(中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601)
臨淮崗洪水控制工程是國(guó)家“十五”規(guī)劃的大型水利樞紐工程,在1991年被國(guó)務(wù)院確定為治淮19 項(xiàng)骨干工程中的重要項(xiàng)目,也是淮河干流中游大洪水的關(guān)鍵性戰(zhàn)略控制工程。臨淮崗洪水控制工程不僅完善了淮河流域的防洪體系,有利于流域水資源的開發(fā)利用,對(duì)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展也起到了重要的作用,被比作“淮河三峽”,也是治淮新的豐碑。
臨淮崗洪水控制工程位于淮河干流中游,主體工程跨安徽省霍邱、潁上、阜南三縣,工程范圍包括河南、安徽兩省,是目前淮河干流上最大的水利樞紐工程。該工程為Ⅰ等大(1)型水利工程,控制流域面積4.22 萬(wàn)km2,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,下泄流量7362.0m3/s,相應(yīng)滯洪85.6 億m3;校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇,下泄流量17965.0m3/s,相應(yīng)滯洪121.3 億m3。工程建成后,當(dāng)遭遇100年一遇洪水時(shí),可減少淹沒面積1290km2,一次性防洪減災(zāi)效益306 億元。
臨淮崗洪水控制工程批復(fù)的主要建設(shè)內(nèi)容有:拓寬上、下游引河工程;加高加固并延伸現(xiàn)有主壩和南、北副壩工程;加固改造已建成的49 孔淺孔閘和城西湖船閘工程;拆除重建深孔閘;新建姜唐湖進(jìn)洪閘和臨淮崗船閘等。樞紐主、副壩總長(zhǎng)達(dá)77.5km,是目前世界上最長(zhǎng)的大型水利樞紐工程。
臨淮崗洪水控制工程由中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司(以下簡(jiǎn)稱中水淮河公司)牽頭,安徽省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院共同參與完成設(shè)計(jì)工作,其中中水淮河公司完成了主壩、南北副壩、49 孔淺孔閘和姜唐湖進(jìn)洪閘的設(shè)計(jì)和報(bào)告匯總工作。
臨淮崗洪水控制工程的特點(diǎn)是河道寬度寬,建筑物數(shù)量眾多,在20世紀(jì)50年代已經(jīng)開工建設(shè)了部分引河、主壩、深孔閘、49 孔淺孔閘和船閘,工程總體布置時(shí)首先考慮充分利用已有的建筑物,節(jié)省工程投資,同時(shí)考慮新建建筑物與既有建筑物之間的相互影響和協(xié)調(diào),確保工程充分發(fā)揮洪水控制工程的作用。設(shè)計(jì)比選了多個(gè)方案并經(jīng)水工模型試驗(yàn)論證,優(yōu)化了總體布置。調(diào)整了上、下游引河河線,保留了老船閘原有使用功能,拆除老深孔閘,新建了深孔閘和船閘。工程總體的優(yōu)化布置,得到了良好的工程效果。臨淮崗洪水控制工程總體布置研究獲安徽省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
主壩為臨淮崗工程的主要擋水建筑物,位于安徽省霍邱縣和潁上縣境內(nèi),橫跨淮河布置。全長(zhǎng)8.55km,凈長(zhǎng)7.02km,其中加固部分凈長(zhǎng)3.90km,新建部分凈長(zhǎng)3.12km,自與南副壩相接的城西湖船閘開始向北至潁上縣陳巷孜接北副壩,主壩上由南向北依次布置五座建筑物,包括城西湖船閘下閘首、臨淮崗船閘、12 孔深孔閘、49 孔淺孔閘、姜唐湖進(jìn)洪閘。主壩壩型為碾壓式均質(zhì)土壩,壩頂高程31.60m,壩頂寬度10.0m,頂部設(shè)1.2m 高混凝土防浪墻及7.6m寬混凝土路面;坡比1︰2.5~1︰3.0;上、下游坡面采用150mm、220mm 及240mm 的開孔垂直聯(lián)鎖式混凝土預(yù)制塊護(hù)坡;最大壩高21.0m。
主壩開孔垂直聯(lián)鎖砌塊為世界范圍內(nèi)首次應(yīng)用于水利工程中,工程的順利實(shí)施,為開孔垂直聯(lián)鎖砌塊在水庫(kù)、湖泊等波浪要素較大的水利護(hù)坡工程中的廣泛應(yīng)用開了先河。該成果獲得水利部2005年度“大禹水利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”三等獎(jiǎng)及2005年度“淮委科技進(jìn)步獎(jiǎng)”特等獎(jiǎng),被列為水利部重點(diǎn)科技推廣項(xiàng)目。此技術(shù)通過了水利部國(guó)際合作與科技司組織的鑒定,鑒定結(jié)論為達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
