楊大卓 紀 旭
(1.遼寧省營口水文局,遼寧 營口 115003;2.遼寧省北票市水土保持局,遼寧 北票 122100)
青天河閘建于1965年,是營口市規(guī)模最大的排灌兩用閘,建閘40多年來取得了較大的灌溉排澇效益。青天河出口原有一座鋼筋混凝土船閘及9孔木閘,是營口西部地區(qū)灌溉、排水、防洪的關鍵性工程。但船閘出口翼墻斷裂,閘前海漫沖淘深度達4m,已有傾覆和滑動危險,兩側涵洞斷裂早已不能使用,9孔木閘年久失修,木質腐爛。舊閘處于凹岸,無護岸工程,由于多年水流沖刷,河岸連年靠近閘址,相距僅有31m,汛期時刻有被河水吞掉危險。舊閘過水斷面56.1m2,日平均引水流量17.5m3/s,僅能滿足6000hm2水田灌溉用水需要,與營口西部灌區(qū)規(guī)劃要求引水流量32.1m3/s,灌溉15533.33hm2水田相差懸殊。鑒于上述情況,經(jīng)上級批準決定興建青天河閘,設計能力為日平均引水流量32m3/s,灌溉水田15533.33hm2。
青天河閘灌區(qū)位于長大鐵路以西,海城河以南,大遼河以東,南臨渤海,東西寬約40km,南北長約60km,總面積1589km2。地勢由東北向西南傾斜。東部為山前傾斜平原,坡度為1/800~1/1300,地面高程6~2m,西部地勢平坦,地面坡度為1/1.5萬~1/2.5萬,地面高程2~5m。行政區(qū)劃包括營口市及老邊區(qū)共15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。耕地63933.33hm2,其中:水田14800hm2,旱田45466.67hm2,菜田3666.67hm2??側丝?3.4萬。
灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定,以營口市西6鄉(xiāng)為例,1956年產(chǎn)量最高,旱田單產(chǎn)125kg,水田單產(chǎn)305kg,總產(chǎn)0.6億kg;1960年產(chǎn)量最低,旱田單產(chǎn)75kg,水稻單產(chǎn)108kg,總產(chǎn)0.31億kg。歷年平均受災面積5066.67hm2,損失糧食400萬kg,最大澇災面積13333.33hm2,損失糧食1170萬kg。灌溉水量不足,水質不佳。1957年灌溉水鹽分最高,水稻受害面積7533.33hm2,損失糧食675萬kg。1958年受災面積11000hm2,損失糧食1015萬kg。
根據(jù)《營口盤錦灌區(qū)水利規(guī)劃》要求,青天河閘負擔灌溉面積15533.33hm2,占西部灌區(qū)面積的48%,暢排面積106km2,占勞動河集雨面積的26%。
青天河閘位于青天河口800m處右岸灘地上,工程等級為Ⅲ等。灌溉標準采用潮位保證率85%,除澇標準10年一遇,防洪標準為25年一遇。外河汛期20年一遇最高潮位4.72m;灌期50年一遇最低潮位-1.21m,500年一遇最低潮位-1.47m。內河汛期最低水位1.0m,灌期最高水位2.0m。設計引水流量101m3/s,設計排水流量105m3/s。
水閘凈寬35m,采用開敞式鋼筋混凝土平板鋼閘門結構,共分7孔,每孔凈寬5m,中孔通航,分成2孔、3孔、2孔三聯(lián),閘體長12m。翼墻為懸臂式鋼筋混凝土結構,成八字形對稱布置。下游消能按排水控制計算,消力池長14m,深0.8m,海漫長20m。上游消能以引水控制計算,消力池長14m,深0.5m,海漫長20m。海漫末端設防沖槽與引河相接,引河底寬45m。
為保證水閘正常運行和安全,成立了青天河閘管理所,由專人進行管理,按水閘運用程序控制運用。排水時,必須全部開啟,不準不同孔數(shù)和局部開啟,不準超過0.5m水頭差開啟。高潮引水時,最大引水流量不得超過140m3/s,不準局部開啟閘門,必須3孔以上閘門同時開啟。由于加強了水閘管理,青天河閘運用良好。
對大遼河青天閘斷面農(nóng)業(yè)灌溉用水壓鹽情況和引水流量進行了連續(xù)監(jiān)測,監(jiān)測項目為潮水位、引水流量和氯化物含量。
青天河閘站距下游營口潮水位站為55km。根據(jù)大遼河營口潮水位站觀測資料推求,潮水位傳播到青天河閘延遲2~3h。本次監(jiān)測以營口潮水站潮位推算布設,流量測驗采用ADCP對青天河閘出水口進行,營口潮水位站2017年6月16日、17日、18日潮水位過程線見圖1~圖3。
圖1 2017年6月16日營口潮水位站潮水位變化過程線
圖2 2017年6月17日營口潮水位站潮水位變化過程線
圖3 2017年6月18日營口潮水位站潮水位變化過程線
6月16日、17日、18日,采用ADCP對青天河閘出水口流量進行測驗,水質主要監(jiān)測項目為氯化物。
4.2.1 16日監(jiān)測分析
16日對青天閘站的水位、引水流量、氯化物進行了監(jiān)測,結果見表1。
根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質標準》,農(nóng)業(yè)灌溉用水氯化物濃度限值為350mg/L,遼寧省農(nóng)業(yè)灌溉用水氯化物控
表1 6月16日青天閘站監(jiān)測結果
制限值為500mg/L。16日,青天閘斷面共監(jiān)測10次,其中15∶00、15∶40、23∶05共3次監(jiān)測氯化物濃度高于500mg/L,未達標;其余7次監(jiān)測氯化物濃度均低于500mg/L,優(yōu)于氯化物限值。
通過16日的監(jiān)測分析,青天閘每日在高潮位時段均發(fā)生氯化物超標無法引水情況,其他時段氯化物含量均小于標準值,可正常引水。期間共引水40.8萬m3。
4.2.2 17日監(jiān)測分析
17日16:00—23:43(營口潮水位站從低潮至高潮)對青天閘的水位、引水流量、氯化物進行了監(jiān)測,結果見表2。
表2 6月17日青天閘站監(jiān)測結果
6月17日16∶00—23∶43監(jiān)測水量14次,水質15次,其中16∶00、17∶20、23∶43時3次監(jiān)測氯化物濃度高于500mg/L,未達標;其余12次監(jiān)測氯化物濃度均低于500mg/L,優(yōu)于氯化物限值。通過17日的監(jiān)測分析,青天閘每日在高潮位時段均發(fā)生氯化物超標無
法引水情況,其他時段氯化物含量均小于標準值,可正常引水。經(jīng)計算該時段引水量為191.6萬m3。
4.2.3 18日監(jiān)測分析
18日7:40——00:00對青天閘的水位、引水流量、氯化物進行了監(jiān)測,結果見表3。
表3 6月18日青天閘站監(jiān)測結果
18日監(jiān)測氯化物17次,其中13∶00、20∶50、21∶20、22∶00及22∶30 4次氯化物未達標,其余13次合格。經(jīng)計算,青天河閘6月18日7∶40—00∶00監(jiān)測水量為359.4萬m3。
通過對16—18日的水質、水量監(jiān)測分析,青天閘每日在高潮位時段均發(fā)生氯化物超標無法引水情況,其他時段氯化物含量均小于標準值,可正常引水,16—18日共引水591.8萬m3,所以只能氯化物符合標準的低潮位時段進行監(jiān)測引水。
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