水利工程河道整治与防洪排涝技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-11-06
/ 2

水利工程河道整治与防洪排涝技术的应用

金泽武   梁世满

豫西黄河河务局孟津黄河河务局   河南 洛阳    471000

摘要:河道整治和防洪排涝是水利工程的两个重点方面。通过疏浚、筑堤、建设蓄滞洪区等措施,可以整治河道,确保汛期行洪顺畅。水库、堤防、圩区、排涝泵站等工程的建设,构成了综合的防洪排涝体系。水利工程的管理与维护也十分关键。遥感、大数据等新技术正在水利领域得到应用,提高调度管理能力。只有将工程措施与科学管理相结合,才能充分发挥水利工程效益,更好地服务经济社会发展。

关键词:水利工程;河道整治;防洪排涝;工程措施;管理维护

引言:水利工程在控制洪水、缓解旱情、保障水安全等方面发挥着重要作用。河道整治和防洪排涝是其中两个关键方面。近年来,随着气候变化和人类活动加剧,洪涝灾害发生更加频繁,给水利工程带来严峻挑战。加强河道整治,完善防洪排涝体系,已成为一项刻不容缓的任务。

一、河道整治的主要措施

(一)河道疏浚

疏浚内容包括清除河道内淤积物、杂草和阻水障碍物等。通过疏浚,可以恢复河道原有的过水断面,提高河道的排洪能力。对于淤积严重的河段,可采用机械设备如挖泥船、抓斗式挖泥机等进行大规模清淤。但大规模疏浚费用高昂,对河道生态环境也有一定影响。因此,平时也要注重定期进行小规模疏浚,及时清理河道内杂物,维持既有疏浚成果。近年来,疏浚工艺不断进步,出现了射水疏浚、气波疏浚等新技术。这些新工艺能耗低、效率高,有利于降低疏浚成本,减轻对河道生态的干扰。

(二)堤防建设与加固

堤防是修建在河流两岸的重要防洪建筑物,对防范洪水泛滥、保护两岸居民生命财产安全至关重要。新建和加固堤防,可以提高堤防的防洪标准,抵御更高洪水位的冲击。常见的堤防类型有土堤、石堤、混凝土堤等。土堤造价低,技术要求相对简单,但抗冲刷能力较弱;石堤、混凝土堤结构稳定,防渗抗冲刷性能好,但工程量大,造价较高。堤型的选择要综合考虑当地的水文、地质条件,以及可用施工材料、技术等因素。近年来,堤防工程中开始应用一些先进技术和新材料,如高强土工织物可用于加固堤身,提高抗渗透能力;新型防冲刷材料可用于护坡,延长使用寿命。

(三)蓄滞洪区建设

蓄滞洪区是在河流中下游修建的用于暂时储存洪水的区域,是降低洪峰水位、减轻下游防洪压力的有效途径。当遇到超标准洪水时,可以利用蓄滞洪区暂时滞蓄一部分洪水,缓解河道主槽的洪水压力,避免下游发生严重的洪涝灾害。蓄滞洪区的选址需要兼顾防洪效益、区域土地利用现状以及工程移民安置等多方面因素。一般选择在地势相对低洼、人口稀疏的地区。为了发挥蓄滞洪区功能,需要配套修建分洪闸、排水涵洞等水工建筑物,保证洪水的有序进出。平时可将蓄滞洪区用于农业生产,洪水来临时及时转移人员,用于暂存洪水,汛期结束后再适时排水,恢复原有土地用途。

二、防洪排涝工程体系建设

(一)水库建设

水库是防洪排涝体系中的关键性工程,在洪水调蓄、削减洪峰方面发挥着不可替代的作用。通过水库拦蓄上游来水,可显著降低下游河道的洪峰流量和水位,减轻防洪压力。水库建设需要综合考虑多方面因素。坝址选择要权衡库容量、地质条件、施工难易程度等;确定防洪库容要兼顾防洪标准和工程投资;水库淹没区的移民安置问题也需统筹解决。水库除防洪外,还有供水、灌溉、发电等功能,各项功能应统一规划、科学配置。此外,水库调度应充分利用水文气象预报信息,根据汛期实际降雨、来水情况,及时优化调度方案,既确保水库安全,又最大限度发挥防洪效益。必要时,还可与上下游其他水工程联合调度,形成防洪合力。

