太原市后小河淤积成因及防洪治理措施

太原市后小河淤积成因及防洪治理措施

蔡金丽　闫建兵　白首平

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摘　要　后小河是流经太原市尖草坪区的一条主要河流。多年来,由于疏于治理,河床逐年淤高,严重地影响到它的防洪安全,有必要采取措施尽快治理。

关键词　后小河　淤积　防洪治理　渡槽中图分类号　F407.9　文献标识码　A　文章编号　1004—29(2000)06—82—02

　　后小河是流经太原市尖草坪区的一条主要河流。该河由柏

板河和泥屯河汇合而成,全长4.28km。其下游汇入杨兴河,杨

　　1、污染环境

太原市城区近郊的农民,利用城市污废水下水道从当地穿越而过的条件,直接打开下水检修井,插入潜水泵抽取管道的污废水浇灌附近农田,使污水处理厂来水水源没有保证,尤其是在春夏浇灌的旺季,重新造成环境污染。据太原市环保所、太原市农业环保站的研究成果,污灌水中各种污染物如铁、镉、六价铬、挥发性酚、全盐量等均已超标,粮食中亦有污染物检出,危害作物,影响人体健康。经检测,小店污灌区土壤中汞、铬、铅、镉等重金属的含量与污水中汞、铭、铅、镉的含量呈正相关,这是由于长期污灌造成的。

2、管理存在的问题

对以上在污水处理利用中存在的问题,除针对性地解决问

题以外,最重要的是应制定出一个符合市情的污水回用的规划方案,这是加速污水资源化进程的一个重要基础工作。

1.　城市污水排水量很大,应进一步做好城市排水规则、污水治理规划、污水处理厂建设规划和制定城市污水回用规划。应将城市污水全部纳入污水处理厂经过二级处理后,作为一项城市可供水源,统一考虑全面规划,综合利用,并把此污水回用规划纳入城市建设总体规划,以保证规划的实施。

2.　工业用水量占城市用水量的比例很大,需要继续不断

提高工矿企业内部的污水回收利用率。同时应抓好有条件的临近工厂之间污水适宜交换回用的工程项目。低质用水大户多,适宜集中就近进行污水回供。比如太原钢铁公司、太原化学公司、太原第一、第二热电厂、市煤气化公司、西山矿务局等企业大户,用水量大,低质用水量多,适宜对这些大户进行集中污水回供。

3.　污水回供应以工业为主,兼顾农灌和市政环境用水。

我市目前管水的部门有水利、城建、环保等,各自管理的重点不同,仍然是多龙治水的松散,还没有形成一个权威性机

构,来统一考虑全市的水资源开发、利用、保护和供水、输水、排水以及雨水、地表水、地下水、污染水的的综合利用。污水处理是污水资源化的难点之一是资金困难,如北郊污水处理厂,污水管网不配套等原因,进厂污水一直达不到设计能力;殷家堡污水处理厂,1975年建成,但至今联结北营、许坦地区的约500m排水管道和一座加压站尚未建成,使一大部分工业污水不能进入污水处理厂等等。实际上全市水资源建设资金,来源渠道比较多,有水利部门征收的水资源费,矿山排水费,新水源工程建设基金等;有城建部门的市政建设费及征收的供水费、排水费等;环保部门征收的超标排污费等。现在这些经费渠道不一,分片管理,尚没有形成我市水资源建设经费的支撑体系。同时,太原市污水资源化科学规划。据市环保局统计资料,全市污水处理设施中停运和运行率低于80%的设施占27%左右。

污水是目前农灌的主要水源之一,污水回用规划,必须兼顾农灌,以促进农业发展。随着各污水处理厂的建成投产,应先扩大使用一级处理污水进行农灌,并根据条件逐步扩大利用二级处理污水就近供灌区或电灌站农灌,建设无害化农田。

4.　市政环境用水,城市浇花浇树,喷洒道路,湖泊补充水,

冲洗车辆,建筑施工等,全市每年用于这方面的自来水约有1000万m3,应建设城市中水站,利用再生水取代自来水。

5.　在用水量大的大型饭店、宾馆、公共建筑物、办公大楼、

大专院校及住宅小区等都应建立单独的污水再生站及中水道,供其杂用,节约自来水。

四、对策和建议

太原市水利勘测设计院,030002太原　收稿日期:2000—10—9

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山西科技2000年增刊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　□实用技术　SYJS

兴河继续向南流经2.5km后,在下兰村西注入汾河。后小河目前存在的主要问题是由于河道严重淤积而带来的防洪安全问题。为了合理制定后小河的防洪治理方案,首先应搞清后小河淤积的原因。通过对后小河上游河流的流域植被、产流条件、蓄水工程概况、河道水文地质条件、河道两侧的人文活动等因素综合研究,分析后小河的淤积原因如下:(1)泥屯河上游柏板河的中上游均为山区,山高坡陡,河道比降在2.5‰,而下游后小河河道平缓,比降只有1‰-2‰,属山前洪积扇区,河道淤积在所难免,这是淤积的主要原因。(2)由于后小河近20多年天旱缺水,上游水库拦截,以及工农业用水量增加,使河道长年无水,无法将上游下泄泥沙和淤积物冲走。(3)泥屯河七十年代河道裁弯取直后,失于维护,河堤破损,河道阻水严重,稍有洪水,就会出现中上游洪水泛滥、下游洪水很小、泥沙滞留下游河道的现象。(4)下游杨兴河上的两座跌水,将杨兴河、后小河河床抬高,两座跌水的高差共3.24m,跌水以上至后小河起点的河道长为

54m,致使后小河淤积增加。(5)后小河铁路桥至七一渡槽不

到300m距离有两座村镇开办的洗砂厂,每日向河道内排放洗砂用水,使泥沙淤积于后小河河段,严重加大了后小河的淤积现状。

根据后小河淤积的原因,适宜后小河防洪治理的有两种共四个方案。

(一)后小河扩宽挖深清淤或现状挖深清淤方案。

后小河扩宽挖深清淤,指在后小河至杨兴河入汾口总长6.

