五河新建船閘閘位方案比選研究

崔冬

五河新建船閘閘位方案比選研究

崔冬

一、工程概況

五河閘樞紐工程位于五河縣城關鎮新城區和老城區之間的新澮河上，距入淮河口1km處，由分洪閘、船閘及閘上交通橋等組成。分洪閘位于主河道內，現有一線船閘位于分洪閘南側，與其中心距約117m，建設規模為82.7m×10.4m×1.75m（長×寬×門檻水深，下同），設計最大船舶噸級100t，設計年通過能力190×104t。

船閘于1972年興建，1974年5月建成。通過對2014年665艘過閘船舶進行的統計，近年來過閘船舶噸位逐年增大，現狀大部分過閘船舶為300～500t級船舶（占過閘船舶總數57.14%）。隨著未來沱澮河安徽段Ⅳ級航道整治工程的實施，五河船閘通過能力不足的問題將愈加明顯，迫切需要對五河船閘進行擴容。五河新建船閘的實施，必將進一步推進沱澮河航道及淮河航道網的建設步伐。

二、建設標準

新建船閘位于沱澮河航道上，航道等級為Ⅳ級，設計最大船舶噸級為500t，兼顧1000t級船型，因此新建船閘按Ⅳ級標準建設，船閘設計尺度為200m×23m×4m，設計年單向通過能力1357×104t。

三、新建船閘閘址

五河閘樞紐上游側兩岸為懷洪新河堤防，堤防等級2級，樞紐封閉堤及下游側堤防為淮北大堤渦東圈堤的一部分，堤防等級1級。兩岸均建有大量房屋，特別是北岸為主城區，街道臨岸，房屋密集無空曠場地。

現有一線船閘主體建筑物位于澮河側，上、下引航道與河道中心線成約20°夾角，兩閘之間上、下游分流隔堤平面上均呈不規則三角形。閘址處距澮河與懷洪新河分流口、澮河入淮河口分別約為2.3km、1.0km，下游段河勢順直，無交叉跨河建筑物，上游段約1.3km、260m分別建有五河新澮河、青年路兩座跨河公路橋。五河新澮河大橋最大跨徑63.58m，通航凈高4.5m，規劃對其進行改造，滿足Ⅳ級航道通航凈高要求；青年路大橋，主通航孔橋跨2×70.0m，通航凈高7.0m，通航孔凈寬分別為61.9m、66.2m，南側主航孔與一線船閘軸線基本一致，北側主通航孔為本次新建船閘預留通航孔。

四、船閘位置選擇

1.選擇原則

（1）閘位選擇時，根據沱澮河航道總體規劃原則，在滿足Ⅳ級航道航運的前提下，盡量減少對行洪河道的影響，必須貫徹水資源綜合利用的原則。

（2）應妥善處理好與樞紐中既有水工建筑物的關系，妥善協調好過河建筑物、臨岸碼頭、道路、河灘地休閑設施等構筑物的布置。

（3）應確保進出船閘的船舶（隊）在引航道中航行和停泊的安全。

（4）閘位布置應考慮施工條件、施工場地及臨時設施等因素的制約。

（5）閘位應盡量選在地形、地質條件較好的地段，盡量減少征地拆遷和土方工程量，以降低工程造價。

（6）閘位選擇應有利于船閘的管理和運營。

2.制約因素

考慮社會經濟影響，現有船閘不能斷航，新建船閘建設周期長，船閘布置須滿足現有船閘施工期安全運行的要求。

澮河側跨河青年路大橋對上游引航道布置的影響，加之現有船閘與主航道偏距較大，布置上需同時滿足兩閘雙向航行要求，上、下游引航道直線段長度較短。

閘址位于城區，居民、廠礦、水上公園休閑設施密集，若退堤或河灘疏挖建設，拆遷難度、工程量及投資大，社會風險高。

五河分洪閘樞紐工程為淮北大堤渦東圈堤防洪工程重要組成部份，新建船閘、重建五河分洪閘布置應協調一致，盡量維持現有的防洪工程布局不變。

3.擬定方案

結合該工程實際地形分析，若新建船閘布置于現有的分洪閘南側或北側，沿岸民房等建筑物密集，防洪大堤退建后存在大量拆遷，因此按上述方案布置閘位的可能性幾乎不存在。加之上游引航道內距一線船閘約260m處青年路大橋已建成通車，該橋主通航孔尺寸、位置已確定，為確保新建船閘滿足單孔雙向通航要求（B=45.0m），施工期對現有橋墩結構影響最小，新建船閘閘位只能布置在一線船閘北側、青年路大橋北側主通航孔中軸線位置附近的河道中，實施的可能性相對較大。

