淮河流域平原地區(qū)節(jié)制閘除險加固設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)探討

查松山 楊子江 韓福濤

淮河流域平原地區(qū)節(jié)制閘除險加固設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)探討

查松山 楊子江 韓福濤

一、淮河流域病險水閘概況

據(jù)統(tǒng)計，目前淮河流域內(nèi)現(xiàn)有各類水閘5000多座，分布廣泛，類型齊全，其中大型水閘307座，中型水閘1450座。這些水閘在防洪除澇、農(nóng)業(yè)灌溉、攔潮蓄淡、城鄉(xiāng)供水、景觀旅游、生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大的作用。淮河流域大量的涵閘工程主要修建在20世紀(jì)50～70年代，部分水閘存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、建筑物老化、機(jī)電設(shè)備陳舊等諸多問題，工程安全隱患突出，嚴(yán)重威脅著人民生命財產(chǎn)安全，同時影響了水閘興利效益的發(fā)揮。

2009年2月，水利部辦公廳以辦規(guī)計〔2009〕85號文要求開展全國大中型病險水閘的除險加固規(guī)劃編制工作。淮委組織編制了《淮河流域及山東半島大中型病險水閘除險加固專項規(guī)劃》，共598座大中型水閘列入除險加固規(guī)劃，大型水閘80座，中型水閘518座。三類閘中大型水閘座，中型水閘185座。

根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》，三類閘應(yīng)進(jìn)行除險加固后才能正常運行。目前，淮河流域大中型水閘除險加固設(shè)計工作正在開展，除險加固設(shè)計中水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)直接影響工程的規(guī)模，只有合理確定水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)，才能保證工程除險加固既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)合理。

二、《水閘設(shè)計規(guī)范》中洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定

《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL 265-2001）中關(guān)于平原地區(qū)水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，主要按以下幾個流程：（1）確定工程等別：平原區(qū)水閘樞紐工程根據(jù)水閘最大過閘流量及其防護(hù)對象的重要性劃分等別：（2）確定建筑物級別：水閘樞紐中的水工建筑物根據(jù)其所屬工程等別、作用和重要性劃分級別；（3）確定洪水標(biāo)準(zhǔn)：平原區(qū)水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)所在河流流域防洪規(guī)劃規(guī)定的防洪任務(wù)，以近期防洪目標(biāo)為主，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展要求，按照水閘級別確定其設(shè)計洪水和校核洪水的重現(xiàn)期。

《水閘設(shè)計規(guī)范》明確其適用范圍是：新建、擴(kuò)建的大、中型水閘設(shè)計，大、中型水閘的加固、改建設(shè)計以及小型水閘設(shè)計可參照使用。

規(guī)范的實施指南指出：規(guī)范原則上只適用于新建、擴(kuò)建的大、中型水閘設(shè)計，由于水閘的加固或改建有一定的特殊性，因此大、中型水閘的加固、改建設(shè)計可參照使用本規(guī)范。部分設(shè)計人員在三類水閘的除險加固設(shè)計中按照上述方法，確定水閘的等級后，水閘的防洪標(biāo)準(zhǔn)按等級根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》相應(yīng)確定。

應(yīng)該說，規(guī)范認(rèn)可了水閘的加固和改建的特殊性，已建水閘的除險加固，如果完全按照規(guī)范根據(jù)工程等級確定其洪水標(biāo)準(zhǔn)，將存在諸多不合理之處。

實例：某節(jié)制閘位于沙潁河支流北汝河上，建成于1975年，控制流域面積5960km2，原設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，設(shè)計泄洪流量3700m3/s，設(shè)計攔蓄水量1380萬m3，設(shè)計灌溉面積37.5萬畝，北汝河現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇。2009年經(jīng)安全鑒定，審定為三類閘，需除險加固。

該閘根據(jù)最大過閘流量確定工程等別為Ⅱ等，規(guī)模為大（2）型，主要建筑物級別為2級，如按《水閘設(shè)計規(guī)范》，其除險加固洪水標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計洪水50～30年一遇，校核洪水200～100年一遇。水閘所處河道現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇，相關(guān)河道規(guī)劃確定經(jīng)過河道堤防加固、河道清障和建筑物加固等工程措施后，防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10年一遇。