786km的治理河段上,进行全面挖深和扩宽。即在河底保持原

宽14m的基础上,普遍挖深1.09～2.38m,并将现河道一侧之堤防整体外移6～10m。同时将河底挖深之土方培厚在移堤之外侧。后小河现有行洪能力为50～140m3/s,杨兴河为120～

200m3

/s;治理后可达10年一遇标准,设计洪水流量为:后小河150m3/s,杨兴河为200m3/s。另外由于河道扩宽,需对沿河经过

的3座车桥进行重建;对河道下游两座跌水式进水闸施行改建。该方案需占用沿河一侧的农田148亩,其中有20亩为大棚菜田;需挖填土方39.0万m3。工程总投资1652.14万元。

该方案的优点为:⑴近期内一次性解决了该段河道的防洪安全问题;⑵河道泄洪能力和防洪安全储备相应加大。缺点为:⑴工程占地多,投资大;⑵尚不能从根本上解决该段河道淤积问题。若干年后再淤积起来后须重新清淤,否则固定建筑物将再次阻水;⑶部分桥梁需增加孔数。

后小河现状挖深清淤方案是在上述方案占地多、投资大的弊端下提出的。工程总投资594.114万元。该方案与上述方案相近,亦在6km治理河段内全面清淤,但只在现状河宽的基础上按边坡往下开挖,不专门扩宽河宽,故工程占地较少,土方挖填方量大为减少,工程投资也少。该方案河道在总体下挖1.09

-2.38m后,河底宽由14m缩窄为6-8m。虽然河底宽减少,但

由于河深加大,整治后的一般河道过洪能力仍有一定的提高,但七一渡槽仍是主要的阻水建筑物。当后小河过流能力为40m3/s时,河道水面与渡槽槽底齐平;超过40m3/s时,由于渡槽阻水,后小河上游发生壅水。当上游壅水水位为3.75m时,洪水开始向渡槽内溢水,相应后小河过流量为100m3/s,尚达不到10年一遇的设计洪水标准150m3/s。

该方案与上一方案相比,虽然占地少、投资少,但设计过洪标准达不到规定要求。七一渡槽阻水的问题仍未得到解决。

(二)渡槽改建并配合其它措施

根据以上分析可知,对后小河防洪安全影响最大的因素就是渡槽的阻水问题。因而本方案提出将渡槽拆除,改建为双孔倒虹或单孔倒虹。同时,配合其它防治措施,综合解决后小河的防洪问题。这些防治措施是:⑴在渡槽上游,将渡槽至两条支河交汇处的1.173km河道上的淤积物清除,清淤厚度0-2m。这样也可解决上游公路桥的淤积阻水问题;⑵对后小河上可能产生阻水的几座桥梁重新整治清淤;⑶在东干渠控制灌溉农田不用水时,打开新建倒虹上游的退水闸闸门,利用汾河放清水时引水冲沙,对倒虹下游河道的防淤冲沙,亦有一定作用;⑷关闭后小河上游的几个洗砂场,减少泥沙入河。

“双孔倒虹方案”改建措施为“将“七一”渡槽拆除,改建为双孔倒虹,尺寸为双孔2m×2m,过流能力14m3/s,倒虹在河底以下埋深2.8m。工程总投资566.44万元。“单孔倒虹方案”的工程布置及过流能力与双孔方案相同,只是孔数由双孔改为单孔,断面尺寸为2.5×3.2m,且可利用原渡槽的进、出水闸,该方案总投资231.17万元。两方案相比,双孔倒虹比单孔倒虹比较容易管理,可交替冲沙清淤,但工程投资大,施工工期长。单孔倒虹方案可不拆除原渡槽的进、出、退水等附属建筑物,使工程投资显著减少。针对东干渠每年间歇放水的实际情况,其清淤检修亦不是影响工程实施的主要问题。

通过对以上后小河防洪治理的两种共4个方案进行综合分析比较可以看出:“后小河扩宽挖深清淤”方案不涉及渡槽的改建问题,施工方法也简单单一。但占地过多,投资过大,目前实施的可能性不大,可作为一种远期规划考虑;“后小河现状挖深清淤”方案亦不涉及渡槽的改建问题,且占地及工程投资不大,但渡槽仍存在阻水问题,致使后小河达不到拟定的设计泄洪标准,故不采用“渡槽改建双孔倒虹方案”;与“渡槽改建单孔倒虹方案”的工程内容和实施效果相近,既改建了后小河上多年来久难解决的最主要阻水建筑物———七一渡槽,又强调了综合治理措施,抓住了影响后小河防洪安全的主要矛盾,相比之下,单孔方案更有投资少,工期短等优点。经综合比较,将“渡槽改建单孔倒虹”方案作为推荐方案。

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