淺析泵閘在區域防汛調水中的運用

吳衛明

【摘 要】水泵和閘配合，形成泵閘。使水體能夠經濟、有效地按照人們的意愿流動。讓人們面對旱澇災害時，不再無能為力，望水興嘆。

【關鍵詞】泵閘運用;防汛;調水

前言

隨著國民經濟不斷發展，國家在水利設施建設的投入不斷加大。各地區的水閘維修、改建、新建項目不斷增多。對改建和新建項目的建設和規劃，應該充分考慮區域防汛和調水的實際需求。阻擋水體依靠壓力差而自由流動的水閘，在擋水方面作用突出，但在水體壓力差倒掛時，水閘對水流控制就顯得無能為力了。我們在防汛和調水時，往往需要水體按照我們的意愿流動，為了實現這一目標，泵閘或泵站展現出其突出的優勢。比如，著名南水北調工程，就是在我國南低北高的地理環境下，利用多個大型水利樞紐，改變水體流向，逐級提升水位，將水資源充沛的南方之水，調到水資源匱乏的北方。

本人自到嘉定區河道水閘管理所工作以來，長期在嘉定區蕰藻浜以南地區（下文簡稱蕰南地區）一線工作，現結合實際，談談泵閘在區域防汛調水中的運用。

蕰南地區地理地形概述

嘉定區位于上海西北部，東與寶山區、普陀區接壤，西與江蘇省昆山市毗連，南襟蘇州河，與閔行區、青浦區相望，北依瀏河，與江蘇省太倉市為鄰。總體地勢呈北高南低、西高東低之勢。蕰藻浜東西方向從嘉定中部穿過。在蕰藻浜以南地區（以下簡稱蕰南地區），真新街道全部，江橋鎮大部，及與之相連的封浜、南翔鎮的一部分，有成片高程在3.2米以下的低洼地。又有京滬鐵路和高速東西方向穿過蕰南地區，截斷部分河流，形成“斷頭河”，造成南北水流不通暢。而上海市為了保護蘇州河水體，一般禁止嘉定河道向南往蘇州河排水。因此，蕰南地區南端沿蘇州河水閘基本長期關閉。種種因素綜合，造成嘉定蕰南地區水系不暢，水動力不足，水體質量差，又因地勢低洼，容易積澇成災等現狀。

調研論證

為解決蕰南地區水環境和積澇問題，嘉定水務局委托揚州大學對蕰南地區水系進行調研論證，編制了《嘉定蕰南中部地區水環境治理——引調水專項規劃》，并經上海市水務局批復同意實施。

規劃實施

為了既要保護蘇州河水體，又能增強蕰南地區水體流動性，改善蕰南地區水環境，控制區域水位，防止積澇成災，嘉定區水務局制定了“閘引泵排，南引北排”指導方針。并按照引調水專項規劃，在蕰南地區北端，蕰藻浜南岸沿線支流河道上，新建了淺江泵閘、封浜泵閘、橫瀝泵閘及狗頸骨節制閘、花園江節制閘、豎張涇節制閘。整個工程體系自2009年開始建設，陸續投入使用，至2016年底，全部建成投入使用。

水閘和泵閘的區別在于，泵閘有水泵，通過水泵提供外部動力，使水體可以按照人們的意愿流動，不受水位倒掛影響。在外圍水位高，而內部積澇時，或外部水位低，內部干涸時，水閘只能望水興嘆。而泵閘因為有水泵，在外圍水位高，而內部積澇時，可以用水泵提供動力，將內部積澇強排出去;外部水位低，而內部干涸時，可以利用水泵動力引入水流。而當需要水體由高水位流向低水位時，泵、閘齊開，可以縮短時間，提高效能。

新建幾座泵閘的作用就是利用水泵的外部動力，將地勢較低的蕰南地區水體，排入地勢較高的蕰藻浜，使得蕰南地區水位低于南端的蘇州河水位，沿蘇州河水閘適時開閘，向蕰南地區引入蘇州河水。達到南引蘇州河水，北排蕰藻浜的效果。使蕰南地區水體由南向北有序流動，增加區域水體動力，達到改善區域水環境的目的。

淺江泵閘靠近蕰南地區西北地勢較高地段，排水時段較少，采用小型泵閘，在蕰南地區水位較高，產生積澇時，開泵向蕰藻浜排水;而封浜泵閘、橫瀝泵閘處于東北地勢較低地段，排水時段較多，因此采用中型泵閘，日常開泵向蕰藻浜排水。各泵閘閘門及節制閘閘門日常關閉，阻止蕰藻浜水回流。蕰南地區南端，沿蘇州河水閘，在區域水位低于蘇州河水位時，開閘引入蘇州河水。