按規(guī)范確定設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)最低為30年一遇，超過現(xiàn)狀水閘設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)和河道標(biāo)準(zhǔn)。除險加固如按30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，水閘規(guī)模將不能滿足要求，需進(jìn)行擴(kuò)孔。在河道不滿足泄洪的條件下，僅對水閘擴(kuò)孔沒有太大意義，還浪費了投資。

另一方面，雖然該河道規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，由于該閘是三類閘，工程任務(wù)主要是除險加固，不宜減小現(xiàn)有工程規(guī)模，故其洪水標(biāo)準(zhǔn)建議仍維持原標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

三、平原地區(qū)節(jié)制閘除險加固設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)選取

淮河流域平原地區(qū)廣泛，河道中節(jié)制閘數(shù)量眾多。節(jié)制閘的主要功能是非汛期攔蓄河水興利，汛期開閘泄洪。節(jié)制閘的功能決定了其洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與所處河道的洪水標(biāo)準(zhǔn)相匹配。如果節(jié)制閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)過高，勢必造成工程規(guī)模加大，浪費投資；如果節(jié)制閘洪水標(biāo)準(zhǔn)偏低，將約束河道泄洪能力，并危害水閘自身的安全。

目前淮河流域中小河流的治理規(guī)劃及工程設(shè)計已基本確定或已得到主管部門的批復(fù)。因此，節(jié)制閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)綜合考慮工程自身安全及河流綜合治理的需要來確定。

1.現(xiàn)狀水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范要求但高于所處河流治理規(guī)劃洪水標(biāo)準(zhǔn)

由于三類水閘的主要任務(wù)是除險加固，建議維持現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)，不再縮減水閘規(guī)模，減小過流能力，降低防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2.現(xiàn)狀水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)低于規(guī)范要求，同所處河流治理規(guī)劃洪水標(biāo)準(zhǔn)一致

由于歷史原因，部分水閘現(xiàn)狀洪水標(biāo)準(zhǔn)低于現(xiàn)行國家規(guī)范確定的標(biāo)準(zhǔn)，但同河流治理規(guī)劃一致。由于河流治理是一個系統(tǒng)、長期的工程，是和我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的，因此，水閘設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)可以維持現(xiàn)狀水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)，即同河道治理規(guī)劃保持一致。

3.現(xiàn)狀水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)低于規(guī)范確定的洪水標(biāo)準(zhǔn)，也低于所處河流治理規(guī)劃洪水標(biāo)準(zhǔn)

若現(xiàn)狀水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)低于規(guī)范確定的洪水標(biāo)準(zhǔn)，也低于所處河流治理規(guī)劃洪水標(biāo)準(zhǔn)時，為確保除險加固后水閘能正常發(fā)揮工程作用，又不會為了滿足河道治理導(dǎo)致再次投資用于水閘建設(shè)造成的投資重復(fù)和浪費。因此，水閘設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)充分考慮所處河流的治理規(guī)劃，與河流治理標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，即確定水閘設(shè)計洪水時可按河流治理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。

四、結(jié)語

淮河流域水閘除險加固工作即將全面展開，設(shè)計中合理確定除險加固水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)系工程的安全和經(jīng)濟(jì)合理性，應(yīng)予以重視。

現(xiàn)行《水閘設(shè)計規(guī)范》中洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定原則上適用于新建及擴(kuò)建的大、中型水閘工程。三類閘除險加固時洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定不能完全按照規(guī)范執(zhí)行，應(yīng)結(jié)合實際情況確定。

平原地區(qū)節(jié)制閘除險加固時，其洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與所處河道的洪水標(biāo)準(zhǔn)相匹配，滿足近期防洪目標(biāo)的基礎(chǔ)上，如有遠(yuǎn)景發(fā)展要求的也應(yīng)予以考慮。本文給出了淮河流域平原地區(qū)節(jié)制閘除險加固時不同情況下洪水標(biāo)準(zhǔn)選擇的原則，供參考使用■

（作者單位：中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 233001）

（專欄編輯：周 權(quán)）