分洪工程
[拼音]:fenhong gongcheng
[外文]:flood diversion project
當(dāng)河道洪水位將超過保證水位或流量將超過安全泄量時,為保障保護(hù)區(qū)安全,而采取的分泄超額洪水的措施。它是河流防洪系統(tǒng)中重要的組成部分。為保護(hù)重要城市、工礦區(qū)或重點地區(qū)的防洪安全,當(dāng)在保護(hù)區(qū)附近有適當(dāng)?shù)姆趾闂l件時,可興建分洪工程,把超額洪水分泄入湖泊、洼地,或分注于其他河流,或直泄入海,或繞過保護(hù)區(qū)在下游仍返回原河道。分洪工程是犧牲局部,保存全局的措施。
沿革
分洪工程在中國歷史悠久。據(jù)記載公元前256~前251年,李冰主持修建都江堰工程,就有飛沙堰分洪設(shè)施。公元前 7年賈讓提出治理黃河的上中下三策即包括分洪方案。唐代在海河流域永濟(jì)渠(今京杭運河的一段)以東開辟新河入海,在永濟(jì)渠以西利用洼淀蓄澇,減輕洪水壓力。清代學(xué)者王柏心所著《導(dǎo)江三議》中,主張在荊江河段開辟和恢復(fù)一些口穴(分洪河道),分泄荊江洪水入湖泊洼地,以減小荊江洪水威脅。在海河水系上為減輕大清河下游水災(zāi),于1925~1932年提出開挖獨流減河直接入海的計劃,1942年開工實施,但到1944年停工。1949年以后在中國洪災(zāi)較為嚴(yán)重的河流平原區(qū)實施分洪工程較多。在海河流域興建了獨流減河,并相繼完成了子牙新河工程,直接分洪入海。在黃河上興建東平湖分洪工程、北金堤分洪工程,分泄干流超額洪水?;春优d建有?魍蕁⒊俏骱?等分洪工程。長江干流上建有荊江分洪工程,支流漢江上建有杜家臺分洪工程等。世界各國興建分洪工程亦不少。美國于1927年大水后,在密西西比河下游從巴吞魯日到新奧爾良建阿查法拉亞分洪道和邦尼特卡雷分洪道,東支流俄亥俄河口至開羅鎮(zhèn)以下建新馬德里分洪道(見密西西比河防洪)。蘇聯(lián)于高加索地區(qū)庫拉河流域建薩里-蘇湖分洪道等。
組成
分洪工程一般由進(jìn)洪設(shè)施與分洪道、蓄滯洪區(qū)、避洪設(shè)施、泄洪排水設(shè)施等部分組成,至少應(yīng)有進(jìn)洪設(shè)施和分洪道或蓄洪區(qū)。以分洪道為主的有時亦稱分洪道工程,在中國又稱減河。以蓄滯洪區(qū)為主的,亦稱分洪區(qū)或蓄洪區(qū)。
進(jìn)洪設(shè)施
設(shè)于河道的一側(cè),一般是在被保護(hù)區(qū)上游附近,河勢較為穩(wěn)定的彎道凹岸,用以分泄超過河道安全泄量的超額流量。為使分洪水流順暢,避免漩渦回流,增加進(jìn)洪效果,進(jìn)洪設(shè)施的分水角度以模型試驗確定,較小工程常憑經(jīng)驗確定,一般為15°~30°。進(jìn)洪設(shè)施可分為三類。
(1)有控制進(jìn)洪工程:即在擬定的分洪口門處興建分洪閘,當(dāng)河道流量將大于安全泄量時,即開閘分洪,這種形式運用靈活,分洪及時適量,但投資較多。
(2)半控制進(jìn)洪工程:是在進(jìn)洪處修建溢流堰或滾水壩,以其頂面高程來控制分洪流量,即河道洪水位超過堰頂高程,則自然漫溢分洪,分洪流量隨洪水漲落而增減。
(3)無控制進(jìn)洪:即在計劃口門處堤身預(yù)埋炸藥,當(dāng)需要分洪時,則臨時爆破進(jìn)洪或用人工扒口進(jìn)洪,也有在堤防預(yù)留較低堤段,水位上漲漫溢進(jìn)流的。為防止口門過量擴(kuò)大,可事先在計劃口門位置的兩端和底部用石料裹頭護(hù)底。無控制的進(jìn)洪,可節(jié)省投資,但分洪難于做到及時適量,這樣的分洪工程一般只適于一次性單一洪峰使用,對連續(xù)的多峰型洪水則使用不便。