(二)堤防、圩区建设

沿主要河流和洪涝易发区修建堤防,可有效遏制洪水对两岸平原的侵袭。堤防建设要以流域为单元,统一规划堤防布局和建设时序。不同河段的堤防等级和防洪标准,要根据所保护区域的防洪要求和经济发展水平综合确定。一般来说,防护人口密集区、重要城镇和工农业生产区的堤防,应采用较高的防洪标准。堤线走向要结合河流形态和地形特点,尽量顺应河势,避免急弯和对冲,确保行洪顺畅。堤身断面要根据水位、流速、土质等设计,坡比要满足稳定性要求,同时铺设护坡或护脚保护。堤内还应修建圩区,配套排涝渠、涵闸等设施,一旦堤内积水,可及时排除。

(三)排涝泵站建设

排涝泵站是圩区排涝系统的核心装置,特别是在洪涝期间,泵站可快速排除圩内积水,把洪水损失降到最低。泵站选址时,要因地制宜、优化布局,尽量靠近圩区排水出口,减少输水损失,同时要便于机组设备运输和检修养护。泵站规模要根据圩区面积大小、汇水时间、允许积水深度等因素确定,一般要求在 3-5 天内排除圩内积水。机组选型应根据扬程、流量等水力参数优选,选用高效、节能的大型机组。要加强泵站自动化、信息化建设,上装在线监测、故障诊断系统,实现泵站运行状态实时监控,并与区域防汛调度系统联网,及时响应调度指令。注重平时保养维护,汛前检查校核,确保关键时刻安全稳定运行。

三、水利工程的管理与维护

(一)健全管理体制机制

健全完善的管理体制和运行机制是确保水利工程长期发挥效益的重要保障。首先要厘清管理职责,明确各级政府部门、业主单位、运维单位等各方主体的管理权限和职责边界,构建统一管理、分级负责、协调有序的运行管理机制。在此基础上,要着力加强管理队伍建设,通过教育培训、职称评定、待遇保障等措施,培养一支专业化、高素质的管理和技术人才队伍,提升工程管理的科学化、精细化、标准化水平。同时,还要建立健全各项规章制度,对工程调度运用、日常巡查、安全监测、维修养护等方面工作做出明确规定,并严格监督执行。

(二)加强日常维护管理

    水利工程作为重要的基础设施,经常面临水流冲刷、风化侵蚀等自然作用的影响,需要开展有计划、有规律的日常维护,才能保持工程设施的完好性和正常运行能力。要建立定期检查制度,采用巡查、监测等方式,及时了解掌握工程运行状况,发现问题隐患。尤其要加强水闸、护岸、溢洪道等关键水工建筑物的检查维护,及时修复损毁部位,做好老化部件的更换和加固,确保工程整体安全稳定。机电设备是水利工程的重要组成,对启闭机、泵机等设备要按照操作规程定期进行检修养护,做好润滑、除锈、零配件更换等,确保启闭灵活、运转正常。水利工程维护还要重视生态环境保护,加强对河道非法采砂、排污等人为干扰行为的管理,保障河道生态流量,维护河流健康生命。

(三)推广应用新技术

随着科技的进步,一些先进的信息化技术在水利行业得到越来越广泛的应用,给水利工程管理带来新的手段和途径。遥感技术具有宏观、快速、动态监测的优势,可用于河道地形、洪水淹没范围、灾情分布等信息的及时获取,为科学防汛抗旱决策提供依据。大数据分析技术可应用于海量水文监测数据的处理和分析,从历史数据中发现隐藏的规律性,形成优化调度运用的科学方案。在水利工程运行过程监控中,可通过在大坝、堤防、泵站等关键设施上布设各类传感器,利用物联网技术进行实时在线监测,并将监测数据上传至管理平台,实现远程集中监视和控制。新技术的应用使得工程管理更加智能化、精细化,大大提高了管理效率,增强了防灾抗灾和应急处置能力。

结束语:水利工程是经济社会发展的重要基础设施。面对新的形势和挑战,必须高度重视河道整治和防洪排涝工作。坚持工程措施和非工程措施相结合,传统方法与新技术相融合,不断提升水利工程建设和管理水平。只有这样,才能更好发挥水利工程的综合效益,为国计民生提供坚实的水安全保障。

参考文献:

[1]陈慧珍.水利工程河道整治与防洪排涝技术的应用[J].农业灾害研究,2024,14(04):254-256.

[2]乔世娇,田新星,张海阔.关于城市水利工程施工期排水调度的研究[J].人民黄河,2023,45(S2):191-193.

[3]池丹丹.水利工程中的排涝引水河道整治措施[J].工程技术研究,2023,8(22):220-222.