分洪工程
[拼音]:fenhong gongcheng
[外文]:flood diversion project
当河道洪水位将超过保证水位或流量将超过安全泄量时,为保障保护区安全,而采取的分泄超额洪水的措施。它是河流防洪系统中重要的组成部分。为保护重要城市、工矿区或重点地区的防洪安全,当在保护区附近有适当的分洪条件时,可兴建分洪工程,把超额洪水分泄入湖泊、洼地,或分注于其他河流,或直泄入海,或绕过保护区在下游仍返回原河道。分洪工程是牺牲局部,保存全局的措施。
沿革
分洪工程在中国历史悠久。据记载公元前256~前251年,李冰主持修建都江堰工程,就有飞沙堰分洪设施。公元前 7年贾让提出治理黄河的上中下三策即包括分洪方案。唐代在海河流域永济渠(今京杭运河的一段)以东开辟新河入海,在永济渠以西利用洼淀蓄涝,减轻洪水压力。清代学者王柏心所著《导江三议》中,主张在荆江河段开辟和恢复一些口穴(分洪河道),分泄荆江洪水入湖泊洼地,以减小荆江洪水威胁。在海河水系上为减轻大清河下游水灾,于1925~1932年提出开挖独流减河直接入海的计划,1942年开工实施,但到1944年停工。1949年以后在中国洪灾较为严重的河流平原区实施分洪工程较多。在海河流域兴建了独流减河,并相继完成了子牙新河工程,直接分洪入海。在黄河上兴建东平湖分洪工程、北金堤分洪工程,分泄干流超额洪水。淮河兴建有�魍荨⒊俏骱�等分洪工程。长江干流上建有荆江分洪工程,支流汉江上建有杜家台分洪工程等。世界各国兴建分洪工程亦不少。美国于1927年大水后,在密西西比河下游从巴吞鲁日到新奥尔良建阿查法拉亚分洪道和邦尼特卡雷分洪道,东支流俄亥俄河口至开罗镇以下建新马德里分洪道(见密西西比河防洪)。苏联于高加索地区库拉河流域建萨里-苏湖分洪道等。
组成
分洪工程一般由进洪设施与分洪道、蓄滞洪区、避洪设施、泄洪排水设施等部分组成,至少应有进洪设施和分洪道或蓄洪区。以分洪道为主的有时亦称分洪道工程,在中国又称减河。以蓄滞洪区为主的,亦称分洪区或蓄洪区。
进洪设施
设于河道的一侧,一般是在被保护区上游附近,河势较为稳定的弯道凹岸,用以分泄超过河道安全泄量的超额流量。为使分洪水流顺畅,避免漩涡回流,增加进洪效果,进洪设施的分水角度以模型试验确定,较小工程常凭经验确定,一般为15°~30°。进洪设施可分为三类。
(1)有控制进洪工程:即在拟定的分洪口门处兴建分洪闸,当河道流量将大于安全泄量时,即开闸分洪,这种形式运用灵活,分洪及时适量,但投资较多。
(2)半控制进洪工程:是在进洪处修建溢流堰或滚水坝,以其顶面高程来控制分洪流量,即河道洪水位超过堰顶高程,则自然漫溢分洪,分洪流量随洪水涨落而增减。
(3)无控制进洪:即在计划口门处堤身预埋炸药,当需要分洪时,则临时爆破进洪或用人工扒口进洪,也有在堤防预留较低堤段,水位上涨漫溢进流的。为防止口门过量扩大,可事先在计划口门位置的两端和底部用石料裹头护底。无控制的进洪,可节省投资,但分洪难于做到及时适量,这样的分洪工程一般只适于一次性单一洪峰使用,对连续的多峰型洪水则使用不便。
分洪道
引导超额洪水进入承泄区的工程,只有过洪能力,没有明显调蓄作用。工程通常在河道的一侧,借用天然河道或利用低洼地带两侧筑堤而成。分洪道的路线选择,一般以地形、地质、洪水特性和社会经济情况等因素为依据,并以洪水演算成果,确定分洪道断面尺寸及两岸堤距和堤顶高程。分洪道根据泄洪出路,一般有以下几种情况。
(1)直接分洪入海:如海河下游近海区的独流减河,分海河水系大清河洪水入渤海。
(2)分洪入蓄洪区:如长江支流汉江下游杜家台分洪工程通过分洪道,将汉江超额洪水引入蓄洪区。
(3)分洪入临近其他河流,如长江支流滁河的马汊河分洪道,分滁河洪水入长江。
(4)绕过保护区回原河道的分洪道,如美国密西西比河的新马德里分洪道。
蓄洪区
利用平原湖泊、洼地滞蓄调节洪水的区域,其范围一般由围堤划定。蓄洪区围堤,可由旧有圩堤加培,也可新建围堤。围堤断面一般都按江、湖堤防标准修建。蓄洪区最高蓄洪水位高于外江或湖泊水位时,则按蓄洪最高水位加风浪,再加安全超高。为了防御风浪对堤坡的袭击破坏,常在水位变动范围内采用块石或混凝土预制块护坡。蓄洪区在世界上大江大河的防洪中广为应用,工程较简单,施工期短,投资相对较省。中国有些蓄洪区在大水年蓄洪,小水年垦殖,这样的蓄洪区称为蓄洪垦殖区。中国大江大河的中下游平原防洪,利用地形的有利条件,开辟了较多蓄洪区。如在长江中游有荆江分洪区、洪湖蓄洪区等;黄河下游有东平湖分洪区;海河下游有白洋淀、东淀等蓄洪区。它们都是各江河防洪工程系统的组成部分,并具蓄洪垦殖效益。
避洪工程
在分洪区运用时,为保障区内人民生命安全,并减少财产损失而兴建避洪工程。因此它往往是分洪蓄洪工程的重要组成部分,主要包括安全区、安全台(村台)、避水楼房、转移道路、桥梁和交通工具,以及救生设备和通讯、预报警报系统等。在规划中根据不同情况确定其规模和布置。一般安全区、安全台沿围堤兴建。而安全区自身即是一个完整的堤圩,具有较完善的生活条件和一定的生产条件。避水楼房多兴建在水域较宽阔的地方,采用深基钢筋混凝土框架多层高楼,楼层都设在设计蓄水位以上,一般只供短时停留,随后即转移到安全台或安全区。
排水泄洪工程
为及时有效地排出分洪区内分洪年的分洪水量及不分洪年的渍涝水而设置的工程措施。排水方式有自流排(如排水涵闸)和提排(如机电排水站)两种。有时两种方式同时采用。
展望
由于分洪工程是河流防洪系统的组成部分,经长期实践证明其防洪效益显著。特别在没有条件兴建控制性水库的流域,今后仍将是长期采用的措施。随着国民经济的发展,分洪工程应开展综合利用。在防洪系统中应做好优化调度,以便更好地、更合理地发挥分洪工程的效益。
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