南海区水库在排涝体系中的作用分析_论文发表__期刊目录网,论文发表

所属栏目：建筑设计论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:237

副标题#e#
　　南海区水库在排涝体系中的作用分析
　　袁永球1，谢柱亮2
　　（1.佛山市南海区水利局大沥水利管理所，广东佛山528200；
　　2.佛山市南海南源水利水电勘测设计院有限公司，广东佛山528200）
　　摘要：水库在排涝体系中有着重要的地位，其主要作用是蓄洪和滞洪。通过对本地区城镇郊区小型水库管理现状分析，分析水库防洪排涝作用以及作为后备水源、对环境影响的重要性，探讨今后保护水库功能的措施。
　　关键词：水库；蓄洪滞洪
　　1前言
　　南海区大沥镇在经济发展过程中，忽视了水库的保护，先后将西部片区的大元岗水库填平，乌泥忽水库部分填平。近年来，西部片区年年受浸，凸显水库蓄洪滞洪的作用。南海区政府要求在全区范围内做水库情况调研，分析水库防洪排涝作用以及作为后备水源、对环境影响的重要性，探讨今后保护水库功能的措施。本报告以大沥镇西部片区水库为典型，通过分析水库在排涝体系中的作用，说明水库的重要性，进而分析南海区其它水库的蓄洪滞洪作用，分析水库的其它功能，最后给出结论，明确水库在防洪排涝中的定位，提出发挥水库作用的措施。
　　2南海区水库现状
　　南海区原来共有小（二）型以上水库35宗，库容3823.6万m3。其中中型水库1宗，库容1024万m3，小（一）型水库8宗，库容1702万m3；小（二）型水库26宗，库容1097.6万m3。各水库情况见表1-1。
　　近年来，随着地方经济的高速发展，开发用地日益紧张，部分水库被改变用途，集雨面积改变，有的甚至将库区填平。根据近年来水库安全鉴定成果，现状水库的集雨面积、库容等与以往有了较大改变，详见表1-2。由表可见，集雨面积除少数水库增加之外，大部分水库都减少，其中最大减少达到44％，平均减少7.5％。而水库库容减少更为严重，平均减少达到27.6％，其中大元岗水库甚至填平库区，使之失去水库功能。
　　表2-1水库集雨面积、库容对比表
　　水库名称 集雨面积（km2） 总库容（万m3）
　　 现状 过去 相差 减少百分比 现状 过去 相差 减少百分比
　　赤坎 8.59 8.33 0.26 3.1% 433.93 418.00 15.93 3.8%
　　冼马井 1.15 1.30 -0.15 -11.2% 65.57 134.00 -68.43 -51.1%
　　九龙坑 2.50 2.45 0.05 2.1% 137.49 139.00 -1.51 -1.1%
　　仙溪 6.04 6.15 -0.11 -1.8% 300.66 410.00 -109.34 -26.7%
　　南坑 0.73 0.68 0.05 7.8% 43.37 55.80 -12.43 -22.3%
　　下坑尾街 0.16 0.28 -0.12 -44.3% 6.88 17.06 -10.18 -59.7%
　　天子坑 0.22 0.23 -0.01 -3.9% 14.90 20.23 -5.33 -26.3%
　　冬瓜坑 1.03 0.98 0.05 5.5% 41.36 54.87 -13.51 -24.6%
　　南边坑 0.11 0.16 -0.05 -30.7% 5.46 19.00 -13.54 -71.3%
　　新村坑 0.63 0.69 -0.06 -8.3% 42.75 42.74 0.01 0.0%
　　梁山坑 0.77 0.82 -0.05 -6.2% 30.98 50.80 -19.82 -39.0%
　　雷公坑 0.38 0.40 -0.02 -4.5% 27.47 31.20 -3.73 -12.0%
　　前进 1.24 1.34 -0.10 -7.7% 26.87 17.45 9.42 54.0%
　　横过坑 0.88 0.92 -0.03 -3.7% 21.54 45.42 -23.88 -5#p#副标题#e#2.6%
　　西岸幸福 4.60 7.00 -2.40 -34.3% 92.85 108.00 -15.15 -14.0%
　　乌泥忽 0.26 0.26 0.00 -1.2% 5.69 10.46 -4.77 -45.6%
　　大元岗 0.41 0.41 0.00 0.0% 0.00 42.00 -42.00 -100.0%
　　大沥幸福 0.63 0.61 0.02 3.6% 42.23 46.20 -3.97 -8.6%
　　平均   -0.15 -7.5%   -17.90 -27.6%
　　3水库在排涝体系中的作用
