复杂的河流众多，造成回流较大，使得南引苏州河水量不足。

针对这种情况，可以继续按照既定方针和专项规划思路，新建节制闸和泵闸，完善整个工程体系，一是减少回流量，二是加大泵容量，才能更好地增加区域水体有序流动，更有效地改善区域水环境。

在其它较小的回流河口新建节制闸，控制回流;在其它较大的回流河口新建泵闸，新建泵闸的泵容量要尽可能大，有效控制回流，加大向北排入蕰藻浜的排水量。对已建成的三座泵闸，要综合运用泵合闸，加大向北排入蕰藻浜的排水量。并且对于这三座泵闸，一旦有合适的改造机会，尽可能加大泵容量，以增加向北排入蕰藻浜的排水量。

在整個工程体系更加完善之后，相信整体效果会更加理想。

也可以改变规划思路，借改造蕰南区域南端沿苏州河的水闸之机，增设水泵，改成泵闸。利用沿苏州河泵闸的水泵提外部动力，强引苏州河水，增加区域水体北向动力，达到南引苏州河水，北排蕰藻浜的目的。

前景展望

自大禹治水以来，人类不断同洪水猛兽作斗争。然而，面对洪水猛兽，人类总是显得那么苍白无力。之所以如此，就是因为人们无法克服水往低处流的自然规律。水泵的出现，使人类可以按照自己的意愿，控制水体流动。

随着水泵技术的不断发展，水泵由原来的抽水灌溉、楼房供水，逐步走向防汛排涝;由桥洞、隧道排除积水，到南水北调。水泵不仅与我们的生活越来越紧密，也关系到人民的生命和财产安全。

水泵在水利方面的应用由原来的排水灌溉，走向调水排涝时，考虑到水流的双向性和自由流动性，通常与闸门配合比较经济，这就形成了泵闸。当需要让水体由高水位侧向低水位侧流动时，开启闸门比较经济，情况紧急时泵、闸齐开，效率高;当需要水体由低水位流向高水位时，开启水泵，提供外部动力，增加水体的势能，并关闭闸门，阻挡回流。

由泵和闸配合，使水体能够经济、有效地按照人们的意愿流动。让人们面对旱涝灾害时，不再无能为力，望水兴叹。因此，泵闸成为人类战胜自然，同洪水猛兽作斗争的一大法宝，泵闸也必将成为未来水闸的主流，在区域防汛调水管理中得到广泛应用。

（作者单位：上海市嘉定区河道水闸管理所）