定西市新城区水力自控翻板坝清淤除险方案

张喜君

（甘肃省定西市安定区水务局，甘肃定西744300）

1 翻板坝建设及运行情况

定西市城区关川河水力自控翻板工程属定西市区河道治理附属景观工程，由湖南水利水电（闸门）建设有限公司于2009年完成规划，2009年建成三级、四级2座坝，2010年建成一级、二级2座坝，共计回水长度2.69 km，水域面积约13.88万m2，库容约17.01万m3，其中一级翻板闸坝回水长度550 m，水面面积3.38万m2，库容4.06万m3；二级翻板闸坝回水长度700m，水面面积3.24万m2，库容3.89万m3；三级翻板闸坝回水长度700m，水面面积3.54万m2，库容3.87万m3；四级翻板闸坝回水长度740 m，水面面积3.72万m2，库容5.19万m3。四座翻板坝建成后于2011年移交安定区进行管理，目前由东河渠水管所负责日常运行管理工作。

安定区属黄土高原地区，植被较少，生态环境脆弱，水土流失严重，降雨稀少，且多以暴雨形式出现，翻板坝所在河流关川河以上支流东河、西河侵蚀模数在2 990～4 500 t/km2，暴雨形成的洪水含泥量大，河道比降较小，加之桥墩和翻板坝阻挡，洪水流速在翻板坝处较小，翻板坝库区淤积严重。淤积物主要为泥沙，含有部分生活污水及垃圾，夏季发酵后产生臭气，严重污染环境。从运行情况看，从上至下淤积逐级减小。一、二级翻板闸坝库区淤积严重，已不能正常发挥水力自控翻板的功能。

2 翻板坝清淤的必要性

根据《关川河东河大坝至王家窝段堤防工程初步设计报告》，该段堤防设计10年一遇洪峰流量425 m3/s，50年一遇洪峰流量787 m3/s，河道底宽50 m，10年一遇洪峰流量下设计水深2.43 m，过水断面积130.3 m2，流速3.25 m3/s，50年一遇洪峰流量下设计水深3.57 m，过水断面积198 m2，该段河道平均坡降0.378%。

根据实际测量数据，1号翻板坝坝前平均淤积深度2.2 m，2号翻板坝坝前平均淤积深度1.9 m，3号翻板坝坝前平均淤积深度1.75 m，4号翻板坝坝前平均淤积深度1.15 m。1号桥下淤积面距桥板2.5～3.0 m，行洪断面约120 m2，且淤积后河道纵坡变缓，小于河道平均比降，洪水至此后流速变小，行洪断面不能满足10年一遇洪水过水断面要求，不能顺利通过设计洪峰流量，严重影响河道行洪，对河道两岸绿化带及建筑物的安全造成严重威胁。2号桥的情况和1号桥类似。1号翻板坝库区上游560 m处为原东河灌区拦河混凝土引水坝，现已淤积到与坝顶持平，抬高了河床，降低了河堤纵坡，造成上游关川河和东河、西河城区段河道水流流速减小，洪水水位升高，对城区段气象桥段、东河段沿河建筑物及桥梁造成威胁，危及整个定西市区的安全。

定西市城区段4座翻板坝库区淤泥造成河道洪水位上升，严重威胁着人民群众的生命财产安全。因此，清除淤泥，畅通河道，解除威胁，确保翻板坝正常运行非常必要，也非常迫切。

3 清淤方案

3.1 人工配合机械拉运

在非主汛期放空库内存水，采用机械和人力挖运淤泥的方法，将东河原拦河坝上游至东西河交汇处段的淤泥以及1号、2号、3号、4号坝内含水量较小的淤泥运至7 km外的定西垃圾填埋场。

3.2 水力冲淤

含水量较大的淤泥采用水力冲淤的方式，冲淤量暂定为总量的30%。拆除1号坝内原东河引水拦河坝，确保该段河道的比降基本与原河道一样，为4座翻板坝的正常运行创造良好水力条件。

3.3 其他

翻板坝所在河道顶宽约60 m，库区河堤边无入河道路，需修建8处入河便道，使挖掘机、自卸汽车等进入库区清淤。

四座翻板坝6年来淤积总量约8.6万m3。东河原拦河坝上游淤积量约1.5万m3，采用人工配合机械方式清淤，每年费用50万元左右，且清淤时间长，生态环境得不到根本改善；采用水力冲淤，每年费用25万元，可保证库内存水清澈，环境变好，生态效益明显。经估算，共需清淤资金270.2万元。

4 清除现有淤泥后的运行方案

观察河道内洪水情况，在河道洪水流量较大的情况下水流流速较大，洪水水流可带走大部分悬移质，沉积淤泥量较小，且无法进行冲淤；当河道内洪水流量较小，水流中的悬移质可能沉积时即进行水力冲淤，让洪水带走库内淤泥，减少和消除淤积量。每年的清淤次数视库内淤积情况和洪水流量情况确定。