　　水库是南海丘陵区排涝体系中广泛采用的工程措施之一。在丘陵排涝区上游适当位置兴建能调蓄洪水的山塘水库，利用水库库容拦蓄暴雨产生的涝水，削减进入水库下游的洪峰流量，达到减免洪涝灾害的目的。水库对排涝的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。
　　（1）滞洪作用
　　滞洪就是使涝水在水库中暂时停留。当水库的溢洪道上无闸门控制，水库蓄水位与溢洪道堰顶高程平齐时，则水库只能起到暂时滞留洪水的作用。
　　（2）蓄洪作用
　　在溢洪道未设闸门情况下，在水库管理运用阶段，如果能在汛期前用水，将水库水位降到水库限制水位，且水库限制水位低于溢洪道堰顶高程，则限制水位至溢洪道堰顶高程之间的库容，就能起到蓄洪作用。蓄在水库的一部分洪水可在枯水期有计划地用于兴利需要。
　　当溢洪道设有闸门时，水库就能在更大程度上起到蓄洪作用，水库可以通过改变闸门开启度来调节下泄流量的大小。由于有闸门控制，所以这类水库防洪限制水位可以高出溢洪道堰顶，并在泄洪过程中随时调节闸门开启度来控制下泄流量，具有滞洪和蓄洪双重作用。
　　根据已经进行了安全鉴定的19宗水库成果统计，水库平均库容73.71万m3，在设计暴雨条件下（30年、50年一遇暴雨），平均产水量28.84万m3，平均设计洪峰量为30.49m3/s，经过水库调蓄后，最大溢洪流量平均为7.89m3/s，洪峰削峰率在46.30％～86.88%之间，平均74.41％，雨峰洪峰1～3小时，防洪作用十分明显。如果将水库正常蓄水位比现有的溢洪道再降低1m（部分降低到0.5m），则平均每个水库调洪库容增加16.63万方，可以多蓄存来水量的18.5％，削峰效果更加显著。相关统计数据详见表3-1。
　　表3-1南海区水库调蓄性能统计表
　　水库名称 集雨面积（km2） 设计洪峰流量(m3/s) 错峰时间(h) 最大下泄流量(m3/s) 削峰率 暴雨标准（％） 总库容(万m3)
　　大沥幸福 0.628 18.12 1.33 9.73 46.30% 3.3 42.23
　　乌泥忽 0.255 7.2 1.00 1.58 78.06% 3.3 5.69
　　仙溪 6.04 95.41 2.00 25 73.80% 2 300.66
　　大元岗 0.41 10.46 1.33 1.8 82.79% 3.3 39.6
　　塘边坑 0.264 7.73 1.66 1.3 83.18% 3.3 20.87
　　赤坎 8.59 133.08 3.00 20.3 84.75% 2 433.93
　　横过坑 0.883 21.1 1.00 5.84 72.32% 3.3 21.54
　　南边坑 0.113 2.97 0.33 1.46 50.85% 3.3 5.46
　　天子坑 0.222 5.83 1.66 0.765 86.88% 3.3 14.9
　　下坑尾街 0.156 4.1 0.66 1.38 66.34% 3.3 6.88
　　西岸幸福 4.597 83.52 1.00 44.2 47.08% 3.3 92.85
　　冬瓜坑 1.029 23.46 1.33 5 78.69% #p#副标题#e#;3.3 41.36
　　雷公坑 0.382 10.12 1.66 0.945 90.66% 3.3 27.47
　　前进 1.238 22.81 1.33 7.86 65.54% 3.3 26.87
　　梁山坑 0.769 22.35 1.00 4.46 80.05% 3.3 30.98
　　南坑 0.732 21.65 1.00 3.27 84.90% 3.3 43.37
　　新村坑 0.633 15.75 1.33 3.34 78.79% 3.3 42.75
　　九龙坑 2.501 44.28 2.67 7.69 82.63% 2 137.49
　　洗马井 1.154 29.32 1.33 5.79 80.25% 3.3 65.57
　　平均 74.41%  73.71
　　3大沥西部片区典型水库在排涝体系中的作用分析
　　3.1西部片区排涝存在问题
　　大沥西部片区包括颜峰、兴贤、谭边、横岗4个行政村，总面积33.033km2。西北片区属于丘陵地势，区内原有水库8宗，合计集雨面积8.522km2，总库容569.47万m3。西北片区以往以农业耕作为主，近年来土地大量开发，许多山坡推平建设厂房，区内的道路纵横交错，改变了原有的排涝格局，随之而来的是近年来这4个村几乎年年都出现了不同程度的水浸情况。片区水浸的原因有以下几个方面：
　　（1）大元岗水库被填平，乌泥忽水库部分库区被填，造成水库错峰调蓄能力降低，雨水直排，流量增大。
　　（2）区内城市化、工业化发展，改变了区内的地表径流系数，造成地表滞水能力降低，暴雨汇流速度快，来水量加大，洪峰流量加大。
　　（3）现有河涌排水能力不足，下游承泄区大布涌、机场涌去睡不畅。