在上述條件下，該工程就閘位橫向布置方案圍繞船閘平面布置、閘上游側青年路大橋、引航道切灘占地等因素比選了兩個閘位方案。

（1）方案一

拆除老分洪閘，按重新擬定的規劃設計條件，新建3孔分洪閘布置河道北岸，新建船閘布置其南側、一線船閘北側，與現有老船閘上、下游航道合并構成雙線型式，拆除重建的分洪閘、新建船閘、老船閘間均設分流島，新建船閘下閘首緊鄰現有的淮北大堤渦東圈堤布置。布置示意見圖1。

上、下游主導航墻和靠船段均布置在北（左）側，為直線型布置。上、下游輔導航墻均采用20.0°的擴散角，與一線閘左側導航堤（墻）連接。上游主、輔導航墻兼顧青年路大橋橋墩的防護功能，均繞橋墩而建。跨閘交通橋從下游導航墻上空跨越。引航道采用不對稱布置，新建船閘與一線船閘共用上、下游引航道。

為滿足雙線船閘的布置、運行要求，在船閘上下游段需對原河道右岸進行局部切灘，上、下游引航道切灘長度各為400.0m，拆除上游右岸河道綠化景觀面積31.5畝。受工程影響，需將現有辦公管理用房拆除，新建船閘辦公管理區擬設在新建船閘與一線船閘之間。

跨閘交通橋梁移位改建，橋址位于分洪閘下游約45m、新建船閘下閘首下游約15.0m處，橋梁寬度為20.0m，全長262m。

（2）方案二

分洪閘布置同方案一，北岸重建三孔分洪閘，與南側的新建船閘用封閉堤、分流隔堤（墻）連接。新建船閘縱向布置與方案一基本相同，橫向布置相對于方案一閘體向下游側整體移動70.0m，下閘首及防洪封閉堤整體下移，防洪封閉堤平面上呈U型與老淮北大堤渦東圈堤相接。布置示意見圖2。

上游主導航墻除布置長度增加外，其他同方案一。輔導航墻直線延伸段布置于現有的分洪閘、一線船閘、青年路大橋間分流島北側邊緣，末端呈U型繞大橋橋墩而建，兼顧橋墩防護和分隔新建船閘、一線船閘上游引航道功能之用。跨閘交通橋從閘室上空跨越。引航道采用不對稱布置，上游引航道平面布置采用單獨引航道形式，下游引航道平面上為雙線共用引航道形式。

圖1 方案一閘位布置示意圖

圖2 方案二閘位布置示意圖

表1 閘位布置方案優缺點比較表

為滿足雙線船閘的布置、運行要求，需對原河道左岸進行局部切灘。上、下游切灘長度分別為470.0m、330m。拆除上游右岸河道綠化景觀面積26.0畝。現有辦公管理用房可不拆除，增建新船閘辦公管理區設在新建船閘與分洪閘之間。

跨閘交通橋移位改建，在閘室側距下閘首5.0m處，橋梁設計型式同方案一。

4.方案比選

兩閘位在總體布置上均受到地形限制，具有一定的局限性。新建船閘均占用老分洪閘工程位置，需按現行的規劃設計條件重建五河分洪閘。引航道直線段均較短，需設立遠航調度，以解決待航問題。

相對方案一，方案二投資稍大；上游引航道疏挖對上游右岸景觀區影響范圍稍小，但上游停、靠船設施緊鄰青年路大橋橋墩布置，通航安全性差；下閘首及防洪封閉堤下移，防洪工程總體布局改變，且兩端連接堤長度增加；移位改建公路橋橫跨下游閘室緊鄰下閘首，通航能力受限。

根據以上閘位方案的擬定，兩閘位方案的優缺點及可比工程投資見表1。

經綜合考慮，推薦方案一作為船閘閘位布置方案，即按下閘首緊鄰現有防洪堤，直接參與防洪的方案布置新船閘。

五、結語

五河新建船閘的首要問題就是選定合理的閘位方案。閘位方案選擇的優劣不僅關系到船閘與周圍環境是否協調美觀，更是對船閘建成后能否確保船舶（隊）進出通暢、安全以及船閘管理使用方便有著十分重要的影響。經濟合理的閘位，可為樞紐和船閘總體布置提供良好的條件；若選擇不當，或者沒有充分考慮航運要求，會給整個樞紐布置帶來很大的困難，甚至采取很大的工程措施還難以彌補。因此，經濟合理的閘位方案比選研究對船閘建設具有重要意義

（作者單位：安徽省水利水電勘測設計院230088）