天沙河引水增流工程运行及效益分析

摘要：通过天沙河引水增流工程运行管理实例，在工程运行过程中收集天沙河水位变化，分析该河段的工程效果，工程实践表明，引水增流工程能够明显改善天沙河的水环境、提高河道防洪排涝效率。

关键词：天沙河;引水工程;水闸

1、工程概况

天沙河属西江河系的一级河流，流经江门市区，发源于鹤山市观音帐山峰，径流全长48.5公里，流域集雨面积为290.59平方公里。在上世纪90年代以前，天沙河水质良好，河水清澈，是大自然赋予江门人民的宝贵财富，是江门的母亲河。自进入上世纪九十年代以来，随着江门市经济社会的迅猛发展以及城市化进程不断推进，排入天沙河污染源逐年增加，导致天沙河中下游（尤其是江门主城区）河道污染日趋严重，水环境日益恶化，制约了社会建设和经济发展。

天沙河引水增流工程是天沙河综合治理工程的组成部分，主要任务是引西江水入城，增大天沙河水流量，改善城市河道水环境。工程设计主要是根据天沙河的感潮特性和水文情势，利用天沙河外部大水体的自净能力和环境容量，借助天沙河与外部大水体连接口门处的闸门控制，乘涨潮时机打开横江、耙冲水闸引入西江水，落潮时打开下游江咀水闸排水，加强枯水期天沙河中下游河道河水的流动性，吐故纳新，利用引入西江较洁净水置换天沙河水，维持天沙河中下游河道景观水位0.8m（珠基），不足水量由新建横江泵站适当抽取西江水，以达到改善天沙河景观和枯水期水环境容量的目的，使之基本满足景观用水及江门市区水环境综合治理规划的要求。

2、工程运行监测及资料分析

通过自动化监控系统，天沙河引水增流工程的管理能实现自动化、信息化和安全化，整体工程运行可以全电脑收集数据，结合人工收集后相得益彰。

2.1河道水位监测数据分析

由上图监测数据可知，数据区间为2020年7月至2021年6月，数据包含汛期与非汛期的河道水位数据，河道水位最低出现在2014年12月，该月份河道水位平均值只有0.78m，非汛期（10月-3月）平均水位0.85m，监测数据跨度为一年，河道平均水位约0.86m，基本达到预期目标。根据监测数据显示，天沙河引水增流工程经过多年的运营，通过不断修改完善相应的引水方案，以及加强天沙河横江泵站及水闸引水力度，河道全年水位比较平稳，满足天沙河引水工程的设计要求。

2.2穿堤涵闸渗压监测数据分析

渗压计安装在横江水闸闸墩上下游，监测该位置的渗透水压力。安装点UP1-1处的最大渗透水压力变化量为0.006MPa， UP1-2处的最大渗透水压力变化量为0.004 MPa， UP1-3处的最大渗透水压力变化量为0.004 MPa， UP1-4处的最大渗透水压力变化量为0.006 MPa。经过从数据整理分析可以看出，各监测点渗压计反应出来的渗透水压力变化非常小，渗透水源比较稳定，确保了工程的正常运行。

2.3水闸监测数据分析

横江泵站一般运行时段为当天23：00时至次日9：00时，天沙河各水闸、泵站统一调度、协调运行，并根据当天水质情况，灵活调度闸门及水泵的开启。

根据上图数据可知，横江河外河水位（西江水位）在非汛期水位较低，若只通过横江水闸自引西江水，根本不能满足天沙河的取水要求，现结合横江泵站的开泵抽水，横江内河水位年平均值达到1.13m，高于耙冲及江咀水闸的平均水位，通过河道水位高差流动，能有效改善天沙河枯水期水环境。

3、工程运行效益分析

3.1引水效益分析

工程实施前江咀水闸枯水期实测水位约为-0.3～-0.4m，耙冲水闸水期实测水位约为0.3～0.4m，水位甚至可低至0.1m以下，而杜阮河口的污水流动慢，容易发臭，不仅影响附近居民的生活，更是影响市容市貌。工程运行以后，实测天沙河市区段河道水位常年平均水位为0.86m，在枯水期，通过横江泵站抽引水，能有效地补充河道不足的水量和降低河道水污染物的总量，达到改善天沙河枯水期水环境的目的。

3.2防洪效益分析

从上图可知，最高水位出现在2015年5月（台风）。虽然城市暴雨时间短，强度大，雨水汇流速度快，导致河道水位上升迅速，在超预警水位（杜阮河口警戒水位2米）运行的过程中，河堤在高水位的情况下长期运行，都经受得住考验，并没有出现险情。

3.3工程效益分析

重建石山交通桥、人行桥工程竣工后，可以改善当地村民出行不畅顺的局面，有利于改善当地村民的生产生活条件，同时改善道路状况，满足交通量日益加大的需求，对加快当地的经济发展将起重要作用。

石山电排站的重建，有利于当地的防旱排涝，在雨季能及时排除低洼地带的积水，防止内涝的发生，在旱季能通过水泵的引水灌溉等，防止旱情的发生。

横江河堤段的整治，扩宽了原来的河道，并对河道两岸进行改造，更有利于防洪排涝，而堤顶水泥路面的建成，不仅为当地村民的生产及生活的便利，更有利当地经济的发展。

3.4社会效益分析

通过横江泵站及水闸的引水，江门市区段的天沙河水环境的到有效的改善，在汛期有效排涝，非汛期能引水增流，达到一个综合治理的目的，不仅是为棠下数千亩的耕地提供灌溉引水的便利，为新建滨江新城提供规划导向，为环市段居民生活生产带来便利，对江门市的长远发展起到重要的辅助作用。

4、结论

（1）由运行期间河道水位数据可知，通过引水增流工程，天沙河河道水位已基本满足日常景观水位要求。根据河道水位数据不断地收集及分析，不仅可以了解汛期暴雨后河道水位情况及特征，更可进一步完善引水增流工程后期引水及排水方案。

（2）横江水闸的穿堤涵闸的渗压变化小，已基本稳定，对横江泵站及水闸的安全运行没有影响，后期要补充水闸的沉降观测数据，并制定相关的监测方案，再综合分析其运行情况。

（3）天沙河各水闸及泵站根据运行规程要求，再结合实测河道水质情况，通过开闸引水和水泵抽水，已满足天沙河引水增流工程的设计水位要求。但各水闸缺少沉降数据的分析，对后期水闸的管理和维护带来不便，水闸要长远安全的运行，必须定期收集水闸的沉降数据并分析。

参考文献：

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[5]马艳红.浅论南水北调工程质量、進度、效益间的辩证关系.科技经济市场.2014，第10期.

姓名：邓汉明（1985.03）;性别：男，籍贯：广东江门人，民族：汉族，学历：硕士，华南农业大学;现有职称：中级工程师;研究方向：水利工程管理;