五河復(fù)線船閘平面布置研究

孫立武 韓朋 劉學(xué)學(xué)

摘 要：五河復(fù)線船閘為安徽省沱澮河航道上重要的節(jié)點工程。由于受上游已建橋梁通航橋孔、施工期一線船閘正常運行、岸側(cè)已有建筑物等因素影響，復(fù)線船閘平面布置成為工程投資及工程運營條件的關(guān)鍵。對五河復(fù)線船閘平面布置制約因素和可能的平面布置方案進行了研究，對推薦方案進行了總結(jié)，為復(fù)線船閘的平面布置提供了一種新思路。

關(guān)鍵詞：復(fù)線船閘；分洪閘；平面布置

中圖分類號：U641.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）9-0056-02

澮河是淮北地區(qū)重要的省際河道，發(fā)源于河南省的商丘境內(nèi)，在五河縣城西南匯入淮河，全長320km。

五河閘樞紐位于五河縣城關(guān)鎮(zhèn)新城區(qū)和老城區(qū)之間的新開河上，距入淮河口1000m處，樞紐的主要功能是搶排內(nèi)水、引淮水灌溉和航運，由分洪閘、船閘及閘上交通橋等組成，建成于1974年5月。

現(xiàn)有一線船閘有效尺度（長×寬×門檻水深，下同）為82.7×10.4×1.75m，設(shè)計最大船舶噸級100t。隨著過閘船舶噸位逐年增大，一線船閘已經(jīng)難以滿足水運的需求，成為限制運能的“瓶頸” [1]。

2016年10月五河復(fù)線船閘工程正式開工建設(shè)，建設(shè)復(fù)線船閘有效尺度為200×23×4米。

1 復(fù)線船閘平面布置制約因素

一線船閘與分洪閘并列布置在主河道內(nèi)，船閘中心距分洪閘中心約117m。上游側(cè)兩岸為懷洪新河堤，為2級堤防；下游側(cè)兩岸為淮北大堤，為1級堤防。河道兩岸特別是北岸建有大量房屋，街道房屋密集，靠近河岸，沒有空地。上游距一線船閘260m處建有青年路跨河公路橋，橋跨組合為38+2×40m+（40m+70m+70m+40m）+40+2×38m，通航凈高7.9m。

根據(jù)已建一線船閘的現(xiàn)狀，擬建復(fù)線船閘平面布置的制約因素主要有：

（1）一線船閘的影響。復(fù)線船閘建設(shè)周期長，為了減少施工期復(fù)線船閘的建設(shè)對經(jīng)濟社會的影響，復(fù)線船閘布置需滿足施工期一定的航運需求，沒有其他航運渠道時，應(yīng)保證一線船閘不斷航；

（2）上游跨河公路橋的影響。復(fù)線船閘布置時，需要保證跨河公路橋依然能正常通車，降低施工對橋梁的影響；

（3）閘址位于市區(qū)，居民、設(shè)施密集，如果占用河灘或者陸域面積，拆遷的難度、工程投資、社會風(fēng)險就會很高[2]；

（4）五河分洪閘是重要的水利樞紐，具有引水、分洪的作用，復(fù)線船閘的布置應(yīng)盡可能保持現(xiàn)有的防洪工程布局。

2 平面布置原則

（1）確保船舶在引航道中的通航安全；

（2）閘位選擇應(yīng)有利于船閘的管理和運營；

（3）確保施工期間樞紐已有建構(gòu)筑物的安全和正常運行；

（4）船閘建設(shè)應(yīng)有利于環(huán)境保護和環(huán)境改善。

3 平面布置方案

圍繞復(fù)線船閘平面布置的制約因素，確定了2個平面布置方案[3～5]。

（1）方案一

拆除所有的15孔分洪閘，在河道北岸新建3孔分洪閘，復(fù)線船閘布置其南側(cè)，與分洪閘、一線船閘閘中心距分別為60m、100m，三者間設(shè)分流島。具體布置見圖1。

圖1 復(fù)線船閘平面布置圖（方案一）

引航道采用不對稱式布置，與一線船閘共用上、下游引航道，引航道底寬均為45.0～80.0m。由于雙線船閘通航標準增加，需要對上下游河道右岸進行局部切灘，并拆除上游右岸河道綠化景觀。除需拆除船閘管理處外，不涉及民房，拆遷移民安置難度小。

在不降低道路等級和通行條件的情況下，采用“拆一還一”的原則，移位改建過閘交通橋梁，橋址位于分洪閘下游約45m、復(fù)線船閘下閘首下游約15.0m處，橋梁及接線設(shè)計全長820m，與復(fù)線船閘斜交1度，最小縱坡0.662%，最大縱坡3.75%，最小坡長60m（順接原地面）。為方便運行、管理需要，在閘室側(cè)距下閘首10.0m處，布置過閘人行鋼結(jié)構(gòu)交通橋，橋面高程26.70m，橋跨30.0m，橋?qū)?.0m。

