防洪閘閘站結(jié)合方案比較

韓良凱

（丹東市水利勘測設(shè)計(jì)研究院 遼寧 丹東 118000）

1 前言

隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)的逐步實(shí)施，水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)顯得越來越重要。濱海平原地區(qū)地處河流入海口地帶，河流水系發(fā)達(dá)，水利工程型式多樣、數(shù)量眾多，水利工程一般采用涵、閘、泵站以及其他建筑物（如渡槽、倒虹吸等）等型式。閘和泵站是防洪排澇的基礎(chǔ)設(shè)施，閘站工程是兩者結(jié)合的特殊形式，既能關(guān)閘擋洪又能抽排內(nèi)澇水，與單閘或單站的建設(shè)相比，閘站結(jié)合工程有著較好的性價(jià)比。

本文結(jié)合濱海平原地區(qū)的工程特點(diǎn)，總結(jié)工程設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，簡要介紹閘站結(jié)合的工程布置型式，同時(shí)比較分析了閘站分建、閘站合建的優(yōu)缺點(diǎn)。

2 閘站結(jié)合方案比較

2.1 工程簡介

以A河流一潮溝防洪閘（泵站）工程為例，探討閘站結(jié)合方案比較。

工程位于一潮溝入A河流河口處，是一項(xiàng)以防洪和排澇為任務(wù)的綜合性工程。一潮溝是A河流的一級(jí)支流，一潮溝兩側(cè)現(xiàn)已經(jīng)建成二潮溝～一潮溝、一潮溝～浪頭防洪堤。一潮溝防洪閘（泵站）工程主要建筑物包括新修防洪閘（泵站）一座，新建混凝土防洪墻117.0m，新修6.0m寬交通門一處，連通涵一座。防洪閘的上部為排水泵站，防洪閘左側(cè)新修64.0m混凝土防洪墻，右側(cè)新修53.0m混凝土防洪墻及6.0m寬交通門一處，與現(xiàn)有防洪墻相連，最終實(shí)現(xiàn)該區(qū)段防洪體系封閉。

當(dāng)A河流發(fā)生較大洪水時(shí)，關(guān)閉防洪閘閘門擋水，一潮溝上游來水通過閘上泵站強(qiáng)排至防洪閘外側(cè)。本工程外洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，內(nèi)洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

2.2 方案比較

A河流一潮溝防洪閘（泵站）工程為新建工程，考慮兩種布置方案，

方案一：防洪閘與泵站分建。

在一潮溝修建防洪閘，防洪閘左側(cè)新修68.0m混凝土防洪墻，右側(cè)新修74.0m混凝土防洪墻及6.0m寬交通門一處，與現(xiàn)有防洪墻相連，實(shí)現(xiàn)該區(qū)段防洪體系封閉。當(dāng)A河流發(fā)生洪水時(shí)，關(guān)閉防洪閘閘門擋水，一潮溝上游來水通過連通涵引至泵站強(qiáng)排至防洪墻外側(cè)。

方案二：防洪閘與泵站合建。

在一潮溝修建防洪閘，防洪閘的上部修建泵站，防洪閘左側(cè)新修64.0m混凝土防洪墻，右側(cè)新修53.0m混凝土防洪墻及6m寬交通門一處，與現(xiàn)有防洪墻相連。

下面從施工、工程占地、水土保持、工程管理、工程投資等方面對以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。

2.2.1 施工

（1）施工圍堰

根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303-2004），相應(yīng)的導(dǎo)流建筑物為Ⅳ級(jí)建筑物，經(jīng)比較，確定導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)取下限10年一遇。根據(jù)地形地質(zhì)條件、水文特性及工程總布置，施工導(dǎo)流采用分段分期明渠導(dǎo)流方案，采用兩段兩期導(dǎo)流方式。方案一：先圍防洪閘，開挖設(shè)置明渠導(dǎo)流；再圍泵站，通過一潮溝防洪閘進(jìn)行導(dǎo)流。經(jīng)計(jì)算需要修建土石圍堰210m。方案二：先圍防洪閘，開挖設(shè)置排涵進(jìn)行明渠導(dǎo)流；再圍連通涵，通過一潮溝防洪閘進(jìn)行導(dǎo)流。經(jīng)計(jì)算需要修建土石圍堰137m。

（2）施工工期

工程施工總工期包括：工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期和工程完建期。經(jīng)估算，方案一：工程總工期共9.0個(gè)月，其中準(zhǔn)備工程期1.0個(gè)月（直線工期），主體工程7.5個(gè)月，工程完建期0.5個(gè)月。方案二：工程總工期共7.5個(gè)月，其中準(zhǔn)備工程期1.0個(gè)月（直線工期），主體工程6.0個(gè)月，工程完建期0.5個(gè)月。

