水渡河水閘閘址的確定

韓金超

(黑龍江農墾勘測設計研究院，哈爾濱150090)

1 水閘工程概況

1.1 水閘位置

水渡河水閘工程位于撈刀河的下游裁彎取直段，下游距湘江入口14.9 km，上游距赤石河壩13.80 km，閘址左岸為團結垸，右岸為三合垸。

1.2 水閘任務

修建水渡河水閘工程，攔蓄上游河道水量，抬高閘址上游河道水位，為星沙自來水廠的供水提供保障[1]。

1.3 水閘規模

水渡河水閘100 a一遇的最大過閘流量為4 326.7 m3/s，工程等別為Ⅱ等，規模為大(2)型。

2 閘址比選

初步擬定2個閘址，上閘址:位于水渡河橡膠壩上游2 300 m，下閘址:位于水渡河橡膠壩上游1 800 m。

2.1 閘前水流條件

2.1.1 上閘址水流條件

上閘址位于現狀水渡河閘壩上游2 300 m處，距上游河道轉彎處174 m，閘前直線段較短，不足500 m，水流進水條件較差[2]。

2.1.2 下閘址水流條件

下閘址位于現狀水渡河閘壩上游1 800 m處，距上游河道轉彎處630 m，水流進水條件較好。

2.2 地形條件

2.2.1 上閘址地形條件

上閘址河道左側為堤防，右側為山丘，河槽呈對稱“U”字型，河槽寬約123 m。

2.2.2 下閘址地形條件

下閘址河道左側為堤防，右側為階地，河槽右岸與階地之間為漫灘。河槽呈對稱“U”字型，河槽寬約112 m，漫灘寬度為181 m。

從地形條件上看，下閘址比上閘址建設場地寬闊，方便工程布置，地形有利于施工導流的布設，施工條件較好[3]。

2.3 地質條件

上、下閘址地層巖性類似，第四系覆蓋層主要為粉質黏土、粉細砂、圓礫層，下部為強風化、弱風化礫巖。

上閘址工程地質問題較為突出，主要表現在:河床右岸存在較厚的覆蓋層，不能作為建閘基礎，挖除方量大;河床存在風化深槽，全風化砂礫巖最厚達37.4 m，為該地區較突出的不良地質現象，閘基礎處理工程費用高。

結合地質條件及水工建筑物布置的方便性，下閘址明顯優于上閘址[4]。

2.4 主體工程及施工導流

2.4.1 上閘址

2.4.1.1 閘孔數及尺寸

經過計算，水閘總凈寬126 m，共設閘門9孔，其中泄洪閘6孔，單孔凈寬16 m，沖沙閘3孔，單孔凈寬10 m。

2.4.1.2 水閘布置

水閘由上游護砌段、進口段、閘室段、消力池段、海漫段組成。

上游護砌段長20 m，寬度由147.8 m漸擴為153.6 m。進口段長15 m，寬度為153.36 m。水閘閘型采用開敞式，共設閘門9孔，總凈寬126 m，其中沖沙閘3孔，單孔凈寬10 m，泄洪閘6孔，單孔凈寬16 m，閘室垂直水流向長157.36 m，順水流向寬21 m。

閘室兩側與堤防銜接。消力池長39.52 m，凈寬153.6 m。出口水平段長10 m。海漫長45 m，底寬為153.6 m。

2.4.1.3 主體工程量及投資

上閘址主體工程量及投資見表1。

表1 上閘址主體工程量及投資表

2.4.1.4 施工導流

施工工期為兩個枯水期，即第一年10月—第三年3月，導流采用二次導流，一期施工3孔泄洪閘和1孔沖沙閘，其余為二期施工。

圍堰高度為8.5 m，頂部寬8 m并設有泥結石路面供車輛通行，圍堰坡度為1∶2，圍堰土體采用河灘地碎石土，堰體表面布置黏土編織袋壓實，臨水側埋設土工防滲膜，考慮到河床以下有沙層分布，故采用止水旋噴樁進行圍堰地基的防滲處理，圍堰臨水側坡腳采用拋石措施以防止水流的沖刷破壞，背水側坡腳設置排水溝。