　　为了解决西部片区排涝问题，规划提出了高片区扩大排水渠道，低片区增设电排设施的方案，总投资3.1亿元。相对于填平大元岗水库创造的用地收益而言，排涝设施的建设费用更大，而且时间长，也无法替代原水库的功能。到底水库在排涝体系中作用有多大？下面以实际计算进行分析。
　　3.2大元岗水库作用分析
　　大元岗水库位于谭边村，集雨面积0.41km2，原有库容42万m3，按照西部片区的排涝标准，计得10年一遇暴雨洪峰流量为8.56m3/s，通过水库调蓄后，由溢洪道排出，最大排出流量为1.33m3/s，削峰率达到84.6％，如果将水库正常蓄水位比溢洪道降低1m，则削峰率达到98.1％，几乎可以把10年一遇24小时的洪水总量5.24万方全部蓄存在水库之内。可见对于水库集雨面积的产水量而言，其蓄洪滞洪作用是非常显著的。
　　查《大沥西部片区治涝专题研究报告》，大元岗水库位于9＃排涝分区，总集雨面积3.334km2，10年一遇暴雨洪峰流量为28.8m3/s，大元岗水库集雨面积占9＃涝区的12.3％，洪峰流量占29.7％。假如大元岗水库仍然发挥蓄水作用，则下泄洪峰流量为20.2m3/s，按照现有的排涝渠道过流能力复核，当大布涌水位低于1.6m时，谭边泄洪渠可以满足过流要求。如果不考虑大元岗水库的作用，大布涌水位降低到1.0m以下时，谭边排洪渠才能满足28.8m3/s过流要求。可见大元岗水库对降低谭边排洪渠的流量是有明显的作用。由于原大元岗水库的库容较大，调蓄能力较强，如果将9＃涝区内其它集雨面积的涝水汇入大元岗水库进行调蓄，则削峰的效果更为显著。
　　3.3仙溪水库作用分析
　　仙溪水库位于谭边村，集雨面积6.04km2，按照西部片区的排涝标准，计得10年一遇暴雨洪峰流量为71.07m3/s，通过水库调蓄后，由溢洪道排出，最大排出流量为14.7m3/s，削峰率达到79.3％，如果将水库正常蓄水位比溢洪道降低0.5m，则最大排出流量为6.04m3/s，削峰率达到91.5％，几乎可以把10年一遇24小时的洪水总量77.14万方全部蓄存在水库之内。可见对于水库集雨面积的产水量而言，其蓄洪滞洪作用是非常显著的。
　　仙溪水库排洪#p#副标题#e#渠主要承担颜峰、兴贤以及松岗一部分共12.07km2集雨面积。其中仙溪水库集雨面积6.04km2，占50.0%。区内来水主要由北区丘陵片2.90km2，南片2.59km2汇入仙溪水库主坝下游的排洪渠，南片兴贤管理区约0.54km2通过321国道过路涵，与仙溪水库及北片排洪渠汇合后，转沿321国道傍边长1.2公里的排洪渠，排入大布涌，由大布涌分两边排水，南边往机场涌出谢边涌，由瓜步汛水闸排出佛山涌，北边往松岗涌排入雅瑶水道，由北村水闸排出水口水道。
　　按照仙溪排洪渠12.07km2计算，10年一遇暴雨洪峰流量为123.2m3/s，而仙溪水库的洪峰流量为71.07m3/s，占总洪峰流量57.7％。经过仙溪水库调蓄滞洪后，则下泄组合的洪峰流量为66.83m3/s，相当于未调蓄之前的54.2％，削峰率达到45.8％，如果考虑水库的雨峰洪峰错峰1小时的作用，则下泄组合流量会更低。可见由于仙溪水库库容较大，集雨面积大，所占排涝分区集雨面积的比例大，所起的调蓄滞洪功能作用非常明显。
　　5结语
　　综上所述，水库在排涝体系中有着重要的地位，其主要作用是蓄洪和滞洪，对于水库集雨面积范围内的集雨，水库的作用是决定性的，对于水库在其所处的涝区中而言，其作用的发挥与下面因素有关：
　　（1）水库的集雨面积与排涝分区的集雨面积之比。比值越大，作用越显著，如仙溪水库。
　　（2）水库的调洪库容。水库的调洪库容越大，其蓄洪滞洪的能力越强，如仙溪水库，旧大元岗水库等。
　　水库库区清深，可以增加水库的库容，对于有兴利功能的水库，如灌溉、用水等，清深库底可以增加兴利库容；对于以蓄洪滞洪为主的水库，清深库底并不能增加水库的调洪库容，对蓄洪滞洪作用不大。
　　为了充分发挥水库在排涝体系中的蓄洪滞洪作用，建议采取以下措施：
　　（1）在经济发展，工业化。城市化建设的同时，应尽量保留原有水库，有条件者可以结合景观规划，结合区域排涝体系，设置水库山塘，两者兼顾。
　　（2）排涝体系结合水库统一布置，尽量将暴雨产生的涝水，进入水库进行调蓄。
　　（3）原有水库集雨面积以外的区域，可以通过工程措施，将涝水引入水库进行调蓄。
　　（4）结合景观规划，将水库水面区域扩大，增加水库的调蓄容量，增加水库的调洪库容。
　　（5）水库安全鉴定成果反映，现有水库的溢洪道高程普遍偏低，造成水库库容减少，调洪库容降低，未能充分发挥水库的蓄洪滞洪功能。建议通过高程措施，在溢洪道增设闸门控制溢洪，遭遇10年一遇暴雨时可以暂时蓄洪，待下游洪峰过后，再控制泄流，这样可以更有效的控制水库的蓄洪滞洪。