在汛期需預降區域水位或排除積澇時，各泵閘全力開泵向蕰藻浜排水，如區域水位高于蕰藻浜水位時，開閘輔助排水，增強區域防汛排澇能力。

工程效果

自工程體系中各項工程陸續投入使用以來，蕰南地區水體流動有序性逐漸加強，水動力逐步提高，水體質量逐步改善。整個工程體系建成投入使用后，蕰南地區水環境得到有效改善，區域防汛排澇能力顯著增強。經歷了一次次臺風暴雨的考驗，在保證南部蘇州河水體質量的前提下，既逐步減小少了區域黑臭水體，也大大提高整個區域水體質量。

效果分析

整個工程體系之所以能夠產生這么好的效果，關鍵在于整個體系以3個泵閘為核心。運用閘門阻擋水體自北向南自由流動，運用水泵的外部動力，為區域水體自低向高、自南向北流動提供動力，使得區域水位低于南端的蘇州河水位時，開啟沿蘇州河水閘，向北引入蘇州河水。整個工程體系，通過閘和泵的綜合運用，實現南引蘇州河水，向北排入蕰藻浜規劃目標。使區域水體有序流動，增強了水體動力，改善了水體質量。

蕰南地區在汛期預降水位或遇惡劣天氣排澇時，通過3個泵閘加強排水，當區域內水位高于蕰藻浜水位時，開啟節制閘輔助排水，泵和閘配合，既節能，又高效。能夠有效應對臺風暴雨的洗禮，增強了區域防汛除澇能力。

因此，通過整個工程體系的配合運用，能夠使蕰南地區水體自南向北有序流動，既保證了南端蘇州河水體質量，又提高了區域水環境質量，使區域防汛除澇能力得到有效提升。

不足之處

由于地處江南水鄉，河流眾多，綜錯復雜。因此，在實際運用中發現，回流較多，泵閘水泵容量不足，水泵排水被回流沖抵較多。造成蕰南地區南端靠近蘇州河區域向北水動力不足，該區域水位長時段高于蘇州河水位，使得沿蘇州河水閘大部分時間不得不關閉，造成南引蘇州河水量不足。

整個工程體系運行效果在蕰南地區北端比較明顯，水體流動性好，水質提升較大;南端效果較弱，水體流動性較差，水質提升較小。

亟待完善

嘉定區水務局對蕰南地區的防汛調水指導方針明確，專項規劃方案思路正確。由于該地區綜錯復雜的河流眾多，造成回流較大，使得南引蘇州河水量不足。

針對這種情況，可以繼續按照既定方針和專項規劃思路，新建節制閘和泵閘，完善整個工程體系，一是減少回流量，二是加大泵容量，才能更好地增加區域水體有序流動，更有效地改善區域水環境。

在其它較小的回流河口新建節制閘，控制回流;在其它較大的回流河口新建泵閘，新建泵閘的泵容量要盡可能大，有效控制回流，加大向北排入蕰藻浜的排水量。對已建成的三座泵閘，要綜合運用泵合閘，加大向北排入蕰藻浜的排水量。并且對于這三座泵閘，一旦有合適的改造機會，盡可能加大泵容量，以增加向北排入蕰藻浜的排水量。

在整個工程體系更加完善之后，相信整體效果會更加理想。

也可以改變規劃思路，借改造蕰南區域南端沿蘇州河的水閘之機，增設水泵，改成泵閘。利用沿蘇州河泵閘的水泵提外部動力，強引蘇州河水，增加區域水體北向動力，達到南引蘇州河水，北排蕰藻浜的目的。

前景展望

自大禹治水以來，人類不斷同洪水猛獸作斗爭。然而，面對洪水猛獸，人類總是顯得那么蒼白無力。之所以如此，就是因為人們無法克服水往低處流的自然規律。水泵的出現，使人類可以按照自己的意愿，控制水體流動。

隨著水泵技術的不斷發展，水泵由原來的抽水灌溉、樓房供水，逐步走向防汛排澇;由橋洞、隧道排除積水，到南水北調。水泵不僅與我們的生活越來越緊密，也關系到人民的生命和財產安全。

水泵在水利方面的應用由原來的排水灌溉，走向調水排澇時，考慮到水流的雙向性和自由流動性，通常與閘門配合比較經濟，這就形成了泵閘。當需要讓水體由高水位側向低水位側流動時，開啟閘門比較經濟，情況緊急時泵、閘齊開，效率高;當需要水體由低水位流向高水位時，開啟水泵，提供外部動力，增加水體的勢能，并關閉閘門，阻擋回流。

由泵和閘配合，使水體能夠經濟、有效地按照人們的意愿流動。讓人們面對旱澇災害時，不再無能為力，望水興嘆。因此，泵閘成為人類戰勝自然，同洪水猛獸作斗爭的一大法寶，泵閘也必將成為未來水閘的主流，在區域防汛調水管理中得到廣泛應用。

（作者單位：上海市嘉定區河道水閘管理所）