仙桃排澇系統(tǒng)運(yùn)行探討

艾 英

(安鄉(xiāng)縣仙桃電力排灌站 湖南 安鄉(xiāng) 415600)

仙桃排澇系統(tǒng)運(yùn)行探討

艾 英

(安鄉(xiāng)縣仙桃電力排灌站 湖南 安鄉(xiāng) 415600)

仙桃排澇系統(tǒng)1976年建成，運(yùn)行40多年來(lái)，承擔(dān)著豐、裕、康三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)約233.0km2區(qū)域的排澇任務(wù)，特別是在1980、1983、1996、1998年等幾次典型洪水年中，系統(tǒng)工程發(fā)揮作用明顯，工程在大的洪水年得到檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)。同時(shí)，也反映系統(tǒng)工程存在一些問(wèn)題和缺陷，工程運(yùn)行設(shè)施的合理配置和完善，成為該工程優(yōu)化運(yùn)行亟待解決的問(wèn)題。

次生災(zāi)害;徑流量;排澇;措施

一、排水渠系網(wǎng)絡(luò)及次生災(zāi)害原因分析

在圩區(qū)面積約233km2的范圍，排澇網(wǎng)絡(luò)為三橫一縱的主干渠，呈王字形分布的聯(lián)通輸水體系，三橫；東西走向出口洲河、五一河、仙桃河等三個(gè)天然河槽；一縱；南北走向的南、北干渠。三條河槽與干渠在安豐園藝場(chǎng)、安裕槐西、安康二埠窯三地處聯(lián)通，成為仙桃排澇工程主干輸水體系，主干渠總約45km。各級(jí)渠道連接，形成一個(gè)主、支、斗、毛互通的輸水鏈網(wǎng)絡(luò)。由于輸水體系的貫通，各連接點(diǎn)未設(shè)立節(jié)制閘控制，一般情況下，形成一個(gè)等高程水面的渠湖環(huán)境，每當(dāng)暴雨時(shí)，支、斗、毛渠所產(chǎn)生經(jīng)流迅速匯集主干渠，時(shí)間過(guò)程短，對(duì)這樣一個(gè)缺失完整節(jié)制措施水網(wǎng)，給地勢(shì)低洼的農(nóng)田加重淹沒(méi)災(zāi)害。根據(jù)幾次大的澇災(zāi)情況記載，該圩區(qū)內(nèi)受災(zāi)最嚴(yán)重總是安豐的西臺(tái)尾、巴巴湖、安裕七家、屢豐、安康的杜家、仙桃、正安等低洼的自然村，這些村，除受自然災(zāi)害的影響外，由于地勢(shì)低洼，還經(jīng)受客水量倒灌所產(chǎn)生次生災(zāi)害。更為嚴(yán)重的是安康南干渠管轄安康東南方部分自然村，其地勢(shì)一般高程在28.5～29.5米，仙桃河段二埠窯處節(jié)制閘與主干連接，每次暴雨時(shí)，水量匯集快，干渠水位迅速抬高，水面高程高于該區(qū)域地面高程，澇災(zāi)量無(wú)法同步外排，只能等待仙桃電排水位排至29米以下高程時(shí)，該閘才能開啟排澇，這樣延長(zhǎng)了該區(qū)間的受災(zāi)時(shí)間。由于排澇系統(tǒng)區(qū)間地勢(shì)高差較大，水往低處流，又因排水系統(tǒng)節(jié)制設(shè)施不完備，是造成部分低洼農(nóng)田自然災(zāi)害和次生災(zāi)害的主要原因。

二、地表徑流量計(jì)算與排澇能力的平衡

工程的排澇標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不另作計(jì)算，根據(jù)資料查得，圩區(qū)面積233km2，其中旱地107.1km2，水田72.74km2， 河湖53.2km2；p10=225mm，水田和湖溝經(jīng)流系數(shù)1.0，旱地滯蓄50mm，旱地經(jīng)流系數(shù)0.85，水田耐淹深度為250mm，水面蒸發(fā)3～5mm，田間葉面蒸騰3～5mm。

