康山蓄滯洪區分洪口門設計方案分析比選

劉文標　孫　敏

(江西省水利規劃設計院, 江西 南昌　330029)

康山蓄滯洪區分洪口門設計方案分析比選

劉文標孫敏

(江西省水利規劃設計院, 江西 南昌330029)

【摘要】康山蓄滯洪區為重要蓄滯洪區，分洪口門設計關系到蓄滯洪區啟用的成敗。本文對三種方案分別從分洪口門的啟用靈活性、分洪可靠性、工程投資及運行管理等方面進行綜合分析比較，最終推薦康山蓄滯洪區分洪口門采用1/2分洪閘+1/2扒口分洪口門方案。

【關鍵詞】蓄滯洪區； 分洪口門； 設計方案比選

1概述

鄱陽湖蓄滯洪區由康山、珠湖、黃湖、方洲斜塘4座蓄滯洪區組成，承擔25×108m3的分蓄洪任務，以確保長江中下游重要地區的防洪安全，是長江流域防洪體系中的重要組成部分。在《全國蓄滯洪區建設與管理規劃》和《長江流域防洪規劃》中，按蓄滯洪區在防洪體系中的地位和作用、調度權限、運用幾率等因素，均將康山蓄滯洪區列為重要蓄滯洪區[1-2]。康山蓄滯洪區位于鄱陽湖東南岸，贛江南支、撫河、信江三河匯流口的下游，總集雨面積450.30 km2(含信瑞聯圩106.90km2)，其中蓄洪面積292.98km2，有效蓄洪容積15.69×108m3。區內以湖積平原洼地為主，地勢南高北低。

2分洪口門位置選擇

康山蓄滯洪區一面臨湖，三面由自然崗地和重點圩垸信瑞聯圩之間的間隔堤形成封閉圈。區內共有蓮池、駕湖、謝家、羅家、倉前和里溪等6處埡口。除里溪埡口外，其余5處埡口均為已建設的西安全區以西的防洪屏障。里溪埡口位于康山大堤33+385至院前村，地面最低高程為20.52m，地面高程接近分洪水位，不適于修建分洪口門。因此，分洪口門只能在康山大堤上選址。

康山大堤源起康山墾殖場糯米咀，向東北經梅溪咀、沙夾里、鑼鼓山、火石洲，再向東過大湖口、壽港、甘泉洲至大堤東端院前閘，與信瑞圩隔堤相靠，堤線全長36.25km。康山墾殖場糯米咀(樁號0+000)至火石洲(樁號20+000)堤段和落腳湖電排站(樁號22+400)至院前彭家(樁號36+250)堤段，圩內多為農田，如在這兩堤段布置分洪口門，一旦分洪，沖毀農田損失巨大。因此，該兩段無布置分洪口門的可能性。康山大堤僅有火石洲至落腳湖電排站堤段內外臨湖，汛期內湖水位為15.10m時，該堤段附近平均水深約3.49m，在此處分洪可消減進洪能量，具備布置分洪口門的水文地形條件。根據地質勘探成果，該段堤基表層黏土層分布廣泛，厚度大，物理力學性質好，地層中不存在軟弱夾層，地基承載力可滿足分洪口門工程荷載要求，因此，康山大堤樁號20+000～22+400堤段適宜布置分洪口門[3]。

3分洪口門設計方案比選

康山分洪口門工程置于康山大堤20+000～22+400處，分別采用三種方案進行分析和比較。

方案一： 在康山大堤樁號20+300～21+000處設扒口分洪口門，最大分洪流量為10272m3/s，分洪口門工程由閘室、護底、消能防沖設施及上下游翼墻等組成。分洪口門凈寬700m，閘室段長18m，邊墩厚2m，閘底高程為15.93m，底板厚2m，邊墩與堤之間設混凝土防滲刺墻連接，預先將閘室、護底消能防沖設施、上下游翼墻及混凝土藥室等結構建成，然后按原堤身斷面填土覆蓋封堵，分洪時裝藥爆破啟用。

方案二： 按最大分洪流量10158m3/s，在康山大堤樁號20+200～21+153處設分洪閘，規模較大，分洪閘工程由閘室、護底、消能防沖設施及上下游翼墻等組成。分洪閘共71孔，每孔凈寬10m，總孔口凈寬710m，閘室段長18m，閘室總寬度為820.0m，每兩孔分一伸縮縫，中墩厚3m，縫墩厚4m，邊墩厚2m，閘底高程為15.93m，底板厚2m，閘墩頂高程為24.68m，邊墩與堤之間設混凝土防滲刺墻連接。閘室設防洪工作閘門一道，工作門采用弧形鋼閘門，啟閉設備選用型號為2×150kN固定卷揚式啟閉機，每孔布置一套。工作閘門啟閉平臺高程為28.68m，上設啟閉機房，橋閘頂交通橋與堤頂寬一致，寬7m。

