淮河入海水道二期濱海樞紐工程總體布置方案研究

丁 軍，丁兆暉

（1.江蘇省水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，225127，揚(yáng)州；2.河海大學(xué)，210028，南京）

一、工程概況

淮河入海水道位于江蘇省淮安市、鹽城市境內(nèi)，西起洪澤湖二河閘，東至濱海縣扁擔(dān)港注入黃海，全長163.5 km。淮河入海水道不僅是淮河洪水入海的重要通道，也是渠北地區(qū)的重要排澇河道，渠北地區(qū)除八灘區(qū)澇水單獨(dú)入海外，其余區(qū)域以阜寧縣老管河為界分為高、低兩片，現(xiàn)狀澇水基本通過入海水道南北泓采取高低水分排入海。淮河入海水道還是一條重要的尾水導(dǎo)流通道，其南泓除排澇外還承擔(dān)分排淮安市區(qū)、阜寧化工園區(qū)和濱海縣城的尾水。濱海樞紐以上段的尾水主要來自淮安市區(qū)的清安河，并匯集淮安城區(qū)、工業(yè)園區(qū)的污水處理廠尾水及生活污水。

濱海樞紐一期地涵共23孔，以隔水墻分隔為南7孔和北16孔，實(shí)行高低分排、清污分流。南7孔用以排南泓的高片澇水及尾水為主，北16孔排北泓的低片澇水。淮河入海水道二期工程是在一期工程的基礎(chǔ)上，通過全線擴(kuò)挖入海水道深槽，擴(kuò)建入海水道各樞紐泄洪建筑物，加高加固入海水道南、北堤防，使入海水道設(shè)計(jì)泄洪達(dá)到7 000 m3/s，是擴(kuò)大淮河下游泄洪能力的關(guān)鍵性工程，也是淮河流域防洪體系的重要組成部分。

該工程所處位置特殊，位于入海水道與通榆河交匯處，204國道穿越其間，陸上交通和水上交通繁忙，為了滿足施工期和工程運(yùn)行期排澇、航運(yùn)和陸路交通要求，并充分考慮一期工程的影響，對濱海樞紐工程總體布置進(jìn)行了多方案比選。

二、工程總體布置方案

工程總體布置須根據(jù)工程場區(qū)的地形、地質(zhì)、水流、環(huán)境等條件，充分考慮區(qū)域規(guī)劃，并結(jié)合防洪、通航、交通、調(diào)水、景觀設(shè)計(jì)等要求，在滿足泄洪、通航、排澇的條件下進(jìn)行合理布置，做到有利施工、運(yùn)行安全、管理方便、少占耕地、美觀協(xié)調(diào)、投資較省。

濱海樞紐二期的布置上，根據(jù)與一期結(jié)合的不同形式，考慮合建和分建兩種方案。下面對兩方案從工程可行性、經(jīng)濟(jì)合理性等方面進(jìn)行闡述。

1.合建方案及其可行性

合建方案是拆除一期地涵北側(cè)翼墻，二期地涵與一期地涵并貼布置，兩者合二為一，形成一座大地涵。在節(jié)省主體工程投資、減少永久占地、方便工程管理、改善水流流態(tài)方面有著明顯的優(yōu)勢，但在實(shí)施上由于涉及一期地涵的正常運(yùn)行，存在入海水道南北泓排澇、尾水導(dǎo)流以及施工期防洪等問題。

對合建方案而言，必須處理好施工期的排澇及尾水排放問題，為此，考慮了兩個(gè)實(shí)施方案：一是臨時(shí)擋水墻方案，即在一期地涵北側(cè)第一、二聯(lián)縫墩處至北堤間建臨時(shí)擋水墻及隔堤，以讓出翼墻拆除及二期地涵施工的操作面，施工期仍利用一期地涵排放澇水及尾水；二是分步實(shí)施方案，即先實(shí)施二期地涵北側(cè)的部分涵洞、翼墻和北堤，這期間仍維持一期地涵的正常運(yùn)行，然后在非汛期對南北泓進(jìn)行斷流，拆除一期地涵北側(cè)翼墻，進(jìn)行剩余涵洞施工。

①臨時(shí)擋水墻方案。新做臨時(shí)擋水墻及隔堤完成后，在通榆河上筑上、下游圍堰（上游圍堰布置在總渠地涵與一期地涵之間），然后進(jìn)行一期地涵北側(cè)翼墻拆除及二期地涵施工。該方案存在一期地涵洞首的穩(wěn)定不能滿足要求、南泓尾水導(dǎo)流難以解決及施工期防洪存在風(fēng)險(xiǎn)等問題，不能滿足要求。

②分步實(shí)施方案。第一步，在一期地涵北側(cè)的通榆河上筑上、下游圍堰，實(shí)施二期地涵北側(cè)的部分涵洞、翼墻和北堤。上游圍堰及基坑布置須滿足一期工程安全運(yùn)行要求，同時(shí)滿足一期工程行洪時(shí)自身穩(wěn)定要求，經(jīng)初步布置，北側(cè)12孔涵洞、翼墻和北堤可以先行實(shí)施。第二步，從進(jìn)入非汛期開始，筑總渠地涵與一期地涵間圍堰和入海水道南北泓上下游圍堰，排水后拆除通榆河上的上游圍堰和一期地涵北側(cè)翼墻，進(jìn)行剩余28孔地涵施工。經(jīng)初步分析，該方案南泓尾水導(dǎo)流問題嚴(yán)重，施工期防洪風(fēng)險(xiǎn)雖有所降低但仍然存在。

