平原地區船閘閘位布置特點與思考

華華

（華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210001）

我國地形分布總體呈西高東低的態勢，平原地區主要分布在東南沿江、沿海等區域。特定的地理位置、氣候特征造就了水系發達、河網密布的特點，也孕育了長江三角洲和珠江三角洲等內河高等級航道網。

船閘是指為使船舶通過航道上有集中水位差的區段而設置的水工建筑物[1]。平原地區交通便利、航運發達，為滿足通航功能而修建了較多船閘。本文將通過一些工程實例，分析平原地區船閘閘位布置特點，總結一般要求和規律，為類似工程提供借鑒和參考。

1 平原地區船閘閘位布置特點與分類

相對于山區，平面地區地勢平緩，航道水位變幅和船閘設計水頭均較?。蝗丝诔砻堋⑸鐣洕鄬Πl達，建設船閘的外部制約因素較多；同時由于平原地區航道呈網的特點，還應考慮船閘總體布置上的統籌以及航道改線的可能。

閘位布置直接關系到船閘的運行效率和樞紐綜合效益的發揮，根據平原地區的特點，總結了幾種常見的布置方式：

（1）新建船閘。由于新建航道、航道改線等原因，需新建船閘溝通上、下游水位或水系。

（2）擴建船閘。在既有船閘基礎上，擴建船閘的線數，并與既有船閘聯合調度。

（3）改建船閘。對既有船閘進行原址或移址的改建改造。

（4）與樞紐同步建設船閘。在建設水利和航運樞紐時，同步建設船閘工程。

2 新建船閘

新建船閘是由于航道開挖溝通了不同水系，或為克服航道上的水頭差而產生。船閘的軸線布置應符合航道總體走向，船閘選址應根據總體布置、外部條件、征地拆遷、工程投資等方面綜合比選確定。

新沂河處于江蘇省沂沭泗流域，是沂沭泗流域洪水東調南下導沂整沭工程中的南下入海河道，主要作用是泄洪、排澇和輸水灌溉。河道呈東西走向，河道主槽分別為南、北2 條泓道，總寬約2.0km。

鹽河老航道在新沂河南、北兩岸分別建設有鹽河南套閘、北套閘，套閘擔負著防洪、灌溉、航運以及向連云港市送水用水任務。沂南、沂北船閘是由于鹽河平交新沂河，為溝通兩大不同水系設置的船閘。兩座船閘的閘位布置受制于與鹽河航道線位的總體走向。在航道整治工程中，航道與新沂河平交共選擇3 條線位方案，分別為東線方案、中線方案及西線方案（圖1）[2]。

圖1 航道線路及沂南、沂北船閘方案比選示意圖

中線方案雖然利用了鹽河老線，線位走向較為順暢，但由于施工期間影響了既有套閘的灌溉、送水和航運功能，運行期間還需對灌溉、送水等功能進行補償，所以不作為推薦方案；東線、西線方案較為相似，但西線方案改變了現有水系，需增加沂南小河立交，且工程投資費用也相對較高。經過綜合分析對比，推薦東線方案，并在該線位上新建沂南、沂北船閘兩座對口船閘。

3 擴建船閘

既有船閘通過能力不足，或者船閘級別不滿足船舶通行要求，在保留既有船閘的基礎上，對船閘進行擴建。

擴建船閘的閘位一般可選擇布置在樞紐的左岸或右岸，對于樞紐內部具備足夠空間的，也可選擇布置在樞紐中部?？筛鶕屑~的現狀條件和規劃情況，選取若干處具有代表性的閘位進行綜合比選。

施橋船閘位于京杭運河徐揚段入江口門處，是京杭運河徐揚段自下而上的第一個通航樞紐，由于船舶通過量逐年遞增，需擴建船閘，以減少過閘船舶的待閘時間，緩解施橋船閘的通航壓力，確保京杭運河通行順暢。

既有施橋一、二線船閘規模分別為20m×230m×5m、23m×230m×5m，運行狀態良好，通過能力較強，予以保留，考慮擴建施橋三線船閘，以提升通過能力。

施橋一、二線船閘中心距為150m，兩船閘上閘首上游側邊緣齊平。船閘東側有水利防洪排澇用的翻水河，中心距約250m，翻水河上設有水利節制閘1 座。針對施橋船閘樞紐現狀，船閘閘位方案擬定2 個，位于一線船閘西側的西方案和二線船閘東側的東方案[4]（圖2）。

圖2 施橋三線船閘閘位比選布置圖

西方案閘位于一線船閘西側，與一線船閘平行，中心線間距為100m，該閘位引航道布置順暢，易于施工，征地較少，但是拆遷量較大，企業拆遷難度較高；②東方案閘位于二線船閘和翻水河之間，與二線船閘平行，中心線間距為110m，該閘位拆遷量較少，但是總體線型偏離京杭運河主航道，引航道直線段長度較短，口門區受節制閘排水影響，并與翻水河總體規劃有沖突。