（2）方案二

保留原有的15孔分洪閘，不再新建分洪閘。相應(yīng)的，復(fù)線船閘不再占用已有航道，布置在一線船閘南側(cè)，與一線船閘中心距為80m，兩者之間以天然地形為分流島。具體布置見圖2。

圖2 復(fù)線船閘平面布置圖（方案二）

引航道采用不對稱式布置，但與一線船閘不再共用上、下游引航道，而采用單獨引航道的形式，引航道底寬均為45.0m。由于引航道不在原有的航道內(nèi)，需要對岸邊陸域進行開挖。占用陸域，使得部分房屋以及上下游的防洪大堤在引航道建設(shè)范圍內(nèi)，需要房屋拆遷以及防洪大堤的移位改建。青年路橋引航道上橋跨較短，無法滿足通航需求，需要對青年路橋進行改建。

為了不降低道路等級和通行條件，跨閘公路橋同樣需要移位改建，但相比于方案一，橋梁跨度增加，橋梁規(guī)模增大。為方便運行、管理需要，布置過閘人行鋼結(jié)構(gòu)交通橋，尺度同方案一。

4 方案比較

根據(jù)以上兩個平面布置方案的擬定，兩方案的優(yōu)缺點見表1。

表1 復(fù)線船閘平面布置方案優(yōu)缺點比較表

項目 方案一 方案二

優(yōu)點 ①平面布置緊湊，航道布置相對順暢；防洪工程總體布局不變；

②拆遷及征地面積小，實施相對容易；

③工程造價相對較低。 ①保留了15孔分洪閘，對現(xiàn)狀分洪閘基本無影響；

②不占用原航道，施工期對船舶通航安全影響較小。

缺點 ①上游引航道疏挖對右岸景觀區(qū)影響范圍稍大；

②上游側(cè)閘基存在淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土層，地基處理工程量大。 ①復(fù)線船閘和引航道均需開挖陸域，開挖工程量大，對現(xiàn)狀濱河公園影響較大；

②復(fù)線船閘范圍拆遷工作量大，征地面積大，協(xié)調(diào)難度大；

③需對現(xiàn)狀的青年路橋進行改建，建設(shè)成本增加；

④工程造價相對較高。

按現(xiàn)行的規(guī)劃設(shè)計條件分洪閘引水、防洪的功能需要保留，方案一選擇原位拆除重建分洪閘，合理地減小分洪閘規(guī)模，充分利用剩余水域建設(shè)復(fù)線船閘，對周圍建筑物影響小，僅過閘交通橋需要移位改建；方案二選擇完全保留老分洪閘，征用陸域面積建設(shè)復(fù)線船閘對周圍建筑物影響大，除了過閘交通橋、青年路橋需要移位改建外，部分房屋需要拆遷，上下游的防洪大堤需要移位改建，開挖對上游濱河公園也會造成影響。因此綜合考慮，推薦閘位布置方案一，即按拆除重建分洪閘、直接參與防洪布置的方案布置新船閘。

5 結(jié)語

（1）一線船閘存在貨運量不足等問題，若復(fù)線船閘平面布置不合理導(dǎo)致一線船閘無法正常運轉(zhuǎn)，施工期間勢必造成長時間斷航，影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，因此復(fù)線船閘的布置對現(xiàn)有一線船閘的影響需要優(yōu)先分析研究。

（2）五河復(fù)線船閘工程中需拆除老分洪閘，影響水利樞紐的運作，但是平面布置中將復(fù)線船閘和新分洪閘并列布置，一次設(shè)計，同步實施，兼顧水運和水利，避免了工程建設(shè)中建筑物的相互影響。

（3）五河復(fù)線船閘工程位于五河縣城，南、北兩岸緊鄰街道，房屋密集無空曠場地，通過綜合比較，采用拆除現(xiàn)有分洪閘，在主河槽中布置復(fù)線船閘的方案，為復(fù)線船閘的選址提供了一種新的思路。

（4）五河閘樞紐上游建設(shè)有青年路橋，復(fù)線船閘方案布置應(yīng)在保證船舶通航安全和橋梁結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡量利用現(xiàn)有的橋梁，避免造成工程浪費。

參考文獻：

[1] 劉和平. 開發(fā)沱澮河航運促進中部地區(qū)崛起[J]. 水運工程， 2008（1）： 68-72.

[2] 張珊， 吳澎. 長洲水利樞紐3-4號船閘平面布置研究[J]. 水利水運工程學(xué)報， 2012（4）： 1-5.

[3] 韓巍巍， 湯建宏， 張黎明. 藺家壩復(fù)線船閘閘位布置[J]. 水運工程， 2014（4）： 133-137.

[4] 張波， 李振亞. 固鎮(zhèn)復(fù)線船閘上游航道口門區(qū)平面布置研究[J]. 治淮， 2011（2）： 28-30.

[5] 王輝， 陳文遼， 劉俊生. 淮安三線船閘閘位方案的比選[J]. 水運工程， 2003（5）： 51-53.