淮安市古黃河水利樞紐工程總體布局研究

吳昌新 王道虎 吳 兵 孟佳佳

（.1淮安市水利勘測設計研究院有限公司 江蘇淮安 223005；2淮安市水利規劃辦公室 江蘇淮安 223005）

淮安是江蘇省省轄市，位于淮河流域下游和長三角北部，下轄清河、清浦、淮陰、楚州四區及漣水、洪澤、盱眙、金湖四縣，總面積10072km2，2010年末全市總人口537萬。根據淮安市城市總體規劃，2010年中心城區總面積120km2，人口規模為100萬人，規劃2015年建設用地180km2，人口達到150萬，2020年建設用地216km2，人口180萬。淮安市古黃河水利樞紐工程位于古黃河楊莊閘以下河段中，漣水縣城下游約3km處，工程的主要功能是適當抬高古黃河楊莊閘至漣水縣城河段水位，改善河段水生態、水景觀和水環境，并利用河床庫容提高城市供水保證率；工程由500m3／s節制閘、總裝機容量840kW水電站和公路－Ⅰ級公路橋組成。

1 基本情況

古黃河是古淮河的前身，是一條曾經孕育過歷史的大河，從淮安中心城區穿過。楊莊以下段古黃河，西起淮安市楊莊閘，向東流經清河、淮陰、楚州區，漣水、阜寧、響水、濱海縣等七縣 （區），由套子口入海，全長166km，為江蘇省淮河與沂沭泗流域的分界線，位于蘇北灌溉總渠北側，東臨黃海，流域總面積323.1km2.其中，淮安市境內河長約100km，流域面積141.8km2，是一條集行洪、排澇、灌溉等多功能綜合利用河道。

古黃河下段建有控制工程兩處：進口控制工程為楊莊閘，位于淮安市淮陰區境內，設計流量均為500m3／s；海口控制工程為濱海 （新）閘，位于鹽城濱海縣境內，設計流量600m3／s。楊莊閘歷史最高洪水位13.78m，歷史最大泄洪流量681m3／s；濱海閘共行洪超過150m3／s有45次，日均最大流量634m3／s。

古黃河下段防洪標準為20年一遇，1978年以后，防汛調度安排行洪流量為200m3／s。據資料統計，楊莊閘下多年最高水位為10.1m，多年最低水位為5.83m，多年平均水位為7.8m。楊莊分洪渠北不抽排時，楊莊閘下二十年一遇水位為10.84m。現狀河底高程6.8～1.5m，底寬30～90m，河口寬800～3000m。

2 問題的提出

淮安市境內古黃河西起楊莊閘，東至漣水縣石湖出市境，長約100km。建國后隨著流域、區域大型水利工程的陸續建成，古黃河下游段僅從防洪擋潮角度在進口建設楊莊閘，出口修建了濱海閘，古黃河的作用和地位有所下降，是建國以來唯一沒有安排省級以上投資系統整治的流域性河道。目前，承擔排洪流量為200m3／s，占淮河下游洪水出路的1%。每年僅以防汛歲修工程為主。對于區域供水、水土保持和水景觀方面工作重視程度不夠，行洪期間和非汛期水位相差2～3m，非汛期水景觀被高堤阻隔，親水性較差。為保障區域供水安全，提升古黃河沿線生態景觀，展現秀水生態美景，達到顯水露水近水、改善人居環境之目的，提出興建古黃河水利樞紐工程，通過該工程抬高河段內水位1～2m，使得區間水面更寬闊，綠水生態景觀得到進一步彰顯。

3 總體布置研究

3.1 閘址位置選擇

根據相關規劃，分別提出在京滬高速古黃河橋下游1.5km南馬廠鄉境內建閘控制，區間長度約25km；漣水城區段下游建閘控制，區間長度約42km，以抬高區間內古黃河水位。

方案一：南馬廠鄉方案，在京滬高速古黃河橋下游1.5km處建閘控制，該河段現狀為彎道，河面開闊，河底高程5.0m左右，中泓底寬約90m，河口寬約1.4km。

方案二：漣城鎮方案，在漣水城區段下游建閘控制。該河段現狀為彎道，河面開闊，河底高程4.0m左右，中泓底寬約90m，河口寬約1km。

經比選 （表1）并征求各方意見，推薦閘址位于漣水縣城區段下游的漣城鎮方案。

表1 閘址位置比較

3.2 控制水位比選

根據多年水文資料分析，楊莊閘下多年最高水位為10.1m，多年最低水位為5.83m，多年平均水位為7.5m。河道輸水期間，水面平均比降約1／2.8萬。多年來的調度表明：行洪期間，楊莊閘下水位一般不超過10m。因此，水位抬高以楊莊閘下水位在9m左右為宜。選擇閘上水位分別為8.5m和8.3m兩種方案進行比選。

