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阿查法拉亚分洪工程

2020-04-09 21:00

位于美国路易斯安那州中南部的密西西比河下游分洪工程。阿查法拉亚工程下游距河口490km,该处干流1927年发生的大洪水流量为66300m3/s,设计洪水流量为85800m3/s。下游河段,从巴吞鲁日到新奥尔良排洪能力为42500m3/s,新奥尔良以下河段仅为35400m3/s,为此采取分洪工程措施,阿查法拉亚分洪工程就是其中之一。该工程由分洪道、分洪闸、自溃坝等组成。

分洪道

北起锡姆斯波特(Simmesport),向南延伸到墨西哥湾附近的摩根城(Morgan City),分洪道全长225km,宽约24km,由阿查法拉亚河及其两侧低洼地形成。分洪道修有东西2条防洪堤,东堤长171.8km,西堤长207.2km。分洪道,由河堤隔开,分为3部分:①中间为阿查法拉亚河,河两岸修有河堤,东河堤长87km,西河堤长111km,由老河控制工程节制分洪。②西部为西阿查法拉亚分洪道(West Atchafalaya Flood-Way),位于锡姆斯波特以南、克罗茨斯普林斯(Krotz Springs)以北,西防洪堤与西河堤之间,面积632km2,由自溃堤控制分洪。当雷德河(Red River)发生洪水(设计洪水流量9900m3/s)时,除部分蓄滞在雷德河北边回水区外,多余洪水与老河控制工程分洪流量汇合,如超过阿查法拉亚河的泄流能力,洪水即漫过自溃堤进入西阿查法拉亚分洪道。③东部为莫干扎分洪道(Morganza Flood-Way),位于阿查法拉亚河以东、克罗茨斯普林斯以北,东防洪堤与东河堤之间,面积291km2,由莫干扎分洪闸控制分洪。

克罗茨斯普林斯以南为阿查法拉亚下游分洪道,承泄老河控制工程、莫干扎分洪闸工程和西阿查法拉亚分洪道等3部分流量,设计泄洪流量42500m3/s,经由威克斯湖出口(Wax Lake Outlet)宣泄8500m3/s,摩根城出口宣泄34000m3/s,分别泄入墨西哥湾(见图)。

阿查法拉亚分洪道示意图

分洪控制工程

老河控制工程

阿查法拉亚河原系密西西比河的一条自然分流河道,分流口位于密西西比河一个大河湾的下段,雷德河也在河湾的上段汇入密西西比河。1831年裁弯以后,河湾的上段淤死,雷德河改为直接流入阿查法拉亚河,河湾下段成为密西西比河、雷德河、阿查法拉亚河的连通水道,称老河(Old River)。平时密西西比河通过老河分流入阿查法拉亚河,当雷德河涨水时,也通过老河流入密西西比河。由于密西西比河经由阿查法拉亚河分流入海的流路较分流点以下的密西西比河短265km,比降大,从密西西比河分流量逐年增大,如任其自然分流,势必造成密西西比河改道经阿查法拉亚河入海。这样,不但阿查法拉亚河不能承担密西西比河的全部洪水,威胁摩根城、伯威克城(Berwick)的安全,还会造成密西西比河防洪工程和航道失效的严重后果。为此,1954年美国国会批准老河控制工程计划(Old River Control Project)。修建的主要工程有节制闸、溢流堰、船闸等,以后又修建一座副闸:①节制闸为11孔开敞式钢筋混凝土分洪闸,每孔净宽13.41m,分洪前缘总长度172.52m,用平面钢闸门控制。该闸常年分出密西西比河流量的30%,经阿查法拉亚河流入墨西哥湾,洪水时最大分洪流量达10480m3/s。由于阿查法拉亚河经常分泄密西西比河流量而使河床下切,泄流能力不断增大,同流量时的水位降低,以致1973年分洪运用时,闸下游水位低于设计采用值,引渠发生严重冲刷,下游闸基被淘深达15m,闸上游一侧翼墙倒塌。随后对节制闸进行了加固补强处理,但仍未能按设计条件正常运行。为此,又决定增建一座副闸。②溢流堰计73孔,每孔净宽13.41m,溢流前缘总长度1006.8m,用斜叠式木闸门挡水,最大分洪流量为9436m3/s。与节制闸联合运用,最大分洪流量为17500m3/s。该闸1960年建成,1973、1975、1979、1983年运用过4次,分洪流量经老河入阿查法拉亚河。③船闸维持密西西比河与阿查法拉亚河通航。④副闸是1973年洪水后,经国会批准修建的,为6孔开敞式混凝土水闸,每孔净宽18.6m,泄流前缘长139.2m,用弧形钢闸门控制,设计分洪流量10480m3/s,1981年动工,1985年基本完工。

莫干扎分洪闸

位于密西西比河右岸老河口以下,巴吞鲁日西北40km处,于1956年建成。为125孔开敞式钢筋混凝土分洪闸,每孔净宽8.48m,分洪前缘总长1133m,平板钢闸门控制。最大分洪流量17000m3/s,分洪入莫干扎分洪道。1973年运用时开启43孔闸门,分洪5380m3/s,1983年又运用一次,情况良好。

西阿查法拉亚分洪道上口的自溃堤

位于汉堡(Hamburg)至锡姆斯波特,长12km,设计分洪流量7100m3/s。

分洪运用

以新奥尔良处排洪能力控制,洪水大于35400m3/s时,运用邦讷特卡雷分洪道;当洪水超过42480m3/s时,用老河控制工程分洪,进入阿查法拉亚河;当洪水超过60000m3/s时,加用莫干扎分洪闸分洪;当洪水超过78000m3/s时,用西阿查法拉亚分洪道。分洪区人口稀少,多从事农副业生产,分洪时临时转移。

现在密西西比河下游的设防洪水比历史上最大的1927年实测洪水约大25%,大致相当于100~500年一遇。

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