金寶航道大汕子樞紐工程總體布置分析

張麗娟 梁 軍

一、大汕子樞紐工程概況

大汕子河與金寶航道交匯于金寶航道樁號4+400處，此處金寶航道大致為東西走向，大汕子河從西北向而來與金寶航道斜交于樁號4+400處。

1.金寶航道

交匯處金寶航道南堤上（大汕子河口對面）建有寶應湖退水閘，承擔從寶應湖向高郵湖排澇的任務；金寶航道由此向下游約2km處與里運河交匯，交匯處建有南運西閘及船閘。金寶航道的主要功能包括通航、排澇、補水、調水等。

2.大汕子河

大汕子河以中心線為界，中心線西側屬淮安市金湖縣行政區劃，東側屬揚州市寶應縣行政區劃。與金寶航道交匯處大汕子河口寬約1500m，向上游河道漸漸開闊，河道口寬逐漸增加。河道兩側皆為灘地，平均地面高程約為6.5m，河道內正常水深約為6.0m，河底高程約為4.2m，是天然的水產養殖場，河道內密布水產養殖網箱。

大汕子河是金寶航道與寶應湖連通的主要河道，該段河道除作為養殖水面外，其主要的功能有：（1）汛期分泄寶應湖200m3/s澇水。（2）寶應湖枯水期，通過里運河→南運西閘→金寶航道→大汕子河向寶應湖補水。（3）該段河道還是寶應湖內漁船和生產船進出金寶航道的主要水路。

3.工程規劃和樞紐建筑物組成

根據南水北調東線工程有關的規劃設計，大汕子處金寶航道采取封閉高水位輸水方案，需修建攔河壩將大汕子河與金寶航道分隔，以滿足向金湖站高水位輸水的需要。另外，為了兼顧大汕子河原有的排澇、補水和通航功能，在修建攔河壩的同時，尚需配套建設具排澇和引水功能的節制閘和通航的套閘。

因此，本次大汕子樞紐主要包括以下工程內容：（1）大汕子攔河壩。長約1.1km。（2）大汕子節制閘。設計排澇流量200m3/s（大汕子河—金寶航道），引水流量100m3/s（金寶航道—大汕子河）。（3）大汕子套閘。按等外級通航標準設計，套閘規模定為6×60m，通航凈空高3.0m。

二、樞紐位置及建筑物布置方案比選

1.樞紐位置比選

（1）本工程樞紐布置有泄水建筑物——節制閘，樞紐一側為通航河道——金寶航道，需考慮節制閘泄水時，在金寶航道一側產生的河道橫向流速對河道通航的影響。如樞紐布置移向大汕子上游，遠離金寶航道，則下泄水流經充分擴散后，對河道通航的影響就可以不用忽略；如果樞紐靠近金寶航道布置，則須分析樞紐泄流對航道的影響，并采取必要的工程措施改善金寶航道的河態分布，保證樞紐泄流時不影響航道通航。

（2）本工程攔河壩較長，投資約占整個樞紐工程投資的2/3，因此，樞紐布置應盡可能縮短攔河壩的長度，以降低工程造價。由于大汕子河越向上游河道越寬，攔河壩不宜向上游布置，宜布置在靠近金寶航道河道較窄處，并宜與河道中心線正交，以取得較小的壩長。

（3）工程所在河道是地方群眾的養殖水面。除工程本身要占用一部分養殖水面外，工程建成后，攔河壩外側（金寶航道側）的養殖水面也將在金寶航道高水位調水時淹沒，失去養殖功能。此外，占用較多的養殖水面，也會增加工程征用地的費用和難度。

以上幾個方面的因素互相制約、互有影響，綜合考慮各方面的因素，經分析、討論，本次設計選定兩個樞紐位置進行比選。

樞紐位置一：樞紐軸線布置于大汕子河樁號0+350處，樞紐軸線與河道中心線垂直。該方案壩址離大汕子河口較遠，約為350m，節制閘泄流對金寶航道通航基本沒有影響；壩軸線與河道正交，攔河壩長約為970m，占用大汕子河養殖水面約為615畝。

