何忠富

(遼寧省水利工程技術(shù)審核與造價(jià)管理中心，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

1 建設(shè)洪水漂浮物清理與防范工程的必要

大伙房水庫(kù)承擔(dān)著遼寧中部6座大城市及南部大連市的城市供水及沈陽(yáng)、營(yíng)口和盤錦等市的農(nóng)業(yè)灌溉任務(wù)，是我省最重要水源工程。自水庫(kù)建成以來，每到汛期，上游各類漂浮物隨著洪水進(jìn)入水庫(kù)庫(kù)區(qū)，而水庫(kù)至今未設(shè)置攔漂、清漂設(shè)施，僅靠簡(jiǎn)陋的打撈和巡查設(shè)備，且打撈人員為臨時(shí)拼湊的非專業(yè)隊(duì)伍，遇到漂浮物量大時(shí)從周邊應(yīng)急借調(diào)人員和設(shè)備，清漂效率低下、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高。

2013年8月16日，渾河流域普降暴雨，全流域平均面降雨200mm以上，暴雨中心集中在大伙房水庫(kù)上游的撫順清原縣、新賓縣等地區(qū)，“8．16”特大洪水給撫順市造成巨大財(cái)產(chǎn)損失，房屋倒塌、林木沖毀、河道淤積，河水沖攜大量雜物順流進(jìn)入大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)，總量達(dá)110×104m3。進(jìn)入庫(kù)區(qū)的漂浮物隨流向樞紐泄洪設(shè)施輸水洞及溢洪道靠近，極大威脅泄洪設(shè)施運(yùn)行安全，水庫(kù)管理單位緊急調(diào)用水庫(kù)養(yǎng)殖大型攔魚網(wǎng)，才有效截止漂浮物對(duì)工程設(shè)施運(yùn)行帶來安全隱患。汛后，為確保水源地水質(zhì)安全，及時(shí)有效清理進(jìn)入庫(kù)區(qū)的漂浮物，遼寧省政府及水利管理單位動(dòng)用社會(huì)一切力量和資源，緊急從全省各地調(diào)配設(shè)備和人員，但由于采取傳統(tǒng)人工清理方式，工作效率低，漂浮物處理場(chǎng)地小，對(duì)外運(yùn)輸條件差，耗時(shí)近2個(gè)月，期間造成水庫(kù)水質(zhì)污染，對(duì)水庫(kù)供水造成極大的安全隱患。

鑒于大伙房水庫(kù)Ⅰ級(jí)水源保護(hù)區(qū)的重要性，建設(shè)洪水漂浮物清理與防范工程任務(wù)迫切。

2 “8.16”洪水漂浮物的種類和特點(diǎn)

2013年“8．16”特大洪水期間各類漂浮物進(jìn)入水庫(kù)總量在110×104m3，漂浮物大致可分為三類:①生活垃圾和工業(yè)垃圾，如塑料、泡沫等;②樹木和農(nóng)作物秸桿，如樹枝、秸桿等;③災(zāi)害類漂浮物，如動(dòng)物尸體、木料等。根據(jù)汛后清理匯總看，第②類漂浮物占比重較大，但對(duì)樞紐運(yùn)行安全及水質(zhì)安全造成威脅的以第③類災(zāi)害類漂浮物為主，且第③類災(zāi)害類漂浮物清理也極為困難。

“8．16”特大洪水期間進(jìn)入水庫(kù)漂浮物現(xiàn)狀見圖1、圖2。

圖1 庫(kù)區(qū)漂浮物

圖2 庫(kù)尾漂浮物壩

3 漂浮物處理方案

為了減輕和避免漂浮物對(duì)水庫(kù)水質(zhì)和泄洪影響，提高清漂效率，大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)漂浮物論證后采取“一攔、二撈、三清”及衛(wèi)生填埋的綜合處理方案。結(jié)合“8．16”洪水漂浮物處理總量及其他年份清漂量，綜合處理方案的清漂規(guī)模按10天處理20．0×104m3漂浮物設(shè)計(jì)。當(dāng)發(fā)生特殊情況時(shí)，通過臨時(shí)配備動(dòng)力及部分設(shè)備，可將清漂規(guī)模提高到10天處理39．5×104m3的漂浮物。

3.1 漂浮物攔截設(shè)計(jì)

