張 灝
(太原市小店區水務局 山西太原 030000)
太榆退水渠位于山西省太原盆地東北部,建成于1978年,主要擔負著晉中市、太原市兩市266.67 km2農田和若干條河流溝道的排退水任務。上游由榆次區王家堡村起,在西賈村進入太原市小店區,沿途經小店區辛村、梁家莊、小北格、侯家寨、三賢村、同過村、東草寨、東柳林、劉家堡、東里解、西里解,在洛陽村穿過瀟河,途徑王吳、南馬,清徐的長頭村,在汾河二壩下游約700 m 處匯入汾河。其間,榆次東退水渠、太原北張退水渠均自流進入該渠,薛店退經薛店泵站抽排匯入。
太榆退水渠總控制面積553 km2,其中榆次區308 km2,太原市245 km2,總長度26.35 km,其中榆次段長5.6 km,太原段長20.75 km。該渠原設計總退水流量25 m3/s,即允許榆次東退(即現榆次總退水渠)向太榆退水渠最大排泄流量為11 m3/s,太原段最大排泄流量14 m3/s。太榆退水渠太原段全長20.75 km,起點為晉中、太原分界處節制閘(即太榆退水渠小店段市界節制閘),終點為太榆退水渠入汾河處。其中小店段長19.3 km(見圖1),清徐段長1.45 km。
圖1 太榆退水渠小店段示意圖
隨著城市化進程的加快和路面硬化的擴張,加之太原市加大了對小店區南部新區的開發,太榆退水渠的原農田排澇任務逐漸地變成城市防洪排澇任務。多年來,由于小店段渠系沒有經過系統化的整修,泥沙淤積嚴重、渠系斷面不斷萎縮,原渠道退水流量已經遠遠不能滿足逐步增加的排水量,迫切需要對太榆退水渠(小店段)進行系統規劃、系統整治。
截至2020年底,小店區下轄7 個街道、1 個鎮、2 個鄉,共計136 個社區、33 個行政村,總面積295 km2。2020年小店區域地區生產總值完成1 063.7 億元,增長4.9%;社會消費品零售總額完成587.14 億元,增長-1.8%;規模以上工業增加值完成199.83 億元,增長3.9%;固定資產投資完成345.01 億元,增長2.3%;城鎮居民人均可支配收入達到39 978 元,增長5.9%。2020年全區綜合實力穩居全省前列,位列營商環境百強區第92 位。全國綜合實力百強區位次升至60 位(數據來源:2020年小店區年鑒及小店區政府官網)。
太榆退水渠(小店段)原設計排澇標準為20年一遇24 小時暴雨3日排除。設計退水流量市界節制閘(見圖2)至北張退水渠入口為14.6 m3/s,北張退水渠入口至同過村設計流量為24 m3/s,同過村至穿瀟河倒虹入口設計流量為25 m3/s,穿瀟河倒虹入口至入汾口設計流量為26 m3/s。
圖2 太榆退水渠小店段市界節制閘(改造前)
渠道原斷面:堤防型式為土堤,起點(晉中、太原分界入口)至北張退水渠入口底寬8 m,內邊坡1:2,設計水深1.9 m,最低洼地區挖深4.5 m,渠道縱坡1/4 000:北張退水渠入口至同過村段底寬12 m,內邊坡1:2,設計水深1.9 m,最低洼地區挖深4.5 m,渠道縱坡1/4 000,同過村至穿瀟倒虹入口底寬13 m,內邊坡1:2,設計水深1.9 m,最低洼地區挖深4.5 m,渠道縱坡1/4 000:穿瀟倒虹出口至入汾口底寬10 m,內邊坡1:2,設計水深1.9 m,最低洼地區挖深5 m,渠道縱坡1/3 000(見圖3)。
圖3 太榆退水渠小店段渠道圖(改造前)
多年來,由于渠系沒有經過系統化的整修,泥沙淤積嚴重、渠系斷面不斷萎縮,太榆退水渠(小店段)原渠道退水流量已經遠遠不能滿足逐步增加的排水量,同時由于淤積,導致建筑物過水斷面縮小,形成防汛隱患(見圖4)。一遇大雨,渠道流量較大,出現建筑物卡水,抬高渠道水位,造成渠水倒灌農田、村莊。近年來太榆退水渠(小店段)險情情況:2014年7月8-9日,中到大雨,太榆退水渠水位暴漲,頂托北張渠洪水下泄困難,造成北張渠宋環段高水位運行,險情不斷。2015年8月1-3日,中到大雨,因晉中境內降雨較大,太榆退水渠(晉中段)來水增大至40 m3/s 以上,太榆退水渠渠(小店段)水位暴漲,小店區西賈村段發生2處決堤險情,其中節制閘東南決口1 處,附近農田進水受淹;西溫莊鄉橫河退水渠段決口1處,決口寬度為1 m。2016年7月18-19日,小店區強降雨,太榆退水渠超警戒水位運行,搶險隊對部分堤防進行沙袋加高,上游來水持續增加,水位持續上漲,導致辛村段南側渠堤決堤2 處,梁家莊村段決堤1 處,渠道西賈-梁家莊段全線告急(見圖5-7)。2017年7月25日,由于上游榆次區強降雨,太榆退水渠(小店段)處于高水位運行,凌晨3 點,西賈段漫堤1 處,附近農田受淹。直至7月26日早8 點,太榆退水渠西賈橋段最高水位2.83 m,渠道超負荷運行。
