新蓋房樞紐閘區淤積對工程安全的影響

杜 哲，李致成

（河北省大清河河務管理處，河北保定071051）

1 新蓋房樞紐概況

新蓋房樞紐1970年建成，位于南拒馬河與白溝河匯流點以下2km處雄縣新蓋房村北。該樞紐由引河閘、灌溉閘及分洪閘、堰三組建筑物組成。具有泄洪、輸砂、灌溉等綜合效能。工程經歷了1973年、1977年、1979年、1996年4次較大洪水的考驗。

1.1 引河閘

引河閘由5孔組成，每孔凈寬8m，開敞式結構，閘底板高程8.0m（黃海高程，下同），8m×5.2m升臥式鋼閘門，電動、手搖（1997年增設）兩用啟閉設備。設計閘上水位12.5m，設計閘下水位11.0m，設計流量500m3/s，校核閘上水位15.46m。引河閘公路橋橋面高程17.0m，橋長62m，寬6m，設計標準為：汽－10、拖－30。

1.2 灌溉閘

1.3 分洪閘及溢流堰

分洪閘由7孔組成，每孔凈寬10m，開敞式結構，10m×3m升臥式鋼閘門，閘底板高程10.0m，電動、手搖兩用啟閉設備；設計閘上水位12.5m，設計流量400 m3/s，校核閘上水位15.46m，相應校核流量1036m3/s。溢流堰堰頂高程12.5m，頂寬6.0m，堰長570m，為漿砌石結構；設計上游水位15.46m，下游水位15.06m，相應過堰流量3964m3/s。

2 淤積情況及對工程安全的影響

淤積問題在多沙河流（例如黃河、永定河），水土流失嚴重地區和推移質輸沙較高的河流顯得較為突出。淤積一方面降低了水閘的利用效果，同時，大量泥沙沿途淤積河床，影響行洪，威脅著兩岸人民的生產生活安全。由于生態環境遭到嚴重破壞，水土流失加劇，導致以洪水泥沙災害為主的自然災害頻繁發生，且范圍廣，破壞力強。

2.1 閘區河道

樞紐調蓄洪水，使閘前泥沙大量淤積，改變了樞紐原設計運用條件，從而導致引河閘防沖槽沖刷，右岸護坡破壞嚴重；分洪閘下游右岸護坡破壞，溢流堰前沖坑等一系列嚴重安全隱患，這一根本性問題不解決，該樞紐安全隱患難以根除。

2.2 引河閘

（1）下游右岸防沖槽和干砌石海漫破壞嚴重。

（2）兩岸護坡坡腳被淘涮沖毀，導致護坡出現下滑、塌陷，并伴有縱向裂縫和灰漿脫落，尤以右岸更為嚴重，如不及時處理，將危及引河閘閘體安全。

2.3 分洪閘

（1）“96·8”洪水過后，發現上游左岸圓頭護坡坡腳掏刷坍毀，并有一沖坑，坑深2.5m，長40m，寬27m。圓頭護坡如若沖毀，閘、堰非常危險。

（2）右岸阻滑板段混凝土護坡因基土凍脹產生裂縫，裂縫寬2.0mm，總長80m。

建立二次模型方程：運用Design-Expert軟件進行數據處理，建立響應曲面回歸模型，從而獲得最優條件下的曲面響應的因子水平。表9中x1，x2，x3代表一次項；x12，x22，x32代表平方項；x1x2，x1x3，x2x3代表交叉項。

（3）下游右岸干砌石護坡在14.0m高程上下出現65m橫向裂縫，縫寬1～3cm，勾縫灰漿大面積脫落，護坡坡面局部出現塌陷，部分坡段滑坡。問題如不及時處理，再遇洪水，水流在右岸護坡段形成繞滲，必然影響分洪閘安全。

2.4 溢流堰

（1）1973年汛期首次運用過程中，當堰前水位達12.5m時，出現了嚴重管涌現象，堰體發生滲漏水。雖經1974年、1978年2次堰體灌漿處理，但均由于資金所限未得到根治，且未經堰前高水位考驗。

（2）“96·8”洪水過程中，堰前水位12.27m時即開始溢流，經測量，堰頂平均高程12.3m，比原設計高程低0.2m。直接導致樞紐不能按設計運用條件運行。

（3）“96·8”汛后檢查還發現，堰前出現2個沖坑，其中在0＋50～0＋250處沖坑尚未處理，此坑距堰體僅50m，最深處達4m，長200m，寬100m。如再遇大洪水，極易形成集中水流，危及閘、堰安全。

3 采取措施

3.1 閘區河道

（1）整治閘區河道，恢復樞紐原設計運用條件，使洪水下泄順暢，減弱洪水對工程的沖擊破壞。

（2）樞紐攔蓄洪水的同時大量泥砂在閘區淤積，使樞紐的調蓄作用減小。為此，可將淤積的泥砂清除，增加蓄水量，提高樞紐的調蓄能力。

3.2 引河閘

（1）參照原工程設計，對海漫段兩岸已破壞的漿砌石護坡和防沖槽段干砌石護坡進行翻修，改做成80#漿砌石護坡。

（2）維持原防沖槽設計標準。首先清理沖坑內淤泥至底高程3.5m，恢復防沖槽原設計尺寸，然后按水利計算結果拋填相應粒徑塊石。

（3）將因防沖槽沖毀造成的部分干砌石海漫破壞段全部拆除，改做漿砌石海漫。

（4）經測量，上游右岸清淤742.6m3。

3.3 分洪閘

（1）分洪閘上游左岸圓頭護坡及閘前左岸漿砌石護坡修復平整后，加做厚0.2m的混凝土護面，恢復坡腳并加做齒墻。

（2）左右岸阻滑板段混凝土護坡作保溫加固處理，以防護坡基土凍脹。

（3）下游右岸護坡翻修，改做漿砌石護坡，加做護腳。

3.4 溢流堰

（1）溢流堰頂恢復原設計12.5m高程；堰體沙土心墻進行徹底灌漿，上游漿砌石護坡坡面上澆注厚0.2m的混凝土，坡腳加做齒墻。

（2）溢流堰上游沖坑回填粘性土。經測量，小坑回填土方7801.8m3，大坑回填土方22101.7m3。

（3）為使堰體擺脫引水小閘對過堰水流的不利影響，將引水閘涵洞洞身向下游加長7.0m，恢復堰體原設計狀態，出口增設消力坎。

4 結語

（1）清淤過程中，由于土層地質變化復雜、堤防質量參差不齊、個別地段堤身單薄、回填土料質量差和長期失修等情況，在外力作用下極易產生滑坡、沉陷、位移和開裂等現象，影響工程安全，因此必須嚴格按程序、規程施工，如遇險情及時處理。

（2）新蓋房樞紐承接著大清河北支的所有來水，洪水調蓄任務主要由新蓋房樞紐完成。在30年的運用過程中，有效地消除了中小洪水對新蓋房分洪道下游地區的洪澇災害，同時將洪水送入白洋淀，減少了東淀的泥砂淤積，保障了工程順利安全地運行，同時也維護了沿途地區人民生命財產的安全，有著巨大的社會效益和經濟效益。

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