面對當前水資源日益短缺和用水之間矛盾日益突出的現(xiàn)狀,為充分開發(fā)利用水資源,對棧子工程興建緣由、設計方案比擬中有關問題進行了分析探討。
關鍵字: 興建緣由 方案擬定 可行性

一、工程概況

  棧子建閘地處東港區(qū)濤雒鎮(zhèn)以南,棧子村北,屬濱海水系,位于巨峰河下游分洪河道——竹子河上。壩址以上流域面積198km2,干流長28km2。巨峰河發(fā)源于巨峰水庫上游甲子山,在棧子村北入海,河道徑流在大劉莊村西南由竹子河、南店河分流入海,其中竹子河分流口寬100m,南店河分流口寬40m。閘址區(qū)域為河流相沖淤積地貌,地形起伏較小,沉積韻律明顯。流域植被覆蓋較好,水土保持完善。

二、興建緣由

  竹子河兩岸為河相沖積小平原,地勢低洼,海拔高程22.0~4.0m,由于受海潮侵襲影響,本區(qū)內(nèi)基本是堿性沙壤土。沿河有4500畝葦場荒灘無法利用,近15km2范圍內(nèi)地下水礦化度高,不符合人畜飲用標準。區(qū)域為日照水庫下游灌區(qū),由于渠系配套不完善,老化失修嚴重,灌溉用水困難,加之工業(yè)及城市生活用水量大,農(nóng)業(yè)用水越來越緊缺。

  興建棧子攔河建筑物對于充分利用地表水資源,緩解日照水庫供需水,防止海水倒灌,提高人民生活質量,開發(fā)利用葦場荒灘,改良鹽堿地,發(fā)展淡水養(yǎng)殖,都具有重要意義,經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益顯著。

三、工程方案比擬

  1、壩址選擇

  棧子建壩壩址擬定了三個方案進行比較。

  1)入?冢悍莱毙Ч,流域面積大,來水量多。但河道入?跒橛偕迟|海岸,位置變遷大,地質條件差,工程建設困難,投資多;地勢低,攔蓄淡水利用率低,引海水和攔蓄淡水矛盾較大。

  2)棧子村北:東距入海口2.8km。防潮效果較好,地勢高,灌溉及淡水養(yǎng)殖引水方便,工程量小,投資省,經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益顯著。但地質條件較差,流域面積小,來水量較少,興利調(diào)節(jié)性能相對較差。

  3)大劉莊村西:東距入海口6km。流域面積較大,來水量多,地勢高,灌溉及水產(chǎn)養(yǎng)殖引水方便。但無擋潮性能,工程量大,投資多。

  綜合考慮地形、地質、水流、泥沙、環(huán)境影響等因素,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后,確定采用第二方案,即壩址選在棧子村北方案最優(yōu)。

  2、形式擬定

  沿海河道攔河工程結構形式主要有提升閘、、水力自動翻板閘等。

  1)提升閘:根據(jù)閘門制作材料不同,又分為鋼筋混凝土閘門、鋼閘門及木閘門等。它具有運行可靠,使用方便,水位可人為控制等特點。但造價高,結構復雜,運行費用大,啟閉速度慢,影響行洪。

  2):具有造價低,技術先進,結構簡單,施工方便,抗震性能好,不阻礙河道行洪,而且作為一種高分子合成材料的新型水工建筑物,結構新穎、獨特,壩體運用的新型材料,美觀大方,建成后美化環(huán)境,增加旅游景點,提高經(jīng)濟效益。但壩袋堅固性較差,易老化。

  3)水力自動翻板閘:具有結構簡單,運行可靠,節(jié)省能源,工程造價低,管理維修方便等特點,但水位無法人為調(diào)節(jié),運行方式不靈活。

  根據(jù)周邊地區(qū)對上述幾種型式的閘門的運用狀況分析,通過社會經(jīng)濟效益及技術比較和反復論證,結合實際情況,本工程采用

  3、工程設計

  按充脹介質可分為充水式、充氣式。充水在壩頂溢流時袋形比較穩(wěn)定,過水均勻,對下游沖刷較;由于氣體具有較大的壓縮性,充氣在壩頂溢流時,出現(xiàn)凹口現(xiàn)象,水流集中,對下游河道沖刷較強。在有冰凍的地區(qū),充氣內(nèi)的介質沒有冰凍的問題;充水不具備這一優(yōu)點。充氣氣密性要求高;充水這方面的要求相對低些。充氣比充水工程投資低。根據(jù)運用要求和工程條件,綜合考慮兩個不同介質的優(yōu)缺點,擬采用充水式,壩袋與底板的連接采用雙錨線錨固。

  棧子東距入?2.8km,西距204國道2.1km。設計壩室總長168.0m,壩軸線與河道中心線垂直?拷拥雷蟀对O調(diào)節(jié)閘2孔,用于沖刷壩前淤泥,調(diào)節(jié)壩前水位。采用梁板式鋼筋混凝土平面閘門擋水,單吊點啟閉。調(diào)節(jié)閘右側為壩體,共3跨。順水流向自上而下依次設鋪蓋、底板、消力池,海漫、防沖槽等。

  為滿足壩袋充排水需要,設計在河道左岸堤外打沉盤井一眼,在左壩端建充排水泵站一處,通過管道系統(tǒng)對壩袋進行充排水。

四、運行管理

  水利工程建設是基礎,使用是目的,管理是關鍵。為了切實保證管好、用好工程,

  充分發(fā)揮灌溉、防潮、養(yǎng)殖效益,除了搞好設施配套外,還必須設專門技術人員,嚴格按以下要求運行控制:

  1、工程竣工后,應進行蓄水試驗。壩袋充水不應超過設計內(nèi)壓力,壩前蓄水位控制在4.6m高程以下。

  2、正常運行時,嚴禁壩袋超高超壓運用。

  3、壩頂溢流時,可通過改變壩高來調(diào)節(jié)溢流水深,從而避免壩袋發(fā)生振動。高溫季節(jié),可適當降低壩高,在壩頂面短時保持一定溢流水深,以降低壩袋表面溫度。

  4、行洪坍壩時,應均勻對稱,緩慢坍落,避免下游有害沖刷。

五、工程的可行性

  棧子工程是一處集農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖于一體的綜合利用水利工程,工程建成以后,不僅能有力的促進當?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,而且對自然、生態(tài)、社會環(huán)境的改善產(chǎn)生了積極的影響。

  1、改善水源條件,緩解供需矛盾。建成后,擋水高度2.5m,興利庫容387.9m3,改良荒灘鹽堿地5500畝,能有效地緩解日照水庫供需水矛盾,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。

  2、發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖,提高人民生活水平。工程度建成后,可利用沿河澇洼地發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖4500畝,對調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構,促進經(jīng)濟發(fā)展,提高人民生活水平,將發(fā)揮重要作用。

  3、改善自然環(huán)境,促進社會發(fā)展。工程建成后,能為動植物生長、繁衍創(chuàng)造有利的條件。沿河兩岸通過植樹綠化,可減緩風速,凈化空氣,改善局部小氣候,增加旅游景觀,提高人民生活質量,促進社會發(fā)展。