圖4 太榆退水渠小店段渠道排洪圖(改造前)
圖5 太榆退水渠小店段渠道排洪圖(改造前西賈段)
圖6 太榆退水渠小店段渠道排洪圖(改造前西賈橋)
為加強太榆退水渠小店段洪水防御工作,提高社會和公眾應對洪水緊急突發事件的應對能力,高效、科學地開展區域洪水防御應急措施,最大程度地減輕洪澇災害造成的損失,確保流域安全度汛,全力保障人民生命財產安全和社會經濟的持續穩定發展,2019年小店區組織實施了太榆退水渠改擴建工程。
工程實施后太榆退水渠(小店段)防洪標準為20年一遇24 h 暴雨1日排除,依據《城市防洪工程設計規范》(GB50805-2012),相應主要建筑物級別為1級,堤防安全加高值取1.0 m。設計退水流量:市界節制閘(見圖8)至北張退水渠入口設計流量為50 m3/s;北張退水渠入口至小店、清徐分界處設計流量為70 m3/s。工程主要內容包括:15.95 km 渠道拓寬以及全線渠道清淤工程,新建部分段兩岸渠堤、搶險路,及渠系建筑物(閘、橋梁、渡槽、退口、泵站等)改建;新建瀟河泵站1 座(見圖9)。
圖8 太榆退水渠小店段市界節制閘(改造后)
圖9 太榆退水渠小店段瀟河泵站圖
渠道改造:新建兩岸渠堤,堤防均為土堤,迎水面堤坡采用生態型式防護,局部段因兩岸基本農田限制,采用混凝土重力式,渠堤高3.2~4.5 m,長32.76 km(見圖10、11)。工程實施后,太榆退水渠(小店段)防洪能力有了顯著提高。
圖10 太榆退水渠小店段生態護坡式渠道圖(改造后)
圖11 太榆退水渠小店段擋墻式渠道圖(改造后)
目前太榆退水渠(小店段)已建成由堤防、水閘、泵站和蓄滯洪區組成的防洪工程體系,在科學地調度水庫,適時運用蓄滯洪區分洪和加強堤防防護情況下,城區可防御20年一遇洪水。通過對渠道疏浚、拓寬,太榆退水渠(小店段)防洪標準提升至20年一遇24 h 暴雨1日排除,整個渠系防洪能力將大幅提升,防洪隱患將大大降低,對保護渠道兩岸的安全發揮了重要的作用,同時也為太原市南部區域安全度汛打下堅實基礎。
太榆退水渠承擔著太原市城市南部防洪排澇任務,隨著城市化進展加快,太原市政府加大了對南部新區的開發,原渠道排退水問題日益嚴重;生活、工業污水日益增多加之多年來渠道泥沙淤積嚴重,使得原渠道水環境污染嚴重。
改造后的太榆退水渠(小店段)渠道經過全線清淤,污染黑臭底泥徹底清除,兩岸抗沖生物毯護坡能有效改善渠系沿線生態環境和周邊生活環境,同時具有良好的生態景觀功能。通過綜合整治,加強了對渠道的管理和維護,隨著環境的改善,極大地提高了人們的生活質量,間接地提高了居民生活水平。
社會效益主要體現在人們精神領域和基礎設施的帶動效應方面。方便舒適、整潔有序、和諧優美的生態環境,不僅極大地改善了兩岸的生態景觀,提高了沿岸地區的環境質量,也帶動了周邊地區精神文明的建設。同時,改善了區域基礎設施條件,從而帶動商業、交通業的發展。
太榆退水渠已經成為太原市和晉中市的重大防洪排澇工程,是確保太原南部新區、晉中城區以及山西高校新校區、山西綜改示范區、太原飛機場等重點區域汛期安全的重要保障。改造后的太榆退水渠(小店段)不僅保護著周邊人民生命財產的安全,而且將是小店區南部區域社會、經濟可持續發展的重要保障。
綜上所述,改造后的太榆退水渠(小店段)渠系防洪能力得到大幅提升,水質得到凈化改善,加之部分渠段兩岸抗沖生物毯護坡,使得渠系沿線生態環境和周邊生活環境得到良好的改善,使治理段渠道達到水清、岸綠、河暢、景美的治理目標,以最大限度滿足區域生態環境的可持續發展。同時,太榆退水渠(小店段)的防洪標準的提高,不僅保護了區域人民生命財產的安全,而且為太原市南部區域安全度汛打下扎實基礎。隨著南部片區防洪體系的完善和防洪工程數據監控系統的建設,未來城市發展中,太榆退水渠將是太原小店區、清徐縣社會、經濟可持續發展的重要保障。