樞紐位置二：樞紐軸線布置于大汕子河樁號0+100處，樞紐軸線與與金寶航道中心線基本平行，與大汕子河道中心線夾角約60度。該方案壩址離大汕子河口約100m，節制閘泄流對金寶航道通航影響較大，需通過數模計算分析節制閘泄流對航道流態的影響，并需增加工程措施，消除節制閘泄流對航道的不利影響影響；壩軸線與河道正交，攔河壩長約為1050m，占用大汕子河養殖水面約為180畝。

以上兩個樞紐位置，在同等的建筑物布置情況下，工程的施工組織難度、臨時工程設施等方面基本相同。兩種方案的差別主要反映在不同的布置方案所產生的攔河壩工程投資、養殖水面征用費，以及為改善航道流態而增加的工程投資上。樞紐位置二方案比樞紐位置一方案增加投資約122萬元，占樞紐工程總投資約（6000萬元）的2.0%左右，增加的比例很小。由于建設工程的征地拆遷涉及地方群眾的利益，實施過程中往往會遇到不易協調的矛盾，對工程的投資和工期有著不確定性的影響。因此，本次設計選用樞紐位置二方案進行樞紐布置，在基本不增加投資的情況下，減少工程建設對養殖水面的征用，以降低工程建設前期工作的難度。

2.建筑物布置

大汕子樞紐由大汕子攔河壩、大汕子節制閘、大汕子套閘3座建筑物組成，這3座建筑物主要有4種組合方案：

（1）節制閘和套閘分別布置在攔河壩兩側。

（2）節制閘、套閘布置于河道中間，攔河壩布置在建筑物兩側。

（3）節制閘、套閘布置在攔河壩東側。

（4）節制閘節制閘、套閘布置在攔河壩西側。

對這幾種布置方案的選擇，要綜合考慮建筑物布置對工程的運行管理的影響，建筑物布置能否充分利用現有的地形條件，降低征地拆遷、施工圍堰及其他工程設施的造價等因素。

相對方案（1）、（2），方案（3）、（4）在工程的運行管理和施工組織以及工程總體費用等方面較為有利。其中方案（4）建筑物布置在大汕子河西側，該處河道內有多條土埂，利用這些土埂可以減小施工圍堰的工程量，降低施工組織設計的費用；另外，西側灘地交通不如東側灘地便利，水產養殖的漁塘較東側少，灘地的經濟價值不如東側灘地，征地拆遷的難度和費用較低。

綜合以上情況，本次設計選擇方案（4）進行樞紐建筑物布置，并初步擬定建筑物布置方案：套閘規模為6×60m，臨大汕子河西側灘地布置，中軸線垂直于金寶航道主河槽；節制閘閘孔凈寬6×7m＝42m，在套閘東側與套閘平行布置，兩座建筑物中軸線相距85m，中間共用一條導流堤。攔河壩西接節制閘，東接大汕子河東側灘地，長約1.1km，壩軸線和節制閘、套閘上閘首交通線在一條直線上，與金寶航道主河槽平行，距大汕子河口約100m。

三、樞紐布置

金寶航道規劃為5級航道，航道內橫向流速應不大于0.25m/s。對上述樞紐布置方案進行了優化調整后，最終確定的樞紐布置方案為：套閘規模為6×60m，臨大汕子河西側灘地布置，中軸線垂直于金寶航道主河槽；節制閘閘孔凈寬6×9m＝54m，在套閘東側與套閘平行布置，兩座建筑物中軸線相距85m，中間共用一條導流堤，節制閘交通橋與套閘上閘首交通橋中心線在一條直線上。攔河壩西接節制閘金寶航道側導流堤，東接大汕子河東側灘地，長約1050m，壩軸線平行于金寶航道主河槽，和節制閘、套閘交通線相距60m（偏南）