主壩施工期安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)首次采用電解質(zhì)式位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng),取得了良好的效果。該成果為軟基上修建土石壩和堤防在施工期安全監(jiān)測(cè)提供了成功的案例。該項(xiàng)研究成果《臨淮崗洪水控制工程主壩施工安全監(jiān)測(cè)技術(shù)研究》榮獲2005年度“淮委科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng),并被列為水利部的科技創(chuàng)新項(xiàng)目。
副壩為碾壓式均質(zhì)土壩,分為南、北副壩兩部分。南副壩全長(zhǎng)8.41km,自城西湖船閘向南至大莫店,均位于霍邱縣境內(nèi)。北副壩全長(zhǎng)60.56km,主要位于潁上縣和阜南縣境內(nèi),自陳巷孜起沿半崗保莊圩堤及古城保莊圩、潤(rùn)趙段保莊圩的沿崗堤,經(jīng)潤(rùn)河集穿陶壩孜閘,沿南潤(rùn)段北堤至南照集、黃崗轉(zhuǎn)向北,經(jīng)狗刺園至楊莊轉(zhuǎn)向西至張集閘。南、北副壩壩頂高程32.11~32.85m,最大壩高分別為11.0m 及12.0m;壩頂寬度6.0~8.0m,壩頂設(shè)混凝土防汛道路。
南、北副壩沿線共重建、新建、加固各類穿壩建筑物52 座。
49 孔淺孔閘為臨淮崗工程的主要淺孔泄水建筑物,除險(xiǎn)加固后的49 孔淺孔閘閘墩厚度由1.6m 增加為1.8m,相應(yīng)閘孔孔徑由10.0m 變?yōu)?.8m,閘底板頂高程由原20.10m 抬高為20.50m;開敞式閘室結(jié)構(gòu)、底板分縫,閘室總寬566.6m。新建工作橋?qū)?.0m,橋面高程37.40m,工作橋上布置輕型鋼結(jié)構(gòu)啟閉機(jī)房,房頂高程40.90m。新建橋頭堡位于閘兩側(cè)岸墻外,均為三層。新建檢修橋?qū)?.6m,橋面高程31.60m。拆建公路橋總寬由原來的8.0m 加寬為9.0m,橋面高程31.60m。
根據(jù)閘墩外包混凝土厚度較薄的特點(diǎn),施工中采用了薄層混凝土防裂技術(shù),成功地解決了49 孔閘施工期混凝土裂縫的問題,經(jīng)過多年的運(yùn)行,也未發(fā)現(xiàn)閘墩外包混凝土表面有明顯裂縫產(chǎn)生。“臨淮崗洪水控制工程原49 孔淺孔閘加固改造工程外包混凝土防裂限裂研究”獲2004年度安徽省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。
姜唐湖進(jìn)洪閘設(shè)計(jì)進(jìn)洪流量2400m3/s,布置在主壩姜唐湖段中部。閘上游為何家圩,下游為姜唐湖蓄(行)洪區(qū)。閘室采用鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu),整體式平底板,兩孔一聯(lián),底板厚2.0m,頂高程19.70m,共14 孔,每孔凈寬12.0m,中墩厚1.5m,縫墩和邊墩厚1.3m,閘室順?biāo)飨蜷L(zhǎng)24.0m,垂直水流向?qū)?96.82m。上游鋪蓋及護(hù)底總長(zhǎng)40.0m,下游消能防沖段總長(zhǎng)112.0m。閘室兩側(cè)各布置一座橋頭堡,頂部布置啟閉機(jī)房及排架、人行便橋、公路橋等。工作閘門采用弧形鋼閘門,弧門半徑10.0m,尺寸12.0m×7.92m,配QHJ-2×225kN-12m 弧門卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。
臨淮崗洪水控制工程于2001年12月2日開工建設(shè),2006年6月30日通過竣工初驗(yàn),2007年6月20日順利通過竣工驗(yàn)收。歷經(jīng)7年的不懈努力建設(shè),規(guī)劃中的臨淮崗洪水控制工程終于成為壯觀的工程實(shí)景。
工程投入運(yùn)行后,先后榮獲2008年度全國(guó)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)、中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)、中國(guó)水利優(yōu)質(zhì)工程大禹獎(jiǎng)、詹天佑獎(jiǎng)。
工程投入運(yùn)行以來,已經(jīng)歷多年汛期的考驗(yàn),各方面運(yùn)行正常,操作方便,滿足工程使用要求。最近幾年淮河流域發(fā)生多次特大洪水,工程及時(shí)投入運(yùn)用,經(jīng)受了數(shù)次洪峰的考驗(yàn),大大緩解了淮河干流的防洪壓力,發(fā)揮了巨大的防洪減災(zāi)效益■