2.2.2 工程占地

一潮溝防洪閘（泵站）工程占地范圍在綜合考慮地質(zhì)、施工、水工等因素的基礎(chǔ)上，按照工程總布置圖和施工用地規(guī)劃范圍圖確定。本工程占地主要為防洪閘、混凝土防洪墻、交通門、管理房占地等。各方案占地?cái)?shù)量見表1。

2.2.3 水土保持

水土流失防治責(zé)任范圍由項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)組成。通過實(shí)地查勘，分別對主體工程區(qū)、棄渣場區(qū)擾動(dòng)地表、占?jí)和恋睾蛽p壞林草植被面積進(jìn)行測算。方案一：防治責(zé)任范圍為1.50hm2，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)占地面積1.21hm2，直接影響區(qū)面積0.29hm2。方案二：防治責(zé)任范圍為1.03hm2，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)占地面積0.82hm2，直接影響區(qū)面積0.21hm2。水土流失防治責(zé)任范圍表見表2。

2.2.4 工程管理

（1）人員編制

依據(jù)《水利工程管理系統(tǒng)編制定員試行標(biāo)準(zhǔn)》（SLJ705-81）中第6.2.1條規(guī)定，本工程級(jí)別為中型，等別為五等。按第6.4.1條、6.4.2、7.4.1條規(guī)定、結(jié)合本工程的具體情況，方案一及方案二初步擬定工程編制人員5人，其中：水閘生產(chǎn)人員2人；泵站機(jī)電運(yùn)行人員2人；管理人員1人。

（2）管理范圍

水閘工程的管理范圍是水閘管理單位直接管理和使用的范圍，包括：①水閘工程各組成部分的覆蓋范圍，包括上游引水渠、閘室、下游消能防沖工程和兩岸聯(lián)接建筑物。②為保證工程安全，加固維修、美化環(huán)境等需要，在水閘工程建筑物覆蓋范圍以外劃出的一定范圍。③管理和運(yùn)行所必需的其他設(shè)施占地，包括管理單位的生產(chǎn)、生活區(qū)，職工文化、福利設(shè)施等建設(shè)占地。經(jīng)估算，方案一管理范圍3.2hm2，方案二管理范圍2.8hm2。

表1 各方案占地?cái)?shù)量表

2.2.5 工程投資

本次工程投資包含建筑工程、機(jī)電設(shè)備、金結(jié)、及占地四個(gè)方面，經(jīng)計(jì)算：方案一工程投資為1900.7萬元，方案二建筑工程投資為1446.7萬元，方案二比方案一節(jié)省投資454.06萬元。

3 優(yōu)缺點(diǎn)比較

經(jīng)過以上方案比較后，采用閘站合建方案的工程設(shè)計(jì)型式具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）閘站合建方案施工工期短，施工圍堰工程量小。

（2）閘站合建方案一般將泵站設(shè)置在水閘的兩邊或者中間。本工程將泵站設(shè)置在防洪閘上部，合理利用空間，減少占地，降低工程投資。

（3）閘站合建方案擾動(dòng)原地貌、損壞土地面積小，水土流失少。工程管理安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、管理方便，提高工作效率。

（4）閘站合建方案投資較閘站分建方案少，節(jié)省建設(shè)資金。

（5）閘站合建方案水閘啟閉架與管理房構(gòu)造柱合二為一，不僅縮短了管理房整體結(jié)構(gòu)順?biāo)鞣较虻牟贾瞄L度，增加了啟閉架的平面外剛度，同時(shí)啟閉架能夠作為房屋結(jié)構(gòu)的側(cè)向支撐。

（6）閘站合建方案管理房的造型與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足了周圍群眾的審美要求。

4 結(jié)論

針對閘站結(jié)合工程設(shè)計(jì)與研究，本文以A河流一潮溝防洪閘（泵站）工程為例，經(jīng)多方案比選后，克服了諸多設(shè)計(jì)難題，最終采用了“閘站一體化”的集約式設(shè)計(jì)方案，工程含防洪墻、交通門、防洪擋潮閘、排水泵站、連通涵以及各種專業(yè)用房等多種建筑物類型，集防洪、排澇、擋潮、沖淤、通行等功能于一身，布置精巧、緊湊，比分體式方案節(jié)省投資約40%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

因此，隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，本著節(jié)省能源、安全、先進(jìn)的原則，“閘站一體化”的集約式設(shè)計(jì)更適應(yīng)未來的發(fā)展。陜西水利

[1]鄧衛(wèi)東.圩區(qū)閘站結(jié)合工程設(shè)計(jì)改進(jìn)的嘗試[J].江蘇水利,2008年第04期.

[2]李天科，劉經(jīng)強(qiáng)，王愛福.低水頭水工建筑物設(shè)計(jì)[M].北京：中國水利水電出版社，2009年.

[3]水閘設(shè)計(jì)規(guī)范（SL265-2001）[S].

[4]水閘工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范（SL170-96）[S].