分洪道
引導(dǎo)超額洪水進(jìn)入承泄區(qū)的工程,只有過洪能力,沒有明顯調(diào)蓄作用。工程通常在河道的一側(cè),借用天然河道或利用低洼地帶兩側(cè)筑堤而成。分洪道的路線選擇,一般以地形、地質(zhì)、洪水特性和社會經(jīng)濟(jì)情況等因素為依據(jù),并以洪水演算成果,確定分洪道斷面尺寸及兩岸堤距和堤頂高程。分洪道根據(jù)泄洪出路,一般有以下幾種情況。
(1)直接分洪入海:如海河下游近海區(qū)的獨流減河,分海河水系大清河洪水入渤海。
(2)分洪入蓄洪區(qū):如長江支流漢江下游杜家臺分洪工程通過分洪道,將漢江超額洪水引入蓄洪區(qū)。
(3)分洪入臨近其他河流,如長江支流滁河的馬汊河分洪道,分滁河洪水入長江。
(4)繞過保護(hù)區(qū)回原河道的分洪道,如美國密西西比河的新馬德里分洪道。
蓄洪區(qū)
利用平原湖泊、洼地滯蓄調(diào)節(jié)洪水的區(qū)域,其范圍一般由圍堤劃定。蓄洪區(qū)圍堤,可由舊有圩堤加培,也可新建圍堤。圍堤斷面一般都按江、湖堤防標(biāo)準(zhǔn)修建。蓄洪區(qū)最高蓄洪水位高于外江或湖泊水位時,則按蓄洪最高水位加風(fēng)浪,再加安全超高。為了防御風(fēng)浪對堤坡的襲擊破壞,常在水位變動范圍內(nèi)采用塊石或混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。蓄洪區(qū)在世界上大江大河的防洪中廣為應(yīng)用,工程較簡單,施工期短,投資相對較省。中國有些蓄洪區(qū)在大水年蓄洪,小水年墾殖,這樣的蓄洪區(qū)稱為蓄洪墾殖區(qū)。中國大江大河的中下游平原防洪,利用地形的有利條件,開辟了較多蓄洪區(qū)。如在長江中游有荊江分洪區(qū)、洪湖蓄洪區(qū)等;黃河下游有東平湖分洪區(qū);海河下游有白洋淀、東淀等蓄洪區(qū)。它們都是各江河防洪工程系統(tǒng)的組成部分,并具蓄洪墾殖效益。
避洪工程
在分洪區(qū)運用時,為保障區(qū)內(nèi)人民生命安全,并減少財產(chǎn)損失而興建避洪工程。因此它往往是分洪蓄洪工程的重要組成部分,主要包括安全區(qū)、安全臺(村臺)、避水樓房、轉(zhuǎn)移道路、橋梁和交通工具,以及救生設(shè)備和通訊、預(yù)報警報系統(tǒng)等。在規(guī)劃中根據(jù)不同情況確定其規(guī)模和布置。一般安全區(qū)、安全臺沿圍堤興建。而安全區(qū)自身即是一個完整的堤圩,具有較完善的生活條件和一定的生產(chǎn)條件。避水樓房多興建在水域較寬闊的地方,采用深基鋼筋混凝土框架多層高樓,樓層都設(shè)在設(shè)計蓄水位以上,一般只供短時停留,隨后即轉(zhuǎn)移到安全臺或安全區(qū)。
排水泄洪工程
為及時有效地排出分洪區(qū)內(nèi)分洪年的分洪水量及不分洪年的漬澇水而設(shè)置的工程措施。排水方式有自流排(如排水涵閘)和提排(如機(jī)電排水站)兩種。有時兩種方式同時采用。
展望
由于分洪工程是河流防洪系統(tǒng)的組成部分,經(jīng)長期實踐證明其防洪效益顯著。特別在沒有條件興建控制性水庫的流域,今后仍將是長期采用的措施。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,分洪工程應(yīng)開展綜合利用。在防洪系統(tǒng)中應(yīng)做好優(yōu)化調(diào)度,以便更好地、更合理地發(fā)揮分洪工程的效益。
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