大伙房水庫洪水漂浮物清理與防范

何忠富

(遼寧省水利工程技術審核與造價管理中心，遼寧 沈陽 110003)

1 建設洪水漂浮物清理與防范工程的必要

大伙房水庫承擔著遼寧中部6座大城市及南部大連市的城市供水及沈陽、營口和盤錦等市的農業灌溉任務，是我省最重要水源工程。自水庫建成以來，每到汛期，上游各類漂浮物隨著洪水進入水庫庫區，而水庫至今未設置攔漂、清漂設施，僅靠簡陋的打撈和巡查設備，且打撈人員為臨時拼湊的非專業隊伍，遇到漂浮物量大時從周邊應急借調人員和設備，清漂效率低下、周期長、費用高。

2013年8月16日，渾河流域普降暴雨，全流域平均面降雨200mm以上，暴雨中心集中在大伙房水庫上游的撫順清原縣、新賓縣等地區，“8．16”特大洪水給撫順市造成巨大財產損失，房屋倒塌、林木沖毀、河道淤積，河水沖攜大量雜物順流進入大伙房水庫庫區，總量達110×104m3。進入庫區的漂浮物隨流向樞紐泄洪設施輸水洞及溢洪道靠近，極大威脅泄洪設施運行安全，水庫管理單位緊急調用水庫養殖大型攔魚網，才有效截止漂浮物對工程設施運行帶來安全隱患。汛后，為確保水源地水質安全，及時有效清理進入庫區的漂浮物，遼寧省政府及水利管理單位動用社會一切力量和資源，緊急從全省各地調配設備和人員，但由于采取傳統人工清理方式，工作效率低，漂浮物處理場地小，對外運輸條件差，耗時近2個月，期間造成水庫水質污染，對水庫供水造成極大的安全隱患。

鑒于大伙房水庫Ⅰ級水源保護區的重要性，建設洪水漂浮物清理與防范工程任務迫切。

2 “8.16”洪水漂浮物的種類和特點

2013年“8．16”特大洪水期間各類漂浮物進入水庫總量在110×104m3，漂浮物大致可分為三類:①生活垃圾和工業垃圾，如塑料、泡沫等;②樹木和農作物秸桿，如樹枝、秸桿等;③災害類漂浮物，如動物尸體、木料等。根據汛后清理匯總看，第②類漂浮物占比重較大，但對樞紐運行安全及水質安全造成威脅的以第③類災害類漂浮物為主，且第③類災害類漂浮物清理也極為困難。

“8．16”特大洪水期間進入水庫漂浮物現狀見圖1、圖2。

圖1 庫區漂浮物

圖2 庫尾漂浮物壩

3 漂浮物處理方案

為了減輕和避免漂浮物對水庫水質和泄洪影響，提高清漂效率，大伙房水庫庫區漂浮物論證后采取“一攔、二撈、三清”及衛生填埋的綜合處理方案。結合“8．16”洪水漂浮物處理總量及其他年份清漂量，綜合處理方案的清漂規模按10天處理20．0×104m3漂浮物設計。當發生特殊情況時，通過臨時配備動力及部分設備，可將清漂規模提高到10天處理39．5×104m3的漂浮物。

3.1 漂浮物攔截設計

庫區分別在渾河、蘇子河及社河入庫口，渾河和蘇子河匯流處，壩前3．0km處，溢洪道進口處及取水口處共布設7道攔漂網。攔漂網總長16．22km(含備用 2．11km)，其中①壩前 3．0km 處攔漂網長1．9km;②社河入庫口攔漂網長2．2km;③渾河和蘇子河匯流處攔漂網長2．74km;④蘇子河入庫口攔漂網長1．92km;⑤渾河入庫口攔漂網長1．79km;⑥溢洪道進口處攔漂網長2．31km;⑦取水口處攔漂網長1．25km。

攔漂網采用聚乙烯材質，網具高14．0m和40．0m，頂端2．0m范圍網目尺寸為0．1m，其余網目尺寸為0．14m。為布設、維護修補攔漂網，配備水上裝網鋼制平臺2個，平臺平面尺寸為15．0×10．0m，載重 100．0t。

大伙房水庫漂浮物清理設施總體布置情況見圖3。

3.2 漂浮物打撈設計

庫區漂浮物打撈利用推拖船拖拽拖網圍住漂浮物并將其拖至清漂工作平臺，圍漂同時人工分揀動物尸體及非降解漂浮物裝入駁船并運至清漂工作平臺。

圖3 大伙房水庫漂浮物清理設施總布置圖

推拖船配備11對共22艘，船體16．0×3．6×3．5m(長 × 寬 × 高)，吃水深度 0．8m，排水量30．8t，主推發動機功率為220．65kW。推拖船配置推漂排，排寬20．0m，入水深度1．0m，水上高度0．3m。駁船配備 7 艘，船體 12．2 ×4．7m ×1．2m，吃水深度0．7m，排水量25．48t，駁船儲物尺寸為8．0 ×3．5m，載重量20．0t。配備清漂船1 艘，用于日常清漂。清漂船船體20．5×4．2×4．3m，吃水深度1．1m，排水量 37．0t，載重量 15．0t，主推發動機功率為110kW。

每個清漂平臺配備1道拖網，拖網采用聚乙烯材質，每道拖網長1．5km，高5．0m，網目尺寸為0．2m。每道拖網配置2臺水平牽引機，水平牽引機容量為10kN，電機功率為3kW。