庫(kù)區(qū)分別在渾河、蘇子河及社河入庫(kù)口，渾河和蘇子河匯流處，壩前3．0km處，溢洪道進(jìn)口處及取水口處共布設(shè)7道攔漂網(wǎng)。攔漂網(wǎng)總長(zhǎng)16．22km(含備用 2．11km)，其中①壩前 3．0km 處攔漂網(wǎng)長(zhǎng)1．9km;②社河入庫(kù)口攔漂網(wǎng)長(zhǎng)2．2km;③渾河和蘇子河匯流處攔漂網(wǎng)長(zhǎng)2．74km;④蘇子河入庫(kù)口攔漂網(wǎng)長(zhǎng)1．92km;⑤渾河入庫(kù)口攔漂網(wǎng)長(zhǎng)1．79km;⑥溢洪道進(jìn)口處攔漂網(wǎng)長(zhǎng)2．31km;⑦取水口處攔漂網(wǎng)長(zhǎng)1．25km。

攔漂網(wǎng)采用聚乙烯材質(zhì)，網(wǎng)具高14．0m和40．0m，頂端2．0m范圍網(wǎng)目尺寸為0．1m，其余網(wǎng)目尺寸為0．14m。為布設(shè)、維護(hù)修補(bǔ)攔漂網(wǎng)，配備水上裝網(wǎng)鋼制平臺(tái)2個(gè)，平臺(tái)平面尺寸為15．0×10．0m，載重 100．0t。

大伙房水庫(kù)漂浮物清理設(shè)施總體布置情況見圖3。

3.2 漂浮物打撈設(shè)計(jì)

庫(kù)區(qū)漂浮物打撈利用推拖船拖拽拖網(wǎng)圍住漂浮物并將其拖至清漂工作平臺(tái)，圍漂同時(shí)人工分揀動(dòng)物尸體及非降解漂浮物裝入駁船并運(yùn)至清漂工作平臺(tái)。

圖3 大伙房水庫(kù)漂浮物清理設(shè)施總布置圖

推拖船配備11對(duì)共22艘，船體16．0×3．6×3．5m(長(zhǎng) × 寬 × 高)，吃水深度 0．8m，排水量30．8t，主推發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220．65kW。推拖船配置推漂排，排寬20．0m，入水深度1．0m，水上高度0．3m。駁船配備 7 艘，船體 12．2 ×4．7m ×1．2m，吃水深度0．7m，排水量25．48t，駁船儲(chǔ)物尺寸為8．0 ×3．5m，載重量20．0t。配備清漂船1 艘，用于日常清漂。清漂船船體20．5×4．2×4．3m，吃水深度1．1m，排水量 37．0t，載重量 15．0t，主推發(fā)動(dòng)機(jī)功率為110kW。

每個(gè)清漂平臺(tái)配備1道拖網(wǎng)，拖網(wǎng)采用聚乙烯材質(zhì)，每道拖網(wǎng)長(zhǎng)1．5km，高5．0m，網(wǎng)目尺寸為0．2m。每道拖網(wǎng)配置2臺(tái)水平牽引機(jī)，水平牽引機(jī)容量為10kN，電機(jī)功率為3kW。

3.3 漂浮物清理設(shè)計(jì)

庫(kù)區(qū)共布設(shè)5座清漂工作平臺(tái)用于漂浮物岸上清理，水面漂浮物利用岸式輸送機(jī)并配備多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機(jī)清理上岸。

清漂工作臺(tái)布置在水庫(kù)防洪限制水位126．4m與正常蓄水位131．5m之間。

清漂平臺(tái)1位于社河入庫(kù)口左岸白家店村，清漂平臺(tái)2位于蘇子河入庫(kù)口左岸，清漂平臺(tái)3位于渾河入庫(kù)口右岸二道栢村，清漂平臺(tái)4位于渾河入庫(kù)口右岸新屯村，清漂平臺(tái)5位于養(yǎng)殖場(chǎng)北，見圖3。清漂平臺(tái)采用斜坡式結(jié)構(gòu)，坡面布設(shè)固定卷?yè)P(yáng)機(jī)混凝土墩。

水面漂浮物清理配備2套岸式輸送機(jī)及10臺(tái)多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機(jī)。岸式輸送機(jī)由收集艙及輸送艙組成，可階梯式連接，單個(gè)輸送機(jī)工作效率為400．0m3/h。2套岸式輸送機(jī)共配備2個(gè)收集艙和4個(gè)輸送艙，收集艙長(zhǎng)12．5m，寬2．0m，收集寬度為4．0m，單個(gè)采收頭的輸送高度為3．0m。輸送艙長(zhǎng)12．5m，寬2．0m。輸送機(jī)采用全鋼架結(jié)構(gòu)，輸送采用雙電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，單個(gè)電動(dòng)機(jī)功率為7．5kW。多瓣液壓抓斗式反鏟挖掘機(jī)抓斗斗容為2．0 m3，清漂時(shí)根據(jù)需要從市場(chǎng)租賃反鏟挖掘機(jī)并更換抓斗。配備舟橋2節(jié)用于清漂設(shè)備通過水上運(yùn)輸在不同平臺(tái)之間的調(diào)配。舟橋長(zhǎng)8．0m，寬6．75m，高 0．74m。

