東沙河蓄水閘方案比選

裴素祥 胡 樂 石 磊 周國斌

（1.宿遷市水務勘測設計研究有限公司 宿遷 223800 2. 泗陽縣水利局 宿遷 223700 3. 泗洪縣水利局 宿遷 223900）

1 工程概況

東沙河源于江蘇省宿遷市宿城區蔡集鄉楊集村南，經宿城區耿車鎮、三棵樹，在項里街道辦的劉橋處匯入西民便河，河道全長16.1km，匯水面積119.17km2。河道兼具排澇、防洪、水景觀、水環境等多重功能。十一支溝為東沙河的一條支流，貫穿整個經濟開發區，是開發區的重要排澇河道。河道沿線分布有住宅小區、工礦企業，生態水環境要求較高。

隨著宿遷市中心城市建設，城市生態需水量逐年增加，東沙河、十一支溝內水量遠遠不能滿足沿線生態用水，成為經濟社會發展和生態文明建設的薄弱環節，是制約城市發展的瓶頸和短板。受東沙河及十一支溝蓄水工程缺乏的影響，區域內基礎設施建設受到制約，生態環境與城市發展不協調，人民群眾生產生活水平無法提高，不利于實現城市的可持續發展。

為貫徹黨的十八大關于生態文明建設戰略部署，積極呼應國家沿海開發戰略和宿遷市“建設生態大公園”的最新定位，大力推進生態文明建設，維護河流生態健康，按照有關法律法規及規劃要求，在確保流域防洪除澇安全的基礎上，結合城市發展規劃，擬在東沙河上新建蓄水工程，抬高東沙河紅衛閘以下、十支溝徐圩閘以下及十一支溝沿線蓄水位，改善該片區水生態環境。

2 蓄水位確定

2.1 現狀蓄水現狀

2.1.1 西民便河

現狀西民便河已形成7級梯級蓄水位，見圖1。涉及該項目區的有樊灣閘～劉橋節制閘段3個梯級，樊灣閘～環城西路橡膠壩～洋大河口橡膠壩～劉橋節制閘3個梯級現狀蓄水位分別為19.30m、19.00m、17.80m。

2.1.2 東沙河

東沙河現狀地面西高東底，高程從22.80～19.00m，現有梯級蓄水建筑物為紅衛閘，閘上正常蓄水位19.50m，下游與西民便河平交，見圖2。

2.1.3 十一支溝

十一支溝現狀地面高程北高南低，高程21.40～20.50m，現狀溝內蓄水位與溝口東沙河齊平，蓄水位為17.80m。

圖1 西民便河蓄水位梯級分布圖

2.2 蓄水位確定

2.2.1 排澇降漬角度

項目區范圍內十一支溝、東沙河紅衛閘下段河道沿線地面高程為22.80～20.50m，根據《河道整治設計規范》（GB50707-2011），自排水位宜低于地面0.2～0.5m，即河道中水位低于20.00m 即可滿足河道的排澇要求。

圖4 方案示意圖

表1 方案對比表

2.2.2 已建工程角度

項目區水位抬高涉及到的河道有十一支溝、東沙河紅衛閘下段，及其沿線連通的洋大河、橫四河和南環路排澇溝等。近些年，因地方城市發展需要，部分河道已修建了河道護岸、親水平臺等工程。工程現狀情況統計如下：十一支溝全線均采用直立墻護岸，墻頂高程為18.70～19.00m；東沙河紅衛閘下河段采用“直立墻”和“斜坡+直立墻”兩種型式防護，墻頂高程18.54～18.86m。橫四河、南環路排澇溝護砌頂高程為19.3m。

此次初定十一支溝及沿線連通河道蓄水位為19.00m，蓄水后十一支溝水深2～3m，平均水面寬35m，水位位于墻高程以上0.2m左右，親水效果較好。

為增加水面率、提高蓄水量，此次研究抬高蓄水位可能，若蓄水位抬高至19.50m，則其存在以下問題：①西民便河城區設計蓄水位為19.00～19.30m，若蓄水位定為19.50m，需要在各連通河上新建節制工程，投資較大。②對十一支溝、橫四河、南環路排澇溝等已建工程影響較大。

經研究，從已建工程角度考慮，此次十一支溝及其連通河道正常蓄水位確定為19.00m。

2.3 引水角度

區域引水水源主要有三處：通過七堡樞紐（10m3/s）從駱馬湖引水、通過曙光涵閘（5m3/s）從廢黃河引水、通過引水涵洞（3m3/s）從皂河干渠引水，區域范圍及引水建筑物見圖3。其中七堡樞紐和曙光涵洞引水，均是利用西民便河上的環城西路橡膠壩、洋大河橡膠壩攔水，通過橡膠壩上游與西民便河溝通的清水河、洋大河、老民便河引水入項目區；皂河干渠的引水可直接將水放入清水河，然后進入項目區。

目前已建成的環城西路橡膠壩頂高19.30m、洋大河橡膠壩頂標高19.00m，若項目區內蓄水位高于19.30m，無法從該處引水，僅能從皂河干渠引水閘引水，引水線路長，且皂河干渠水均為泵站提水，補水成本、運行費用均高。

2.4 蓄水位確定

綜上所述，從區域排澇降漬要求、對現有工程影響、工程運行成本、生態景觀效果等方面分析論證，確定項目區景觀蓄水位為19.00m。

3 工程方案比選

為實現此次工程任務，即抬高十一支溝、東沙河紅衛閘下段河道蓄水位，經研究確定下述兩種工程方案，見圖4。

方案一：在東沙河上十一支溝口下游G49 新揚高速東新建1座攔河節制閘，抬高十一支溝及上游紅衛閘下東沙河到蓄水位。新建蓄水閘的規模：10年一遇排澇流量165.74m3/s，20年一遇行洪流量209.53m3/s。

方案二：在十一支溝末端和東沙河十一支溝口上游處各新建1座攔河蓄水閘，共2座節制閘。通過十一支溝末端節制閘攔蓄十一支溝上游來水，抬高十一支溝沿線蓄水位；另外通過東沙河上十一支溝口上游新建的節制閘攔蓄東沙河上游來水，抬高紅衛閘以下東沙河蓄水位。十一支溝上節制閘的規模：10年一遇排澇流量52.02m3/s，20年一遇行洪流量63.75m3/s。東沙河上新建節制閘的規模：10年一遇排澇流量123.43m3/s，20年一遇行洪流量157.69 m3/s。

根據工程方案布置情況，從功能目標、建設規模、建設條件、運行管理、工程投資、社會影響等角度進行對比，具體比較情況見表1。

方案一：靠近G49 新揚高速，地形較開闊，影響因素少，適宜建筑物布置，同時該方案東沙河與十一支溝均可實現蓄水位19.00m，該位置為比較理想的工程位置。

方案二：緊鄰經濟開發區的振興大道，2013年，在東沙河整治工程中拆建的七支渠橋緊靠十一支溝口，工程現狀運行狀況良好，上游新建水閘存在工程場地比較局促、水閘出口水流對橋梁基礎造成沖刷，影響橋梁安全。另外東沙河紅衛閘下段河道蓄水僅能通過上游九支溝和十支溝從皂河干渠引水進行補充，補水路線較遠且比較單一。

綜上所述，方案一為本初設推薦方案，工程規模為20年一遇行洪流量209.53m3/s。

4 結語

通過對東沙河現狀分析，綜合考慮了河道行洪、排澇和蓄水等運行工況，結合水閘功能和周圍水系等因素，確定了東沙河蓄水閘的工程方案，方案較為合理。本文可為類似的蓄水建筑物的方案比選提供參考■