(一)區(qū)域產(chǎn)流量

1、水田：R水田=P-h日蓄-β·Ε·τ

=225-200-0.8×5×3=13mm

V水田=72.74×106×0.013=94.6萬(wàn)m3

P旱地=P-ε滲-Eτ-h滯蓄

=225-10-5×3-50 =150mm

2、旱地:V旱地=107.1×106×0.15=1606.5萬(wàn)m3

R溝渠=P-Eτ

=225-5×3=210m

3、水面V渠=19.5×106×0.21=409.5萬(wàn)m3

4、總產(chǎn)水量V總=V水田+V旱地+V渠

=94.6+1606.5+409.5=2110.6萬(wàn)m3

(二)排澇能力(已有裝機(jī))

1、仙桃電排站：2臺(tái)Q=22.5m3/s

V仙排=2×22.5×24×3×3600=1166.4萬(wàn)m3

V三鄉(xiāng)=18×1.53×24×3×3600=713.84萬(wàn)m3

V總=1166.4+713.84=1880.2萬(wàn)m3

(三)水量平衡

V=∑·V產(chǎn)-∑·V排

=2110.6-1880.2=230.4萬(wàn)m3

根據(jù)水量平衡計(jì)算，圩區(qū)內(nèi)已建裝機(jī)排澇能力，3日內(nèi)排澇總量1880萬(wàn)m3，地表產(chǎn)流量2110.6萬(wàn)m3，水量平衡結(jié)論為：現(xiàn)有裝機(jī)容量，三日內(nèi)無(wú)法將P=225mm暴雨產(chǎn)流量排干，將有230.4萬(wàn)m3的水量滯留在圩區(qū)內(nèi)，造成農(nóng)田澇災(zāi)。

三、工程措施與環(huán)境調(diào)節(jié)

在圩區(qū)范圍出現(xiàn)有超額水量無(wú)法在設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)排干時(shí)，則應(yīng)采用環(huán)境措施調(diào)節(jié)，來(lái)滿足抗災(zāi)需求，對(duì)圩區(qū)內(nèi)地形高差較大地貌(安豐豆港地面高程32～33米之間，仙桃地面高程為28.5～30.5米之間)，為了避免產(chǎn)水量集中低洼地，造成次生災(zāi)害，加重低洼地災(zāi)情，圩區(qū)內(nèi)面積應(yīng)釆用同等水深度滯蓄超額水量 ，遵循調(diào)節(jié)排澇運(yùn)行原則：高地高蓄，低地先排。本著這一原則，措施一，對(duì)超額水量滯蓄應(yīng)以珊泊湖為主，據(jù)計(jì)算，珊珀湖水面提高0.1米，約可滯蓄100萬(wàn)m3水量，所以，應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)該湖泊周邊堤埂加高措施，達(dá)到滯蓄超額水量的目的。措施二，對(duì)不等高渠道網(wǎng)絡(luò)在交界面結(jié)點(diǎn)上，實(shí)施建閘控制調(diào)節(jié)，確保圩區(qū)范圍各高程平面的湖泊、溝渠、田間滯蓄可能的平均的耐淹水深，措施后，可滯蓄量近150萬(wàn)m3，緩解超額水量壓力，為排澇設(shè)施羸得排澇時(shí)間。措施三，由設(shè)計(jì)部門對(duì)圩區(qū)進(jìn)行科學(xué)的勘測(cè)設(shè)計(jì)，對(duì)各節(jié)點(diǎn)控制，找出科學(xué)依據(jù)，并繪制各節(jié)制閘的排放流量與時(shí)間關(guān)系曲線，以及主干渠的水力坡降線，根據(jù)不同的暴雨強(qiáng)度，編制與現(xiàn)實(shí)相符的調(diào)節(jié)方案。該工程通過(guò)工程措施配套和完善，加之有科學(xué)依據(jù)的調(diào)度方案，能確保大災(zāi)之年，農(nóng)業(yè)收成不減產(chǎn)。所以，仙桃排澇工程系統(tǒng)的設(shè)施配套和完善，是亟待解決的問(wèn)題，也是對(duì)農(nóng)業(yè)豐收增加保障。

艾英(1972-)，女，大專，助理工程師，主要從事機(jī)電排灌工作。