考慮到西方案總體線形順暢、雖然拆遷量較大，但工程投資較為節省，受節制閘排水影響小，且與水利規劃無矛盾，推薦閘位西方案。

4 改建船閘

部分船閘由于建設年代較久遠，閘況較差，不能滿足通航需求；或由于船閘規模較小，不符合現有或未來航運發展的要求，可選擇拆除老船閘，建設新閘。

改建船閘一般選擇原址改建，以盡量減少征地拆遷。但部分船閘由于現場條件較為復雜，或船閘等級提升后，引航道寬度和長度不能滿足布置要求，也可因地制宜地選擇移位改建。

通揚線運東船閘地處江蘇省高郵市，位于通揚線起點，京杭運河的東岸。老運東船閘規模較小，不能滿足航運發展的需求，加之船閘運行多年，導致船閘運轉件、閘室墻體、主導航設施等構筑物磨損嚴重，存在安全隱患，擬對老船閘進行改建。

通揚線約7km 航道穿越高郵城區，周邊房屋較密集，為了分析船閘改建方案，對航道的總體走向進行分析研究，提出了三條線路方案（圖3）：①中線方案航道利用現有通揚線航道進行拓寬，航道整治里程9.5km；②南線方案航道利用南澄子河進行拓寬，航道整治里程13.9km；③北線方案航道利用東平河、澄潼河進行拓寬，航道整治里程17.6km。經分析對比，中線方案雖然拆遷面積較多，但由于利用老通揚線擴寬，征地面積較少，改建橋梁數量少，且航道里程短，工程投資相對節省，作為推薦的航道線路方案[5]。

圖3 運東船閘所在航道線路比選示意圖

根據推薦的航道線路，結合船閘周邊建設條件，采用拆除老船閘，原位改建船閘的建設方案，船閘主體在跨閘公路橋軸線上向北移28.5m，新建船閘與老船閘中心線偏角3°，新建下閘首下游面與公路橋中心線距離20.0m。由于船閘距離京杭運河較近，無足夠空間布置上游停泊錨地，擬采用躉船結構，將其布置在北側京杭運河左岸（圖4）。

圖4 運東船閘閘位布置圖

5 與樞紐同步建設船閘

船閘與樞紐同步建設應首先確定樞紐的選址。樞紐的選址應符合河流綜合利用的要求，一個優良的壩址或閘址，可以為樞紐和船閘的總體布置提供良好的建設條件。

樞紐選址確定后，應綜合建設條件和樞紐功能要求等，進行樞紐的總體布置，確定船閘與樞紐其他構筑物的布置方式，明確船閘軸線。

船閘的軸線宜首先考慮通航條件和要求，軸線宜與壩軸線正交；船閘不應布置在通航期泄水和過水建筑物之間；以通航功能為主的河道，船閘應布置在主航道側?？筛鶕竭\遠期發展規劃，預留具備擴建船閘的位置。

德勝河魏村樞紐地處江蘇省常州市，位于德勝河入江口處，老樞紐由船閘、節制閘和泵站組成。由于樞紐建設時間較早，規模偏低，長期負荷運轉損傷嚴重，需對老樞紐進行拆除重建。

為滿足船閘引航道長度要求，避開長江熱能電廠、玻璃鋼造船廠等大型企業，同時考慮施工期利用老樞紐通航、導流，將新建樞紐軸線向內河側整體遷移約500m。

新建樞紐魏村軸線垂直于德勝河，船閘、節制閘及泵站自東向西一字排開?？紤]到樞紐以通航功能為主，故將一、二線船閘布置在德勝河主航道處，節制閘和泵站布置在船閘西側，節制閘居中，于船閘之間采用隔水墻分隔，兩者間距25m，泵站緊鄰西側岸邊。泵站、節制閘與西側（二線）船閘中心線距離分別為125.8m、74.4m。（圖5）

圖5 魏村樞紐布置圖

6 總結

（1）總結了平原地區船閘工程的特點和規律，將閘位布置方式分為4 類，即新建船閘、擴建船閘、改建船閘和與樞紐同步建設船閘，并列舉實際案例，以供借鑒和參考。

（2）新建船閘，由于航道開挖溝通了不同水系，或為克服航道上的水頭差而需新建船閘，以新沂河沂南、沂北船閘為例予以說明。

（3）擴建船閘，既有船閘通過能力不足，或者船閘級別不滿足船舶通行要求，需在保留既有船閘的基礎上，對船閘進行擴建，以京杭運河施橋三線船閘為例予以說明。

（4）改建船閘，部分船閘由于建設年代較久遠，閘況較差，不能滿足通航需求；或由于船閘規模較小，不符合現有或未來航運發展的要求，可拆除老船閘建設新閘，以通揚線運東船閘為例予以說明。

（5）與樞紐同步建設船閘，在建設水利和航運樞紐時，同步建設船閘工程，以德勝河魏村樞紐為例予以說明。