3.3 漂浮物清理設計

庫區共布設5座清漂工作平臺用于漂浮物岸上清理，水面漂浮物利用岸式輸送機并配備多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機清理上岸。

清漂工作臺布置在水庫防洪限制水位126．4m與正常蓄水位131．5m之間。

清漂平臺1位于社河入庫口左岸白家店村，清漂平臺2位于蘇子河入庫口左岸，清漂平臺3位于渾河入庫口右岸二道栢村，清漂平臺4位于渾河入庫口右岸新屯村，清漂平臺5位于養殖場北，見圖3。清漂平臺采用斜坡式結構，坡面布設固定卷揚機混凝土墩。

水面漂浮物清理配備2套岸式輸送機及10臺多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機。岸式輸送機由收集艙及輸送艙組成，可階梯式連接，單個輸送機工作效率為400．0m3/h。2套岸式輸送機共配備2個收集艙和4個輸送艙，收集艙長12．5m，寬2．0m，收集寬度為4．0m，單個采收頭的輸送高度為3．0m。輸送艙長12．5m，寬2．0m。輸送機采用全鋼架結構，輸送采用雙電機帶動減速機驅動，單個電動機功率為7．5kW。多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機抓斗斗容為2．0 m3，清漂時根據需要從市場租賃反鏟挖掘機并更換抓斗。配備舟橋2節用于清漂設備通過水上運輸在不同平臺之間的調配。舟橋長8．0m，寬6．75m，高 0．74m。

同時改造水庫工作船1艘，用于清漂工作人員的水上交通。

清漂工作平臺采用臨時供電方案，岸式輸送機和全自動打包機的2座平臺各配備1臺250kW的移動式柴油發電機組，其余3座平臺各配備1臺30kW的移動式柴油發電機組。

庫區共布設2座碼頭用于清漂船只的維修和保養，其中碼頭1為原養殖場老碼頭，在養殖場東北新建碼頭2，見圖3。

3.4 漂浮物處理設計

動物尸體在水中分揀裝入駁船，上岸后利用冷藏車外運至具有相應處理資質的單位并進行最終無害化處理。

其余固體漂浮物采用衛生填埋處理。漂浮物上岸經人工分揀后直接打包預處理，并就近運至庫區周邊城鎮垃圾處理場掩埋。預處理設備采用2臺YDW2000全自動打包機，處理能力為15～20t/h，每臺打包機配備1臺叉車。

3.5 調度管理

由大伙房水庫管理局負責組建水源維護隊伍，其中專業清漂人員40人。

位于社河、蘇子河及渾河上的三張攔漂網(即攔漂網2、4、5)根據汛前水情狀況，于汛前完成鋪設。而庫區中的兩張攔漂網即(攔漂網1、3)則根據漂浮物匯集情況，當前三張攔漂網無法保證有效攔截時，盡快進行鋪設。

當發生突發情況，漂浮物越過攔漂網1，致使攔漂網6前有漂浮物聚集時，應時刻對攔漂網6前漂浮物聚集情況進行監視，必要時可采取應急措施，對其進行破壞處理，保證水庫行洪安全。

3.6 攔漂網對水庫行洪影響

大伙房水庫設計洪水位為136．63m，相應水庫泄量為10386m3/s，攔漂網1斷面處相應流速為0．2m/s，當漂浮物被攔漂網1攔截，影響行洪斷面面積僅占總面積的2．9%，相應流速為0．21m/s;攔漂網6斷面處相應流速為0．27m/s。校核洪水位為139．32m，相應泄量為13535m3/s，攔漂網1斷面處相應流速為0．24 m/s，當漂浮物被攔漂網1攔截，影響行洪斷面面積僅占總面積的2．7%，相應流速為0．25 m/s;攔漂網6斷面處相應流速為0．30m/s。因此攔漂網1及攔漂網6均不影響行洪安全，且可在水庫泄洪時保證網的安全。

攔漂網對水庫行洪沒有影響，汛期時水庫的調度按正常調度即可。

4 結語

針對2013年“8．16”特大洪水帶來量大物雜的漂浮物給大伙房水庫水質和工程設施運行安全帶來極大隱患的經驗教訓，大伙房水庫庫區漂浮物采取了“一攔、二撈、三清”及衛生填埋的綜合處理方案，成立專業清漂隊伍，制定了日常調度及洪水期調度管理制度，極大的提高了清漂效率，保障了水源安全和樞紐工程設施安全。

同時，大伙房水庫庫區清漂和防范工程措施將為遼寧省其他大型水庫的漂浮物處理積累寶貴的示范經驗，探索專業清漂管理辦法，為遼寧省的水源安全保駕護航。

［1］史雪梅．寶雞峽水利樞紐漂浮物處理方案探討［J］．陜西水利，2010(04):122～123．

［2］蔡瑩，李章浩，李利，劉珊燕．河道型水庫漂浮物綜合治理措施探究［J］．長江科學院院報，2010(12):31～35．

［3］陳燕，鄭小玲，魏曉紅．三峽漂浮物治理及再生利用方案探討［J］．三峽大學學報(自然科學版)，2003(04):341～343．

［4］楊一峰，吳效紅，陳鴻麗．三峽水利樞紐漂浮物綜合治理設計初步設想［J］．水利水電快報，2001(21):32～33．