天沙河引水增流工程運行及效益分析

摘要：通過天沙河引水增流工程運行管理實例，在工程運行過程中收集天沙河水位變化，分析該河段的工程效果，工程實踐表明，引水增流工程能夠明顯改善天沙河的水環境、提高河道防洪排澇效率。

關鍵詞：天沙河;引水工程;水閘

1、工程概況

天沙河屬西江河系的一級河流，流經江門市區，發源于鶴山市觀音帳山峰，徑流全長48.5公里，流域集雨面積為290.59平方公里。在上世紀90年代以前，天沙河水質良好，河水清澈，是大自然賦予江門人民的寶貴財富，是江門的母親河。自進入上世紀九十年代以來，隨著江門市經濟社會的迅猛發展以及城市化進程不斷推進，排入天沙河污染源逐年增加，導致天沙河中下游（尤其是江門主城區）河道污染日趨嚴重，水環境日益惡化，制約了社會建設和經濟發展。

天沙河引水增流工程是天沙河綜合治理工程的組成部分，主要任務是引西江水入城，增大天沙河水流量，改善城市河道水環境。工程設計主要是根據天沙河的感潮特性和水文情勢，利用天沙河外部大水體的自凈能力和環境容量，借助天沙河與外部大水體連接口門處的閘門控制，乘漲潮時機打開橫江、耙沖水閘引入西江水，落潮時打開下游江咀水閘排水，加強枯水期天沙河中下游河道河水的流動性，吐故納新，利用引入西江較潔凈水置換天沙河水，維持天沙河中下游河道景觀水位0.8m（珠基），不足水量由新建橫江泵站適當抽取西江水，以達到改善天沙河景觀和枯水期水環境容量的目的，使之基本滿足景觀用水及江門市區水環境綜合治理規劃的要求。

2、工程運行監測及資料分析

通過自動化監控系統，天沙河引水增流工程的管理能實現自動化、信息化和安全化，整體工程運行可以全電腦收集數據，結合人工收集后相得益彰。

2.1河道水位監測數據分析

由上圖監測數據可知，數據區間為2020年7月至2021年6月，數據包含汛期與非汛期的河道水位數據，河道水位最低出現在2014年12月，該月份河道水位平均值只有0.78m，非汛期（10月-3月）平均水位0.85m，監測數據跨度為一年，河道平均水位約0.86m，基本達到預期目標。根據監測數據顯示，天沙河引水增流工程經過多年的運營，通過不斷修改完善相應的引水方案，以及加強天沙河橫江泵站及水閘引水力度，河道全年水位比較平穩，滿足天沙河引水工程的設計要求。

2.2穿堤涵閘滲壓監測數據分析

滲壓計安裝在橫江水閘閘墩上下游，監測該位置的滲透水壓力。安裝點UP1-1處的最大滲透水壓力變化量為0.006MPa， UP1-2處的最大滲透水壓力變化量為0.004 MPa， UP1-3處的最大滲透水壓力變化量為0.004 MPa， UP1-4處的最大滲透水壓力變化量為0.006 MPa。經過從數據整理分析可以看出，各監測點滲壓計反應出來的滲透水壓力變化非常小，滲透水源比較穩定，確保了工程的正常運行。

2.3水閘監測數據分析

橫江泵站一般運行時段為當天23：00時至次日9：00時，天沙河各水閘、泵站統一調度、協調運行，并根據當天水質情況，靈活調度閘門及水泵的開啟。

根據上圖數據可知，橫江河外河水位（西江水位）在非汛期水位較低，若只通過橫江水閘自引西江水，根本不能滿足天沙河的取水要求，現結合橫江泵站的開泵抽水，橫江內河水位年平均值達到1.13m，高于耙沖及江咀水閘的平均水位，通過河道水位高差流動，能有效改善天沙河枯水期水環境。

3、工程運行效益分析

3.1引水效益分析

工程實施前江咀水閘枯水期實測水位約為-0.3～-0.4m，耙沖水閘水期實測水位約為0.3～0.4m，水位甚至可低至0.1m以下，而杜阮河口的污水流動慢，容易發臭，不僅影響附近居民的生活，更是影響市容市貌。工程運行以后，實測天沙河市區段河道水位常年平均水位為0.86m，在枯水期，通過橫江泵站抽引水，能有效地補充河道不足的水量和降低河道水污染物的總量，達到改善天沙河枯水期水環境的目的。

3.2防洪效益分析

從上圖可知，最高水位出現在2015年5月（臺風）。雖然城市暴雨時間短，強度大，雨水匯流速度快，導致河道水位上升迅速，在超預警水位（杜阮河口警戒水位2米）運行的過程中，河堤在高水位的情況下長期運行，都經受得住考驗，并沒有出現險情。

3.3工程效益分析

重建石山交通橋、人行橋工程竣工后，可以改善當地村民出行不暢順的局面，有利于改善當地村民的生產生活條件，同時改善道路狀況，滿足交通量日益加大的需求，對加快當地的經濟發展將起重要作用。

石山電排站的重建，有利于當地的防旱排澇，在雨季能及時排除低洼地帶的積水，防止內澇的發生，在旱季能通過水泵的引水灌溉等，防止旱情的發生。

橫江河堤段的整治，擴寬了原來的河道，并對河道兩岸進行改造，更有利于防洪排澇，而堤頂水泥路面的建成，不僅為當地村民的生產及生活的便利，更有利當地經濟的發展。

3.4社會效益分析

通過橫江泵站及水閘的引水，江門市區段的天沙河水環境的到有效的改善，在汛期有效排澇，非汛期能引水增流，達到一個綜合治理的目的，不僅是為棠下數千畝的耕地提供灌溉引水的便利，為新建濱江新城提供規劃導向，為環市段居民生活生產帶來便利，對江門市的長遠發展起到重要的輔助作用。

4、結論

（1）由運行期間河道水位數據可知，通過引水增流工程，天沙河河道水位已基本滿足日常景觀水位要求。根據河道水位數據不斷地收集及分析，不僅可以了解汛期暴雨后河道水位情況及特征，更可進一步完善引水增流工程后期引水及排水方案。

（2）橫江水閘的穿堤涵閘的滲壓變化小，已基本穩定，對橫江泵站及水閘的安全運行沒有影響，后期要補充水閘的沉降觀測數據，并制定相關的監測方案，再綜合分析其運行情況。

（3）天沙河各水閘及泵站根據運行規程要求，再結合實測河道水質情況，通過開閘引水和水泵抽水，已滿足天沙河引水增流工程的設計水位要求。但各水閘缺少沉降數據的分析，對后期水閘的管理和維護帶來不便，水閘要長遠安全的運行，必須定期收集水閘的沉降數據并分析。

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姓名：鄧漢明（1985.03）;性別：男，籍貫：廣東江門人，民族：漢族，學歷：碩士，華南農業大學;現有職稱：中級工程師;研究方向：水利工程管理;