柳林清河河道綜合治理項目運行管理淺析

劉耀文

（柳林縣水利局，山西 柳林 033300）

1 概況

柳林縣清河城區段綜合治理項目采用復式河槽方案，一級河槽寬110～120 m、深3.5 m，兩岸設矩形（規格為3.5 m×3.5 m或2.5 m×3.5 m）鋼筋混凝土截（雨）污箱涵12.3 km，兩岸箱涵間根據河道縱坡布設8座攔河蓄水橡膠壩和2座大型音樂噴泉，箱涵頂以上、兩岸河堤間為二級河槽，寬140～210 m、深2～5 m。汛期一級河槽蓄水全部放空，作為行洪河道；非汛期時橡膠壩充壩蓄水，在治理段上游堆土石圍堰將上游來水引入兩岸箱涵內，箱涵河道外側連接城區雨污水支涵（管）87處，將城區排出的雨水和生活污水分別截流于兩岸箱涵內，與上游來水一起從箱涵尾端泄入不蓄水的主河道內；以確保治理段橡膠壩庫區只蓄積柳林泉出流的清水。

本項目歷時約10年，累計完成投資約3億元，治理段東起寨東村東、西至廟灣新街口，全長6.2 km，蓄水段長5.1 km，水面56.1萬m2、蓄水量約81萬m3、主河道內建有大型音樂噴泉2座；河道兩岸二級平臺景觀綠地面積23.5萬m2；域內有4大支溝、6座橋梁、87條雨污水支涵（管）。干流支流有洪水、污水、泥沙，外部條件相當復雜，特別是8座橡膠壩聯合運行，其技術要求非常高。

2 運行中遇到的問題及解決辦法

2.1 充壩水源

原設計充壩、排水系統均采用DN400鋼管和大功率水泵，以快速充壩、抽排，充水系統前置3 000 m3水池接城市自來水管網。根據柳林泉的涌出量計算蓄滿一座橡膠壩庫區大約需60～80 h，短時間快速充壩意義不大；經過長期探索，不斷改進采用DN100的兩臺泵自河道內吸水，通過消防水袋翻過箱涵頂插入充水口的方式充水立壩，不僅充壩速度完全可以滿足攔蓄泉水的需要，而且使用河道內的清水與使用城市自來水相比每次充壩可節約水費0.48～0.65萬元。按8座壩每年充壩兩次計算（不包括平時補水），年可節約運行費用約10萬元。經過一年的成功試運行，在二期和東延工程設計時取消了前置水池，共節省水池建設費用約400萬元。

2.2 壩頂偏流

每座壩都是分兩跨設計，共用一座泵房，充排水管路是獨立的。兩跨壩自然滲漏量不同引起壩頂塌落度不均衡，使的壩頂溢流出現偏流現象，影響景觀效果。經運管人員在實踐中認真分析，決定在DN400的兩根充水主管之間焊接一根DN100的連接管，并在其中間安裝DN100的蝶閥。這樣即可實現兩套充水管路隨時聯通或阻斷，聯通狀態下可使兩跨壩頂始終持平，有效解決偏流問題；而阻斷狀態下可以實現單獨放空某一跨壩，以滿足檢修、施工等需求。

2.3 水面結冰

柳林泉域出口水溫18～20℃，在20世紀80～90年代泉水涌出量較大，約1 m3/s，中間河寬約10 m，因而每到隆冬季節，水面蒸汽裊裊，素有“四十里抖氣河”的美譽。近年來由于工農業用水量的不斷增大，泉水涌出量銳減；尤其是橡膠壩建成后蓄水面寬度100～120 m，“晾水”效應顯著，一二期工程建成的1—5號壩冬季水面全部結冰。東延工程實施時為了盡可能減少結冰區域，決定從劉家疙瘩原有舊水池（10#壩庫區尾端）起接一根DN400的波紋管從箱涵靠河道外側埋設、一直通到9號壩壩袋上游處穿過箱涵底板直接通向9號壩庫區，該管路埋深4 m也就實現了在保溫狀態下將18℃的泉水送到9號壩庫區，這樣就實現了9號、10號壩庫區冬天不結冰。現在的冬季，約1 200 m2的水面上晴天鴛鴦戲水、別有情趣，陰天氣霧繚繞、蔚為壯觀，引來無數游人駐足觀賞。

2.4 護底損壞

原設計方案箱涵靠河道側設5 m寬C20素混凝土護底，護底下鋪設兩布一膜土工布，護底邊搭設在深1.25 m，寬0.5 m的M10漿砌石齒墻上。清河河道在屈家溝岔至香嚴寺段形成了約100°的大灣，行洪時洪水漩渦又急又大，由于運行管理中沒有對沖刷現象引起足夠重視，加之護底部位常年有積水或淤泥，未能及時發現和修復因沖刷而損壞的護底。在歷經多年洪水沖刷后，終于在2010年的“9.19”洪水過境時造成該段100余m箱涵基礎被掏空，5節箱涵（每節20 m）下沉3～5 m，直接經濟損失150萬元。在修復時采用了新的護墻方案——緊貼箱涵底板向河道內側斜向下45°插入2.5 m深，且將其下邊緣設在深1.25 m、寬0.5 m的M10漿砌石齒墻上。經過8年運行，該段箱涵正常發揮效益，事實證明改進方案明顯優于原設計。

2.5 涵內淤積

在運行初期，由于缺乏經驗，加之人為傾倒等原因，使得北岸屈家溝口及以下約230 m段箱涵內嚴重淤積，淤積最大深度2.3 m。清淤工作異常困難，采用小型機械只能直進直退、無法掉頭，每次作業運距遠、耗時長、運量小，且機械自身排煙嚴重，致使涵內空氣含氧量極低，長時間作業司機會出現缺氧、惡心的情況；只能采用人工多點作業方式，在箱涵靠河道側壁上每10 m開一個作業口，投入大量人工和資金才完成清淤工作。

經全面排查發現：南涵內因上游來水長期流過，幾乎沒有淤積；北涵溝岔以下和上游淤積也很少，最大淤積深度不超0.5 m。由于涵內壁全部為混凝土壁、糙率很小，涵底縱坡5‰，根據大水沖刷、小水淤積的河道水流特點，采用庫區蓄水與清淤閘門聯合調度高水頭、大水量沖淤的方式較好地解決了涵洞內的淤積問題，同時也加強了源頭管理，禁止往敞開的支溝內傾倒垃圾，在各支溝匯入處的箱涵側壁口裝上攔污柵，有效解決了人為淤積問題。

3 結語

河長制的推行對柳林清河綜合治理項目的運行管理提出了新的要求，在今后的運行中要與水文、防汛部門建立聯動機制，以避免或最大限度減小洪水災害造成的損失。同時，要服從水行政主管部門的管理，正確處理城區生態用水與柳林泉可持續發展的關系。