戴鈺 陳情情 張子妍

摘 要：為防止因工程建設(shè)和長距離引水導(dǎo)致的釘螺擴(kuò)散和血吸蟲病蔓延問題，本文提出在分水嶺附近區(qū)域?qū)⒁こ讨鞲汕扯胃脑鞛橐萸鸵ê角⒙?lián)的雙線渠道設(shè)計方案，并對其中的原理進(jìn)行解釋。

關(guān)鍵詞：引水工程;引水渠;航道;除螺

中圖分類號：TV675;R184.38文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）01-0055-02

Abstract： In order to prevent the spread of Oncomelania and schistosomiasis caused by the project construction and long-distance water diversion， this paper proposes a design scheme of transforming a section of the main channel of the water diversion project into a two-way channel with parallel connection of the water diversion and snail removal channel and the water diversion and navigation channel， and explains the principle of the scheme.

Keywords： water diversion project;diversion canal;channel;snails removal

水是地球萬物的生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件。水安全事關(guān)防洪安全、供水安全、生態(tài)環(huán)境安全、生命健康安全、糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全、社會安全和可持續(xù)發(fā)展，直接關(guān)系到和諧社會的建設(shè)，如果水安全得不到保證，就不可能建設(shè)和諧社會。目前，全球性水資源短缺日益嚴(yán)重。為滿足灌溉、航運、飲水等需求，近年來我國開工建設(shè)了一大批大型跨流域引水工程。例如，安徽省的“一號工程”——引江濟(jì)淮工程從長江北岸取水，總體上分為引江濟(jì)巢、江淮溝通、江水北送三大輸水段落。在輸水途中，高山地帶眾多，不滿足通航條件，若繞道輸水則耗資過大。不僅如此，引江濟(jì)淮工程的兩個引水口地區(qū)外灘均有釘螺分布，釘螺通過漂浮物或搬運等方式向其他地區(qū)擴(kuò)散的風(fēng)險極高。工程沿線雖然無釘螺分布，但存在引水口地區(qū)釘螺擴(kuò)散輸入和其他地區(qū)釘螺輸入的風(fēng)險。釘螺擴(kuò)散是血吸蟲病傳播的主要途徑，而血吸蟲病感染力極強，傳播方式多、易流行，且通過水傳播的概率較高，嚴(yán)重危害人們健康。

釘螺是血吸蟲唯一的中間宿主，控制釘螺擴(kuò)散可有效阻斷血吸蟲病在當(dāng)?shù)氐膫鞑ヅc流行[1]。根據(jù)《引江濟(jì)淮工程環(huán)境影響報告書》，引江濟(jì)淮工程擬采取的工程措施包括工程前端的有螺灘地處理、中端的河道硬化、末端的涵閘防螺工程。其中，作為防螺重點的涵閘防螺工程的技術(shù)主要有單層攔網(wǎng)、雙層攔網(wǎng)、沉螺池技術(shù)、中層取水防螺建筑物[2]。但是，由于工程沿線的分水口眾多，在工程末端進(jìn)行防螺處理，工程量巨大，風(fēng)險較高，難以管理，并且無法保證除螺過程對正常通航的影響。為此，本文開展通航除螺引水工程設(shè)計研究，在引水工程中段除螺，在不影響工程通航運行的同時，達(dá)到有效除螺的目的。

1 通航除螺雙線設(shè)計

為了解決在地勢較高處的通航問題以及防止釘螺擴(kuò)散的問題，本文利用水流重力、水流紊動特性及水流勢能，將引水工程主干渠某段設(shè)計為引水通航渠和引水除螺渠并聯(lián)的雙線渠道。

1.1 引水通航渠設(shè)計

在航道部分，為適應(yīng)水位變化，在上下游連接處均設(shè)有船閘。船閘由人字形閘門、閘首、閘室、上下游引航道、輸水系統(tǒng)及相應(yīng)的啟閉裝置和控制系統(tǒng)組成。船舶自下游向上游行駛時，通常利用輸水系統(tǒng)使室內(nèi)水位與下游引航道水位齊平。但由于地勢原因，上下游水位很難齊平，因此，本設(shè)計利用泵站連接航道與當(dāng)?shù)厣嫌紊絽^(qū)河流或水庫，從而提升下游水位，方便通航。根據(jù)釘螺的底層生活特性，船通過船閘時不會造成釘螺的擴(kuò)散。

1.2 引水除螺渠設(shè)計

在分水嶺上下游船閘首尾處設(shè)計一條引水除螺渠。由于分水嶺處地勢較高和上游船閘阻擋，釘螺無法通過航道，只能隨水流進(jìn)入引水除螺渠。除螺渠由沉螺池及雙層攔網(wǎng)組成。沉螺池布置在船閘下游，根據(jù)釘螺、螺卵在水體中具有沉降運動和分層分布等生物力學(xué)特性，采用沉螺、阻螺相結(jié)合的方法，將引水輸入的釘螺、螺卵全部沉淀攔阻在沉螺池內(nèi)，然后利用藥物集中殺死[3]。沉螺池的設(shè)計關(guān)鍵在于池內(nèi)流速、池深、池寬及池長。為滿足釘螺在池內(nèi)沉底的要求，根據(jù)楊先祥等[4]關(guān)于釘螺在水體中運動狀態(tài)的研究，池內(nèi)最大流速[Vmax]≤20 m/s。由連續(xù)性方程[Q=AV]可知，沉螺池的過水?dāng)嗝婷娣eA則由來水流量[Q]與流速[V]決定。本設(shè)計中，在沉螺池布設(shè)一個小型垃圾清理裝置，該清理裝置采用輕質(zhì)材料制作，由發(fā)動機、漏水網(wǎng)、鐵圈、撐水桿和電子設(shè)備等組成，并采用高性能發(fā)動機連續(xù)作業(yè)，降低噪聲，且打撈和過濾過程自動化程度高。同時，在各個連接處均設(shè)有雙層攔網(wǎng)，第一層為阻攔漂浮物或成螺的金屬網(wǎng);第二層為阻擋幼螺的目網(wǎng)。