在閘址右岸開挖導流明渠，明渠斷面采用梯形復式斷面，明渠底高程為24.5 m，渠底寬度為32 m，兩邊放坡坡度為1∶1.5。

2.4.1.5 導流工程量及投資

上閘址施工導流各方案工程量及投資見表2。

表2 上閘址施工導流工程量及投資比較表

上閘址工程總投資為7 444.45萬元，其中工程主體投資為6 088.05萬元，臨時工程投資為1 356.4萬元。

2.4.2 下閘址

2.4.2.1 閘孔數及尺寸

下閘址河槽右側為181m漫灘，水閘采用閘堰結合方案，用水閘、溢流堰共同泄洪，在主河槽修建水閘，閘上設交通橋，右側灘地采用溢流堰與河道右岸相接，在溢流堰前方修建交通橋。經過計算，水閘總凈寬96 m，共設閘門7孔，其中泄洪閘5孔，單孔凈寬16 m，沖沙閘2孔，單孔凈寬8 m。溢流堰長160 m。

2.4.2.2 水閘布置

水閘由上游護砌段、進口段、閘室段、消力池段、海漫段組成。上游護砌段長20 m，寬度由114.2 m漸擴為 116.52 m。進口段長 15 m，寬度為116.52 m。

水閘閘型采用開敞式，共設閘門7孔，總凈寬96 m，其中沖沙閘2孔，單孔凈寬8 m，泄洪閘5孔，單孔凈寬16 m，閘室垂直水流向長120.52 m，順水流向寬21 m。

閘室左側與河道堤防銜接，閘室右側與魚道相鄰。消力池長38.5 m，凈寬116.52 m，底板頂高程為23.5 m。

出口水平段長10 m，底高程為24.5 m。海漫長40 m，底寬為116.52 m，底高程為24.5 m。

溢流堰垂直水流方向長160 m，順水流方向由上游護砌段、溢流堰段、消力池段、出口水平段、海漫段、防沖槽組成。

上游護砌段長15 m，寬度160 m。溢流堰段長8.5 m，其中水平段長3.5 m，斜坡段長4 m，坡比為1∶4，下游水平段1 m。消力池長19 m，凈寬160 m。出口水平段長10 m。海漫長25 m，底寬為160 m。防沖槽長4.1 m，寬為160 m。

2.4.2.3 主體工程量及投資

下閘址主體工程量及投資見表3。

閘堰結合方案，主體工程投資5788.57萬元。

表3 下閘址主體工程量及投資表

2.4.2.4 施工導流

施工工期為兩個枯水期，即第一年10月—第三年3月，導流采用兩次導流，圍堰高度為6.4 m，頂部寬8 m并設有泥結石路面供車輛通行，圍堰坡度為1∶2，圍堰土體采用河灘地碎石土，堰體表面布置黏土編織袋壓實，臨水側埋設土工防滲膜，考慮到河床以下有沙層分布，故采用止水旋噴樁進行圍堰地基的防滲處理，圍堰臨水側坡腳采用拋石措施以防止水流的沖刷破壞，背水側坡腳從用松木樁以加強堰體的坡腳穩定。

二期導流為第二年枯水期，圍堰高度為6.878 m，頂部寬4 m并設有泥結石路面供車輛通行，圍堰坡度為1∶2，圍堰土體采用河灘地碎石土。在閘址右岸開挖導流明渠，明渠斷面采用梯形復式斷面，明渠底高程為26.02 m，渠底寬度為50 m，兩邊放坡坡度為1∶2。

下閘址施工導流工程量及投資見表4。

下閘址工程總投資為7 095.54萬元，其中工程主體投資為5 788.57萬元，臨時工程投資為1 306.97萬元。

3 閘址確定

綜合上、下閘址方案比較成果見表5。

通過對上、下閘址從閘前水流條件、地形條件、地質條件、工程投資比較，上、下閘址地質條件都比較好，適宜修建水閘，考慮汛期安全、堤防穩定、合理布置閘址，盡量避開彎道，下閘址在閘前水流條件、地形條件方面勢明顯，況且下閘址較上閘址節省投資348.91萬元，所以經過閘址的方案比選，下閘址方案經濟可行，確定下閘址為擬建閘址。

表4 下閘址施工導流工程量及投資比較表

表5 上、下閘址方案比選匯總表

[1]江蘇省水利勘測設計研究院.SL265—2001水閘設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2001.

[2]水利部長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院.SL191—2008水工混凝土結構設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2008.

[3]江蘇省水利勘測設計研究院.SL379—2007水工擋土墻設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2007.

[4]水利部水利水電規劃設計總院.GB50286—2013堤防工程設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，2013.