方案一：8.5m方案。推算至楊莊閘下水位抬高至9.09m，抬高水位約0.6m。

方案二：8.3m方案。推算至楊莊閘下水位抬高至8.98m，抬高水位為0.68m。

經比選（表2），楊莊閘下水位以不超過9.0m為宜，推薦將古黃河區間水位抬高至8.3m方案。

表2 閘前控制水位比較

3.3 導流河方案比較

導流河位置，根據所選閘址附近地形地貌、水流條件、施工管理和周圍環境等因素，導流河擬定兩種方案。

方案一：左岸導流方案。在主河槽左岸開挖導流河，河底寬40m，底高程4.0m。

方案二：右岸導流方案。在主河槽右岸開挖導流河，河底寬40m，底高程4.0m。

經比選（表3），選擇導流河位于河道右側，以減少拆遷工程量，且便于管理單位選址。

表3 導流河方案比較

3.4 總體布局方案

根據閘址地形地質、水流條件以及各建筑物的功能、特點、運行要求等，總體布置擬定兩種方案，一為分建方案，二為合建方案。分建方案為節制閘布置在現狀河床內，水電站布置在導流河上，閘站之間保留隔堤；合建方案為節制閘與水電站均布置在現狀河床內，施工完成以后填埋導流河，恢復原地形地貌。經比選（表4），推薦采用合建方案。

表4 樞紐總體布置比較

3.5 細部優化方案

通過數學模型分析計算，研究在不同工況下，樞紐工程布局在上下游一定范圍內水流流速流態、泥沙沖淤分布情況及沖淤量；根據計算成果，綜合分析研究河段河床變化特性和水流泥沙運動規律，優化樞紐設計方案；分析對樞紐工程運行的影響，優化樞紐工程管理方案。與初設方案比較，主要進行以下優化：

表5 細部優化比較

（1）樞紐工程上游進口段上延10m，下游出口段加長30m；

（2）水閘和水電站之間空箱導流墻上游縮短18.1m，下游縮短15.4m，中部分隔墩寬度由10m縮至8m；

（3）水電站1＃、2＃閘室進口處護坡由彎曲連接改為直線順接，上游引河向北平移；

（4）水電站進口段護坦高程降低。

（5）對水閘的開啟方式等進行了優化。

3.6 方案選定

該工程在閘址位置、導流河布置、水位控制、樞紐總體布置及細部優化等五個方面進行了深入細致的比選，根據方案比較結果，各種情況均選定方案二為推薦方案，具體詳見表1～表5比較表。

4 研究結論

古黃河水利樞紐工程建成后，區間水位較目前可抬高1～2m并保持穩定，古黃河水面將更寬闊，綠水生態城市景觀將得到進一步彰顯。

（1）樞紐工程的實施，總體符合《淮河流域防洪規劃》、《江蘇省近期防洪規劃》等流域、區域規劃及水資源相關規劃的要求。對廢黃河地區水利治理規劃的實施不會產生大的不利影響，也不會增加規劃工程的實施難度。工程建成后，依照現行的廢黃河防洪、排澇、供水調度方案運行，不影響廢黃河的主要功能，不改變現有的水資源配置方案。

（2）樞紐工程的實施，符合淮安市城市總體規劃及相關專項規劃。項目位于城市總規范圍內，工程建成后，抬高了城區段古黃河水位，增加了河槽蓄水量，對實現淮安市城市飲用水源地規劃是有益的，同時為打造古黃河風光帶奠定了基礎。

（3）樞紐工程總體布局合理，項目建設對河道行洪排澇水位基本沒有改變，故對河道行洪排澇和兩岸防洪影響較小。

（4）樞紐工程建設抬高了上游水位，增加了河槽蓄水量，對供水有所改善，提高了區域供水保證率；工程建成后不會改變向下游輸水流量和沿線送水水位，對下游供水影響較小。

（5）樞紐工程建設對上游區間沿線水利設施、公共設施等第三人合法水事權益有一定影響，但采取相應的補償措施后，可達到基本消除和減少影響。