白河支流入河建筑物規(guī)劃方案初探

□樊曉麗 □吳 庚 □樊曉華

（南陽市水利建筑勘測設(shè)計院）

一、工程概述

南陽市中心城區(qū)位于豫西南南陽盆地中心，漢江支流白河中游，南陽市城市防洪規(guī)劃主要包括白河干流與8條支流 （涌河、溫涼河、梅溪河、三里河、十二里河，溧河、潦河、趙河）的防洪規(guī)劃及支流與白河洪水相遇時交叉建筑物規(guī)劃。

白河支流匯入干流交叉口處建筑物主要考慮修建防洪閘和回水堤以防止汛期白河高水位時倒灌，造成城區(qū)內(nèi)澇。在規(guī)劃時，根據(jù)白河水位和支流的水位計算，對每條河分別建防洪閘或回水堤或防洪閘與回水堤合建進行方案比較，從行洪安全、投資、運行管理、城市建設(shè)等多角度綜合考慮，選取比較合適的建筑物方案。

溧河發(fā)源于白河南，向下流經(jīng)宛城區(qū)，于新野縣境內(nèi)入白河，不存在白河水倒灌入城區(qū)的問題；潦河、趙河入白河在規(guī)劃區(qū)外；三里河和梅溪河在南陽農(nóng)校交匯后入白河，為一個入河口；因此交叉建筑物規(guī)劃在城區(qū)內(nèi)僅考慮4個支流入河口。在這4個支流入河口處，由于三里河、十二里河20年一遇水位、50年一遇水位高于白河50年一遇、100年一遇在此處水位，因此也不需要考慮防洪閘及排澇泵站的建設(shè)，只有溫涼河、涌河存在白河水倒灌可能，需考慮防洪閘及排澇泵站的建設(shè)。

涌河、溫涼河入河口處白河50年一遇規(guī)劃水位和百年一遇規(guī)劃水位見表1。

表1 支流入河口處白河規(guī)劃水位表 單位：m

二、防洪閘方案設(shè)計

支流入白河防洪閘作為白河主要建筑物和堤防工程同等重要，按1級建筑物設(shè)計。

防洪閘的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)防洪閘運用原理選取。當白河水位高于支流水位，引起回水倒灌時，起擋水作用；但當白河水位降低以后即可開啟閘門泄水，起排澇作用。閘的運用應分：（1）干支流洪水同步；（2）干流有水、支流無水；（3）支流有水、干流無水等3種情況，結(jié)合環(huán)境水利應用。

防洪閘的設(shè)計高度根據(jù)白河水位確定，由于白河干流50年一遇洪水位和百年一遇洪水位相差均在40～50cm，為保證防洪閘的遠、近期結(jié)合運用，既能滿足近期需要，同時在遠期時又不至于因為設(shè)計水位抬高50cm而使防洪閘重建，所以采用白河百年一遇設(shè)計水位作為防洪閘的設(shè)計擋水位。

根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001，結(jié)合堤防設(shè)計超高，閘門高度應滿足設(shè)計水位加設(shè)計安全超高，設(shè)計超高等于風浪壅高加安全加高，百年一遇設(shè)計標準防洪閘設(shè)計安全加高為1.0m。

表2 防洪閘設(shè)計參數(shù)表

閘門結(jié)構(gòu)型式：（1）水力自動閘門；（2）機械啟閉閘門。對已有交通橋的涌河、溫涼河入河口，采取橋閘分建，閘門位于支流入河口上游。

由于河道防洪水位升降頻繁，且需要及時準確，采用水力自動閘門可減少防洪工程運行管理費，增加防洪排澇的靈活性，節(jié)約機械設(shè)備材料及安裝費。但是水力自動閘門在河道防洪中，尤其是以白河水位作為下游水位相對較高，存在反推，啟閉運用合理水位不易確定。同時閘門均在7m以上，自動閘門振動撓度較大，對支腿的要求較高。

采用機械啟閉閘門雖然增加了閘門啟閉設(shè)備費、工程運行費，但對于白河水位頂托有良好的控制作用，只要對河道水位及時準確地測量，設(shè)計合理的調(diào)度運用程序，可以解決運用的靈活性、及時性和準確性。

在規(guī)劃階段，根據(jù)現(xiàn)有工程實測和運用情況，采用機械啟閉的平板閘門。

三、回水堤方案設(shè)計

回水堤是通過對支流入白河河段堤防進行加高培厚，以解決白河洪水倒灌，減少災害損失的工程措施。

回水堤長度根據(jù)白河水位頂托影響范圍確定，回水曲線為拋物線，回水堤頂寬3～5m，堤頂高程為設(shè)計水位加風浪壅高加安全超高。

表3 回水堤設(shè)計要素表

四、方案比選

每條河的具體情況不盡相同，應從實際出發(fā)選取切實可行的規(guī)劃方案，考慮以下方案進行比較：（1）單一建回水堤或單一建防洪閘；（2）回水堤和防洪閘共同建設(shè)。

回水堤采用土方筑堤，工程投資節(jié)約，但堤防高、堤線長、占地多、拆遷多，尤其是溫涼河。

防洪閘可一步到位，遠、近期均可使用，可有效減少工程拆遷建設(shè)投資。但做單一的防洪閘工程，雖然解決了白河回水倒灌，可是由于防洪閘的關(guān)閉，抽水泵站的抽水能力仍有24h的滯蓄，所以在支流下游仍存在蓄水滯洪問題，需要加高堤防，增加內(nèi)澇的防御工程，同時抽水泵站的工程規(guī)模增加。

采用回水堤和防洪閘兩者同設(shè)的方案，則可解決以下問題。一方面回水堤在白河水位＜50年一遇時，支流在20年一遇以下時，容納白河頂托的洪水，而不要使用防洪閘，不影響干、支流運行。當白河水位高于50年一遇標準，支流在20年一遇時，回水堤可作為防洪閘關(guān)閉后的河道滯蓄攔水堤，削減洪峰，防止支流河水漫溢，減少泵站排水規(guī)模，同時也可有效解決因白河回水過長增加的搬遷及堤防工程量。

五、結(jié)論

白河干流與支流交叉建筑物規(guī)劃主要是分別對遠、近期建回水堤和防洪閘進行方案比較，采用投資少，防洪效益好又便于實施的方案。

兼顧遠、近期發(fā)展，采用回水堤和防洪閘同設(shè)的方案，近期規(guī)劃的回水堤可做為支流遠期的防洪堤防，而防洪閘可一步到位，遠、近期均可使用，避免工程遠期重復建設(shè)。設(shè)置防洪閘，可減少支流河道兩岸的拆遷工程，設(shè)置回水堤，可減小排澇泵站的工程規(guī)模。在運用管理和工程建設(shè)上，近期防洪第一步入白河建筑物以回水堤方案解決洪水倒灌，投資少，見效快。第二步建設(shè)防洪閘及排澇泵站，提高運用保證率，增加防御洪水和內(nèi)澇的能力。