合建方案實(shí)施期間難以解決南北泓澇水及尾水導(dǎo)流問題，而且存在施工期防洪風(fēng)險(xiǎn)。原北側(cè)翼墻下沉井基礎(chǔ)對新洞首地基存在不利影響，洞首防滲地連墻在沉井處無法實(shí)施，影響工程安全，因此，不推薦該方案。

2.分建方案及其可行性

分建方案是在一期地涵北側(cè)再建一座地涵，兩地涵的主體結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立。在總體布置形式上，考慮施工期通榆河導(dǎo)航方式不同，二期地涵與一期地涵布置的距離不一樣，工程總體布置上考慮了二期地涵貼近一期地涵布置和二期地涵北移布置兩個(gè)方案。

（1）二期地涵貼近一期地涵布置方案

二期地涵貼近一期地涵布置（見圖1），采取跨總渠、入海水道的導(dǎo)航方案（簡稱貼近布置方案）；地涵布置于一期地涵北側(cè)，布置時(shí)考慮工程實(shí)施期間不影響一期工程的正常運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上盡可能縮短兩地涵間的距離，以減少征地和引河土方工程量及方便工程管理。在考慮施工圍堰填筑和基坑開挖所必需留有的空間后，確定二期地涵中心線距一期地涵中心線為430 m。

二期地涵的結(jié)構(gòu)形式與一期地涵類似，采用上槽下洞結(jié)構(gòu)，上部為通榆河渡槽，下部為入海水道泄洪涵洞。地涵單孔孔徑仍采用6.0 m×6.5 m（寬×高），共 40孔，采用 4孔一聯(lián)，共10聯(lián)，地涵總寬度為293.4 m。為滿足航道標(biāo)準(zhǔn)基本要求，地涵上部通榆河渡槽槽口寬度取60 m。地涵順?biāo)飨蚩傞L83.15 m，洞首頂部擋洪高程與一期地涵一致。為了保證地涵上下游水流具有較好的流態(tài)，擴(kuò)挖引河設(shè)合適的擴(kuò)散角，地涵進(jìn)出口處設(shè)一定的直段，擴(kuò)挖段轉(zhuǎn)彎處以圓弧連接。

二期地涵實(shí)施后，其下游的204國道橋需接長，北側(cè)引橋需拆除。根據(jù)規(guī)劃要求，入海水道北堤跨通榆河新建防汛交通橋一座。

該方案建筑物及征地拆遷投資約178 721萬元，工程永久占地3 748畝（15 畝=1hm2，下同），棄土占地1 949畝。

表1 分建方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

（2）二期地涵北移布置方案

二期地涵北移（見圖2），即在一期地涵北側(cè)、通榆河以西就近開設(shè)導(dǎo)航道進(jìn)行通榆河導(dǎo)航的方案（簡稱涵址北移方案）。考慮就近開設(shè)導(dǎo)航道，地涵位置須在貼近布置方案的基礎(chǔ)上北移330 m，中心線距一期地涵中心線760 m。

該方案立交地涵主體結(jié)構(gòu)不變，但地涵偏離入海水道主泓道更遠(yuǎn)，若上下游引河采用與斷航方案引河同樣的擴(kuò)散角，勢必大幅度增加土方開挖量和工程占地，因此應(yīng)適當(dāng)加大引河的擴(kuò)散角，上下游引河口到通榆河中心線的距離分別為3 400 m和3 500 m，地涵進(jìn)出口處設(shè)直段，擴(kuò)挖段轉(zhuǎn)彎處以圓弧連接。

二期地涵實(shí)施后，其下游引河上需建一座新204國道橋。原204國道橋引橋需作接高處理，共18跨，長360 m。

入海水道北堤防汛交通橋（跨通榆河）與二期地涵貼近一期地涵布置方案相同。

該方案建筑物及征地拆遷投資約241 754萬元，工程永久占地7 512畝，棄土占地1 998畝。

3.技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

分建方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表1。

經(jīng)過方案比較，建議選擇分建方案中的二期地涵貼近一期地涵布置方案。

三、研究結(jié)論

淮河入海水道二期濱海樞紐工程是國家重點(diǎn)工程，其主要建筑物級(jí)別為1級(jí)。主體工程采用大開挖施工，其間通榆河在入海水道處中斷，由于其施工位置交通十分重要，通榆河不能斷航，204國道交通不能中斷，在總體布置上，采用了對一期工程影響小的分建方案。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)選了分建方案中的二期地涵貼近一期地涵布置方案。雖然主體工程投資、永久征地多些，但沒有南北泓澇水及尾水導(dǎo)流問題和防洪風(fēng)險(xiǎn)，工程的安全性也不受影響，滿足了入海水道行洪和通榆河通航的要求，在促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、服務(wù)沿海開發(fā)等方面發(fā)揮了重要的作用。

[1]吳立新，韓愛華.對入海水道排澇調(diào)度方案的進(jìn)一步探討[J].江蘇水利，2006（11）.

[2]趙一晗，仝道斌.淮河入海水道二期工程濱海樞紐施工導(dǎo)航方案研究[J].中國水運(yùn)，2013（2）.

[3]戴元峰.現(xiàn)代水利工程理念的結(jié)晶[J].中國水利，2007（2）.

[4]郭春，趙現(xiàn)建，李亞文，等.文得根水利樞紐工程樞紐布置比選[J].東北水利水電，2014（7）.

[5]曹邱林，張利青，倪言波.入海水道濱海樞紐隔水墻的位移分析[J].水利與建設(shè)工程學(xué)報(bào)，2007（1）.

[6]崔瑞.三灣水利樞紐工程總體布置方案比選 [J].黑龍江水利科技，2014（1）.

[7]陳婷.淺析淮河入海水道二期工程實(shí)施后通航可行性[J].治淮，2013（10）.