成都都江堰水利工程“總閘門”維護面臨新難題

2019年11月18日07:54  來源:四川日報
 
原標題:都江堰水利工程“總閘門”維護面臨新難題

  歲修啟幕,魚嘴以上江段出現少見的左岸淤積、右岸被沖刷——

  沿岷江河道,都江堰青城大橋向上走七公裡就是紫坪鋪水庫,全程步行一個多小時。11月10日歲修開始以來,馮展每天都要走上兩三遍。這位省都江堰管理局工程科科長一直在思考一個問題:今年歲修,渠首怎麼辦?

  渠首是指都江堰水利工程首部樞紐工程,包含魚嘴、飛沙堰和寶瓶口三大核心部位,在岷江分水灌區引流中發揮著核心使命作用。而沖刷,意味著河道河床沉降、堤防基礎被沖擊,威脅工程安全﹔淤積,意味著河水流態變化、河道原有過水能力被削弱,影響供水安全。

  那麼,渠首的沖刷與淤積是怎麼形成的?有哪些影響?該如何解決?今年歲修開始之際,記者走訪了業務主管部門和四川省內外專家,探討解決之道。

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  啥問題?

  右岸堤防河床遭沖刷下切明顯,左岸出現淤積

  讓省都江堰管理局得出河道沖刷下切結論的,是魚嘴以上的百丈堤部分江段變化。

  “從去年開始,我們就發現百丈堤對岸,也就是岷江右岸的堤壩基部被沖刷得厲害。”馮展說,被沖刷的不只是百丈堤部分江段,順著渠首往外江下游,就是金馬河。過去兩年來,金馬河的堤防均在汛期受損明顯。而根據監測,過去兩年,外江以下至金馬河的河床出現明顯下切跡象。水文資料表明,2018年和2019年岷江上游洪峰次數和強度,均與常年持平。換言之,排除了自然因素。

  省都江堰管理局渠首科科長汪鬆介紹,自李冰父子修筑都江堰以來,渠首部分兩側堤壩一直保持穩定,而現在通過肉眼就能看到堤壩附近河灘后撤。

  棘手的問題,同樣出現在百丈堤所在的左岸。作為岷江在魚嘴分流前的最后一處水利工程,百丈堤的下游是內江干渠。它的組成是:岷江左岸全長800米左右的百丈堤本身﹔雄踞江中、相距20米的河心吊埂。兩者之間,形成了一個可以往內江方向分流、漂送木材的水槽,也就是俗稱的“漂木小槽”。但自去年開始,漂木小槽水越來越少,部分少雨時段甚至出現干涸。

  省都江堰管理局監測顯示:當岷江上游來水量達到300立方米/秒,以往會被水流覆蓋的漂木小槽卻“毫無動靜”。“現在來水400立方米/秒的時候,小槽的過流都很少。”馮展說,種種跡象表明,小槽一帶已經出現淤積。

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  怎麼看?

  渠首好壞事關灌區取水能力,初步鎖定水沙失衡

  右岸沖刷,左岸淤積。這,對於渠首乃至整個灌區的影響不可小覷。

  相關專家認為,首先,影響渠首工程本身的穩定性。2275年前,李冰父子在開鑿都江堰時,鑒於岷江兩岸皆是卵石和沙礫,不易構筑永久性堤岸。於是,創造性採用竹篾編成竹籠,裡面裝滿鵝卵石層層堆積以使堤岸牢固。每年歲修,河床上的泥沙,正是這些鵝卵石等筑堤的原材料。

  汪鬆介紹,歲修時對掏出的泥沙再利用是慣例,“挖河沙、筑堤岸”的六字口訣,沿用至今。但現在,上游泥沙來量分布不平衡,讓渠首工程的穩定性和可維修性打了不少折扣。

  其次,受淤積的一側地處內江渠系上游。如果任由其發展,將會影響內江以下的都江堰灌區取水能力。因為,在整個都江堰水利工程中,渠首是引水樞紐和歲修制度的發源地。換言之,都江堰水利工程能否安全運轉、歲修目標能否實現,全看渠首這個“總閘門”。

  那麼,原因為何?“不可能是地轉偏向力。”四川大學河流研究所所長黃爾認為,過去兩千多年來的事實表明,上游的水沙在渠首一帶早就形成了某種程度的平衡,且附近河道河勢一直處於相對穩定狀態,“不平衡的部分被歲修維持了”。

  而省都江堰管理局相關負責人透露,根據目前已掌握的數據、資料綜合分析研判,初步認為原因為“上游泥沙來量變少且不穩定”。主要判斷依據為,近年來上游水利工程的增加,導致大量入河泥沙被攔截、上游來水變得不夠規律,“以往的水沙平衡點已經不在了。”

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  咋解決?

  鎖定五大難題,找出“病根”以便“對症下藥”

  不過,中國地質大學、河海大學有關專家提出,都江堰渠首的左右岸變化原因,應該更進一步調查。

  “最好能有切實的數據、模型和証據,能夠量化各方因素所起到的作用比例。或者,進一步判斷是偶發性事件,還是必然性結果。”接受採訪時,河海大學相關專家認為,對於原因的判斷不能草率,因為,近年來氣候變暖、上游暴雨次數增加、多次地震導致地表鬆散和水土流失加劇等都是導致渠首出現異常的參考因素。

  “例如,紫坪鋪以下、渠首左上方的岷江支流白沙河徑流泥沙含量變化,是值得研判的對象。”四川水利水電勘察設計研究院相關負責人表示,找出“病根”才能“對症下藥”。

  馮展表示,省都江堰管理局已經邀請水利部長江水利委員會、省水科院等科研單位參與渠首工程的監測和診斷。接下來,這些專家隊伍將會解決以下五大難題:渠首內外江地形勘查測量,建立動態監測體系﹔掌握渠首泥沙和水溫變化﹔強化右岸的岸線堤防監測﹔組織對左岸的清淤﹔構建水利工程模型,找出現實和潛藏隱患。

  “當然,我們想的是找到一個科學性、針對性和長效性的解決方案。”省水利廳相關負責人表示。(王成棟)

(責編:羅昱、高紅霞)