同時(shí)改造水庫(kù)工作船1艘，用于清漂工作人員的水上交通。

清漂工作平臺(tái)采用臨時(shí)供電方案，岸式輸送機(jī)和全自動(dòng)打包機(jī)的2座平臺(tái)各配備1臺(tái)250kW的移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組，其余3座平臺(tái)各配備1臺(tái)30kW的移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組。

庫(kù)區(qū)共布設(shè)2座碼頭用于清漂船只的維修和保養(yǎng)，其中碼頭1為原養(yǎng)殖場(chǎng)老碼頭，在養(yǎng)殖場(chǎng)東北新建碼頭2，見圖3。

3.4 漂浮物處理設(shè)計(jì)

動(dòng)物尸體在水中分揀裝入駁船，上岸后利用冷藏車外運(yùn)至具有相應(yīng)處理資質(zhì)的單位并進(jìn)行最終無害化處理。

其余固體漂浮物采用衛(wèi)生填埋處理。漂浮物上岸經(jīng)人工分揀后直接打包預(yù)處理，并就近運(yùn)至庫(kù)區(qū)周邊城鎮(zhèn)垃圾處理場(chǎng)掩埋。預(yù)處理設(shè)備采用2臺(tái)YDW2000全自動(dòng)打包機(jī)，處理能力為15～20t/h，每臺(tái)打包機(jī)配備1臺(tái)叉車。

3.5 調(diào)度管理

由大伙房水庫(kù)管理局負(fù)責(zé)組建水源維護(hù)隊(duì)伍，其中專業(yè)清漂人員40人。

位于社河、蘇子河及渾河上的三張攔漂網(wǎng)(即攔漂網(wǎng)2、4、5)根據(jù)汛前水情狀況，于汛前完成鋪設(shè)。而庫(kù)區(qū)中的兩張攔漂網(wǎng)即(攔漂網(wǎng)1、3)則根據(jù)漂浮物匯集情況，當(dāng)前三張攔漂網(wǎng)無法保證有效攔截時(shí)，盡快進(jìn)行鋪設(shè)。

當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況，漂浮物越過攔漂網(wǎng)1，致使攔漂網(wǎng)6前有漂浮物聚集時(shí)，應(yīng)時(shí)刻對(duì)攔漂網(wǎng)6前漂浮物聚集情況進(jìn)行監(jiān)視，必要時(shí)可采取應(yīng)急措施，對(duì)其進(jìn)行破壞處理，保證水庫(kù)行洪安全。

3.6 攔漂網(wǎng)對(duì)水庫(kù)行洪影響

大伙房水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位為136．63m，相應(yīng)水庫(kù)泄量為10386m3/s，攔漂網(wǎng)1斷面處相應(yīng)流速為0．2m/s，當(dāng)漂浮物被攔漂網(wǎng)1攔截，影響行洪斷面面積僅占總面積的2．9%，相應(yīng)流速為0．21m/s;攔漂網(wǎng)6斷面處相應(yīng)流速為0．27m/s。校核洪水位為139．32m，相應(yīng)泄量為13535m3/s，攔漂網(wǎng)1斷面處相應(yīng)流速為0．24 m/s，當(dāng)漂浮物被攔漂網(wǎng)1攔截，影響行洪斷面面積僅占總面積的2．7%，相應(yīng)流速為0．25 m/s;攔漂網(wǎng)6斷面處相應(yīng)流速為0．30m/s。因此攔漂網(wǎng)1及攔漂網(wǎng)6均不影響行洪安全，且可在水庫(kù)泄洪時(shí)保證網(wǎng)的安全。

攔漂網(wǎng)對(duì)水庫(kù)行洪沒有影響，汛期時(shí)水庫(kù)的調(diào)度按正常調(diào)度即可。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)2013年“8．16”特大洪水帶來量大物雜的漂浮物給大伙房水庫(kù)水質(zhì)和工程設(shè)施運(yùn)行安全帶來極大隱患的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)漂浮物采取了“一攔、二撈、三清”及衛(wèi)生填埋的綜合處理方案，成立專業(yè)清漂隊(duì)伍，制定了日常調(diào)度及洪水期調(diào)度管理制度，極大的提高了清漂效率，保障了水源安全和樞紐工程設(shè)施安全。

同時(shí)，大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)清漂和防范工程措施將為遼寧省其他大型水庫(kù)的漂浮物處理積累寶貴的示范經(jīng)驗(yàn)，探索專業(yè)清漂管理辦法，為遼寧省的水源安全保駕護(hù)航。

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