2 工作流程

引水除螺渠和引水通航渠結(jié)構(gòu)如圖1所示[5]。引水除螺渠主要由抽水池、進(jìn)水渠、沉螺池和出水渠等構(gòu)成，抽水池中設(shè)有水泵，以便提升水流;沉螺池內(nèi)設(shè)有可清理水面漂浮物的垃圾清理裝置，沉螺池末端距池底一定高度處設(shè)有篩孔孔徑比釘螺小的雙層攔網(wǎng)。引水通航渠由引水河、上游干渠、甲船閘、山區(qū)運河、乙船閘、下游干渠和補水渠組成，從較高海拔的河流或水庫給此線路補水來滿足運河通航水深條件。

在引水通航渠線路中，山區(qū)運河與供水箱連通，保持水位恒定。當(dāng)無船經(jīng)過時，所有閘門和輸水閥門全部關(guān)閉。當(dāng)船舶運行至甲船閘時，開啟A閘門處的輸水閥門，待水位齊平后開啟閘門A，船舶駛?cè)腴l室，再關(guān)閉A處閘門;打開B閘門的輸水閥門，待兩者水位齊平后開啟B閘門，船舶駛?cè)肷絽^(qū)運河，再關(guān)閉此閘門;船舶開到乙船閘前時，打開C閘門處的輸水閥門，待兩者水位齊平后開啟上述閘門，船舶駛?cè)腴l室后關(guān)閉C閘門;打開D閘門處的輸水閥門，待水位齊平后開啟D閘門，船舶駛?cè)胂掠吻?。同理，船舶也能從補水渠開到引水渠。

在引水除螺線路，引水渠的水流通過上游干渠進(jìn)入抽水池，開啟抽水池內(nèi)的水泵，水流被提升到進(jìn)水渠，然后流入沉螺池，為使池中水流變得平緩，本設(shè)計中將沉螺池設(shè)計為寬淺型。水中較重的垃圾和部分釘螺將沉降到池底，在沉螺池后布設(shè)一個小型垃圾清理裝置，有效清理水面漂浮垃圾，水中的漂浮物及吸附其上的釘螺將被攔截下來，漏網(wǎng)的釘螺將被沉螺池末端的攔網(wǎng)攔截下來。由于攔網(wǎng)的過水面積較大，因此攔污的水流阻力較小。清除釘螺和垃圾后的水流再經(jīng)出水渠流到下游干渠，最后流入補水渠。

3 分析與結(jié)論

本文提出在分水嶺附近區(qū)域?qū)⒁こ讨鞲汕扯胃脑鞛橐萸鸵ê角⒙?lián)的雙線渠道設(shè)計方案，除螺渠借助水流紊動使釘螺與載體分離，通航渠從附近上游河流或水庫引水來克服航道中的水位落差，滿足通航水深條件，從而實現(xiàn)既通航又除螺的雙重功能。從上述分析得出的結(jié)論如下。

①采用人字形船閘過船、攔網(wǎng)防螺、水泵抽水等措施來分別實現(xiàn)通航、除螺、引水等目的。這些措施是水利工程中常規(guī)技術(shù)手段，其科學(xué)性早已被證實。同時，在沉螺池設(shè)置了小型垃圾清理裝置，以有效清理水面漂浮的垃圾，并采用沉螺池底部沉降、攔網(wǎng)攔截等組合式除螺措施，上下結(jié)合，首尾并重，加大了釘螺的去除概率，一定程度上也減輕了攔網(wǎng)的垃圾堵塞壓力。

②在引水工程的主干道上開辟兩條并聯(lián)線路，通航線路中借助地理優(yōu)勢阻礙釘螺的通行，引水除螺線路則采用了組合式措施高效除螺，從而在引水工程主干道上實現(xiàn)既通航又除螺的效果。

③該設(shè)計克服了在通航運河上進(jìn)行除螺處理的困難，管理成本低，防范風(fēng)險小，適合在需要防范血吸蟲病擴(kuò)散風(fēng)險的通航引水工程上推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]官威，洪青標(biāo)，呂山，等.釘螺控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國血吸蟲病防治雜志，2017（2）：246-251.

[2]中華人民共和國水利部.水利血防技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國水利水電出版社，2011.

[3]元藝，徐興建.釘螺水力學(xué)新技術(shù)防止釘螺擴(kuò)散研究進(jìn)展[J].中國血吸蟲病防治雜志，2005（2）：158-160.

[4]楊先祥，徐興建，陳偉，等.釘螺生物水力運動特征的實驗研究[J].中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，1995（1）：13-17.

[5]肖柏青，張政，劉詩語，等.一種通航引水工程除螺設(shè)計：201811157546.2[P].2018-12-07.