方案三： 在康山大堤樁號20+131～20+613、20+813～21+163堤段設分洪閘和扒口分洪口門各1處： 分洪閘凈寬為360m，最大分洪流量為5150m3/s；分洪口門寬350m，最大分洪流量5136m3/s。分洪閘布置于康山大堤樁號20+466～20+766處，最大分洪流量5136m3/s，由閘室、護底、消能防沖設施及上下游翼墻等組成。分洪閘共35孔，每孔凈寬10m，總孔口凈寬350m，閘室段長18m，閘室總寬度為420m，每兩孔分一伸縮縫，中墩厚3m，縫墩厚4m，邊墩厚2m，閘底高程為15.93m，底板厚2m，閘墩頂高程24.68m，邊墩與堤之間設混凝土防滲刺墻連接。閘室設防洪工作閘門一道，工作門采用弧形鋼閘門，啟閉設備選用型號為2×150kN固定卷揚機啟閉機，每孔布置一套。工作閘門啟閉平臺高程為28.68m，基上設啟閉機房，閘頂交通橋寬7.0m，與堤頂寬一致。分洪口門布置于康山大堤樁號20+976～20+220處，最大分洪流量5136m3/s，孔口凈寬350m。分洪口門在分洪閘的基礎上，取消中墩、閘門、啟閉機和交通橋等，最大分洪流量10272m3/s和孔口凈寬350m保持不變。預先將閘室、護底消能防沖設施，上、下游翼墻及混凝土藥室等結構建成，然后按原堤身斷面填土覆蓋封堵，分洪時裝藥爆破啟用。

三個方案主要工程量及投資見表1。

在鄱陽湖4個蓄滯洪區中，康山蓄滯洪區規模最大，有效蓄洪容積為15.92×108m3，占鄱陽湖蓄滯洪區總容積的63%，是實施分洪調度中可能首先安排使用的蓄滯洪區。經水文分析計算，其分洪運用概率為20年一遇。按照蓄滯洪區在防洪體系中的地位和作用、調度權限、運用概率等因素，在《全國蓄滯洪區建設與管理規劃》中，康山蓄滯洪區被列為重點蓄滯洪區。上述三個方案中，與方案一、方案三比較，方案二直接投資分別多出11197萬元和42134萬元，但運行方便，且對洪水實際控制效果較好；方案一投資最省，但分洪后要重新覆土，重設藥室，運行管理較難；方案三投資介于方案一與方案二之間。

各方案綜合比較情況見表2。

表1　方案一、方案二、方案三主要工程量及投資

表2　各方案選擇比較

續表

4結論與建議

根據《全國蓄滯洪區建設與管理規劃(報批稿)》及《長江流域蓄滯洪區建設與管理規劃報告》，康山蓄滯洪區規劃1座分洪閘及1處分洪口門，康山分洪閘設計流量為4000m3/s，大湖口分洪口門設計洪流量為5000m3/s。根據表2各方案綜合比較，從分洪口門的啟用靈活性、分洪可靠性、工程投資及運行管理等方面綜合考慮，推薦康山蓄滯洪區分洪口門采用方案三，即1/2分洪閘+1/2扒口分洪口門方案。

參考文獻

[1]水利部水利水電規劃設計總院.全國蓄滯洪區建設與管理規劃[R].北京： 水利部辦公廳,2010,34-36.

[2]水利部長江水利委員會.長江流域防洪規劃[R].武漢: 水利部長江水利委員會,2008,129-133.

[3]江西省水利規劃設計院.江西省鄱陽湖蓄滯洪區安全建設工程可行性研究報告[R].南昌:江西省水利規劃設計院,2012,201-202.

[4]韓玉玲.某蓄滯洪區分洪口門設計方案分析比較[J].黑龍江水利科技,2013,41(12):145-147.

[5]周潮洪,常守權.天津西七里海分洪口門優化設計[R].城市道橋與防洪,2003(6):58-60.

[6]陳珺,張小峰，談廣鳴，等.分洪口門展寬和刷深過程的數值模擬[J].泥沙研究,2008(6):38-44.

中圖分類號：TV873

文獻標志碼：A

文章編號：1005-4774(2015)04-0025-04

Analysis and comparison of flood diversion port gates in Kangshan
Mountain flood detention basin

LIU Wenbiao, SUN Min

(JiangxiWaterResourcesPlanningandDesignInstitute,Nanchang330029,China)

Abstract：Kangshan Mountain flood detention basin is an important flood detention basin, and flood diversion port gate design is related to the success of using flood detention basin. In the paper, three plans are analyzed and compared comprehensively in the aspects of flood diversion port gate starting flexibility, flood diversion reliability, project investment, operation management, etc. respectively. It is finally recommended that 1/2 flood diversion port + 1/2 artificial levee breach flood diversion port plan is adopted for flood diversion port gate in Kangshan Mountain flood detention basin.

Key words：flood detention basin; flood diversion port gate; design plan comparison