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浅析南水北调中线左岸截流渠方城段存在的问题与对策

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摘 要:南水北调作为一项利国利民的工程,在建设的过程中受到社会各界的广泛关注。虽然其取得了巨大的成效,但是我们也应该正视其在部分河段所出现的问题,并思考其解决对策,发挥出南水北调的作用。南水北调中线工程方城县赵河段(总干渠桩号Z132+100~Z143+700),在珍珠河与齐庄河间切断了25条自然排水沟(渠);有两段近4 km无设过渠设施;左岸截流渠现有过水断面、高程远远满足不了该区间的排水需要。文章针对存在的实际问题做出实例分析,并提出了解决问题的建议。

关键词:南水北调 中线工程 方城县赵河段 左岸排水 问题 建议

中图分类号:TU44 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(c)-0057-02

1 基本情况

南水北调中线工程(以下简称中线),自西向东横穿赵河全境,在长达11.6 km区域内,有交叉河道与自然排水沟25条[1-2],除珍珠河、赵河、齐庄河3条河道设计过渠排水设施(渠道、河道倒虹吸)外,其他22条交叉自然沟均未设计过渠排水设施,排水任务由总干渠设计的左岸排水截流渠承担。而紧靠中线工程南(右)侧的与之平行的豫S103线,除珍珠河、赵河、齐庄河外有大小桥涵12座,其中跨度8 m的1座,跨度4 m的5座;净空1.9 m的6座。

2 存在的问题

2.1 中线左岸截流渠与原自然沟没有贯通

由于原自然沟水流方向与现左岸截流渠水流方向的矛盾,原有排水沟无法与之联接。例如:桩号Z138+372处,左岸渔池村排水口的排水方向向东;截流渠水流方向向西,且截流渠没有与该自然沟联通,在此处被堵,如到汛期,会使渔池、余庄、裴庄、党庄、南杨庄5个自然村2.6 km2的雨水不能顺利排放。类似此种情况还有4、5、6、7r渠排水沟都没接通(如图1)。

2.2 左岸截流渠底高程高于原自然沟底高程

经实地勘测桩号Z133+287~Z136+140(熊庄桥至姜栋庄桥,以下简称西段),原有自然沟12条,只有5条接入截流渠,还有7条没有接入;又自桩号Z137+475~Z140+386(赵平路至小武庄段,以下简称东段),原自然排水沟入口11处,只有2处联接,其余4处无联接,5处现有截流渠渠底高出原沟底平均0.5m。

2.3 左岸截流渠设计流量小于原有自然沟排水流量

根据实测资料,依据:

左岸截流渠最大过水能力:西段段最大过水流量3.9 m?/s;东段段最大过水流量4.2 m?/s。

西段主要来水自然沟有3条:(1)五斗渠北排水沟;(2)七支渠北侧排水沟;(3)新五斗渠北侧排水沟;

用上述公式计算出:(1)五斗渠北侧排水沟来水流量Q=6.15 m?/s;(2)七支渠北侧排水沟来水流量Q=2.46 m?/s;(3)新五斗渠北侧排水沟来水流量Q=3.15 m?/s;三处合计Q=12.12 m?/s。

与左岸截流渠排水能力Q=3.9 m?/s相比小近2倍。

2.4 左岸截流渠最大排水量与服务区域估算排水流量的比较

实测西段来水面积3.2 km2(含村庄占地0.27 km2);东段来水面积4 km2(含村庄占地0.52 km2)。

依据《农田水利工程》和《方城县水利区划》查得:各种影响因素的综合系数K值和径流指数m值,除涝标准为3年一迂。

依据排涝模数经验公式:

排水流量公式:

计算出西段排水流量12.65 m?/s;东段排水流量15.22 m?/s。

3 解决方案

综上所述西段现有截流渠排水能力3.9 m?/s与所需排水量12.65 m?/s相比少8.75 m?/s,东段现有截流渠排水能力4.2 m?/s与所需排水量15.22 m?/s相比少11.02 m?/s。

受厄尔尼诺现象影响,去年我国南方遭受十几轮强降雨;造成数十省份受灾。似1975年8月三日降雨1 000多mm的现象以后能否出现不能排除。亡羊补牢是教训后的举措;防患于未然是强国利民的正确方针。提出:“人命大于天,人民无小事”,为我们各行各业指出了工作方向,为解决截流渠顺利将水排放,免使沿线居民的生命财产受到威胁[3],建议如下。

(1)西段因受七支渠倒虹吸限制,不能向南修建排洪倒虹吸;只能扩大现有截流渠断面,降低渠底设计高;(2)东段解决方案两个:①在原有自然流水方向不变的情况下,在桩号139+400左右设倒虹吸一座,将应排洪水向南通过现有公路涵向南排入原自然沟。左岸原自然沟底高程137.49 m,S103线南沟底高程135.68 m,能保障排水需要。②依据所得流量,确定截流渠尺寸,满足排洪要求。

方案一:西段自尤庄桥(桩号0+000)将原截流渠底降0.3 m,使渠底深达1.1m,边坡系数1∶1.5,1/2000比降至赵河西岸。桩号0+000~0+540段底宽0.5 m,0+540~1+237段底宽0.8 m,1+237~2+455段底宽1.0 m,2+455~2+953段底宽1.5 m,2+953~3+476段底宽1.8 m。超高0.5 m;依据×公式计算得排水流量达12.45 m?/s,满足西段排水要求。

方案二:由于总干渠渠深限制,修建过渠倒虹吸已不现实,只有扩大截流渠。东段自平高台桥西(桩号0+000)将渠底降低0.8 m,使渠深达1 m,边坡系数1∶1.5,底宽0.5 m,至0+241(并跌0.62 m);0+241至0+963(并跌0.49 m),底宽0.8 m;0+963至1+114段,底宽0.9m,1+114至1+417底宽1.0 m,比降均为1/1000;过路圆管涵改为净2.0 m平板涵,1+413~3+319底宽1.5 m,比降1/1500,超高0.5 m,依据×公式计算得排水量达15.44 m?/s,满足东段排水要求。

参考文献

[1] 方丽丽.南水北调中线工程水源区城镇排水专项规划研究[D].西安建筑科技大学,2013.

[2] 张基尧,李树泉,谢文雄.南水北调西线工程建设的有关设想(下)[J].百年潮,2015(8):40-47.

[3] 刘远书,高文文,侯坤,等.南水北调中线水源区生态环境变化分析研究[J].长江流域资源与环境,2015(3):440-446.