汝河河塢大閘下移重建的必要性和可行性

□楊宏偉(新蔡縣河塢水電工程管理站)

1.河塢大閘基本概況

河塢大閘樞紐工程位于新蔡縣關(guān)津鄉(xiāng)汝河牛灣取直段，是汝河流域唯一一座大型攔河節(jié)制閘。地理坐標北緯32°42′1.6″，東經(jīng)114°55′40.5″，控制流域面積7323 km2。該閘于1974年11月1日動工興建，1975年7月1日竣工，完成國家投資864.04萬元。設(shè)計防洪標準為20年一遇，設(shè)計下泄流量1800 m3/s，校核流量2300 m3/s，閘底高程27.76 m，興利水位34.76 m，興利庫容965萬m3，年總興利水量6280萬m3。該閘于1974年11月破土動工，1975年7月竣工并交付使用，同年8月經(jīng)受了著名“75.8”特大洪水的考驗。該工程由原駐馬店地區(qū)水利局負責組織設(shè)計、施工，由新蔡縣水利局河塢水電工程管理站負責管理。

河塢閘閘室為鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu)，反拱底板，共8孔，每孔凈寬10m，閘室總寬92.8m，閘室順水流方向長21.1m。反拱底板寬6.0 m，厚度0.6 m。閘墩厚1.6 m，邊墩兼做岸墻。閘頂高程38.70m，閘底板頂面高程27.76m；工作閘門為平面鋼閘門，閘門尺寸為10m×8m（寬×高），啟閉設(shè)備為2t×40t的卷揚式啟閉機。

閘上游設(shè)鋼筋混凝土護坦，護坦順水流方向長45.0 m，頂面高程27.76 m，上游兩側(cè)翼墻為圓弧狀，每側(cè)全長63 m，墻頂高程38.96 m。閘下游翼墻為八字形，每側(cè)全長75m。

閘室下游設(shè)兩級消力池：一級消力池為綜合式消力池，長28.0 m，內(nèi)設(shè)有消力齒和消力坎各一道；二級消力池為挖深式消力池，長23 m。一、二級消力池間設(shè)7.70 m的鋼筋混凝土連接段。二級消力池后接長52 m的鋼筋混凝土海漫。下游河道兩側(cè)為15 cm厚現(xiàn)澆混凝土護坡和30 cm厚的漿砌石護坡。

閘室上部設(shè)有交通橋，交通橋標準為汽-10拖-30。交通橋布置在閘室上游側(cè)，橋面高程39.76 m，橋面凈寬7 m，全長154.70 m。橋上設(shè)啟閉機房，寬7.60 m，垂直水流方向長96.92 m，內(nèi)設(shè)8臺啟閉機及相應的電氣設(shè)備。

河塢閘工程運行30多年來，發(fā)揮了防洪、灌溉、排澇、發(fā)電、水產(chǎn)、航運等綜合效益，可發(fā)展灌溉面積1.6萬hm3；同時，可回補地下水,有利于發(fā)展井灌。

2.河塢大閘下移重建的必要性

2.1 河塢大閘超期“服役”，存在安全隱患，亟待拆除重建

河塢閘工程運行30多年來，經(jīng)多次水毀和自然老化，該閘機電設(shè)備和建筑物部分損壞嚴重，存在以下實際問題：

大閘反拱底板因結(jié)構(gòu)單薄，使用年限長，在運用時暴露問題較多，如閘墩存在變形，影響閘門啟閉的問題。經(jīng)計算在高淹沒度情況下，該閘過閘流量不能滿足2300 m3/s的要求，發(fā)揮不了應有的泄洪排澇效益。因過閘單寬流量過大，大閘下流河道沖刷嚴重，海漫下游約100 m的沖坑達近7 m深，下游其它建筑物段也存在不同程度的水毀。由于河塢大閘啟閉機房、電氣設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)等老化破舊嚴重，汛期遇超標準洪水，造成閘門不能正常啟閉，影響洪水下泄。目前大閘交通橋及管理所房屋年久失修已成危房。上下游擋土墻的基底應力均小于地基容許承載力，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)和不均勻系數(shù)不滿足規(guī)范要求。

鑒于河塢大閘存在以上問題，亟待拆除重建。

2.2 河塢大閘下移重建對汝河下游及新蔡縣城區(qū)地下水的回補作用較為明顯

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，地下水開采量逐年增加，造成采補失衡，地下水位急劇下降，由于淺層供水不足，井深向中深發(fā)展，致使很多機井吊泵報廢，供水情況非常緊張，不僅制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展，也嚴重威脅著人民群眾的生產(chǎn)和生活。因此，采取措施增加和恢復地下水儲量，解決水的供需矛盾顯得尤為重要。新蔡縣城南靠汝河，多年來，由于河塢大閘建在汝河中上游，遠離城區(qū)，除汛期降雨集中外，其余時間大閘下游河段長年基本處于斷流狀態(tài)，造成下游沿岸和縣城區(qū)地下水位急劇下降，機井數(shù)量很少。據(jù)地下井觀測資料顯示，在其影響面積20 km2范圍內(nèi)，地下水位年內(nèi)變幅在4～6 m。所以大閘下移重建攔蓄水后，對汝河下游及新蔡縣城區(qū)地下水的回補作用非常明顯，可有效提高地下水位，增加沿河及城區(qū)機井出水量，節(jié)約大量能源。同時，大閘蓄水后能在汝河下游兩岸的土壤空隙中形成天然地下水庫，補水效果很可觀。

2.3 河塢大閘下移重建能解決汝河下游沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田灌溉水源短缺的矛盾

多年來，影響沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的因素很多，但最主要的就是灌溉缺少水源。實踐證明，新蔡縣夏季不旱秋季旱，旱災年年有，災害損失慘重;農(nóng)作物遇旱不能及時澆灌豐產(chǎn)水，甚至連澆灌保命水也沒有灌溉水源。旱時河道兩岸地下水位下降，沿河機井少水或無水，只有靠天恩賜，農(nóng)田單產(chǎn)低而不穩(wěn)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)徘徊不前的主要原因。改善下游中低產(chǎn)田生產(chǎn)條件，關(guān)鍵是解決灌溉水源問題，擴大旱澇保收田面積，提高耕地單位面積產(chǎn)值。將河塢大閘移到距現(xiàn)河塢閘8.8 km、距班臺匯合口5 km處的位置重建，新增加河段可增加蓄水量約700萬m3，新增加有效灌溉面積0.04萬hm3左右。

2.4 河塢大閘下移重建可解決新蔡縣城市供水、居民生活用水和工業(yè)企業(yè)用水緊張的矛盾

隨著縣域經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城區(qū)居民生活用水和工業(yè)企業(yè)用水量劇增，大閘下移重建后，可在汝河北岸城區(qū)附近興建灌區(qū)供水工程，通過供水管網(wǎng)或渠系將汝河水源輸送到縣城供水站，能有效解決城區(qū)居民生活用水和工業(yè)企業(yè)用水量短缺緊張的矛盾，為城市繁榮和發(fā)展提供水資源保障。

2.5 河塢大閘下移重建有利于縣城生態(tài)水系建設(shè)

由于新蔡縣城南靠汝河，汝河北岸城區(qū)有剛剛開發(fā)的南湖公園,而南湖公園又與穿越新蔡縣城東西的小洪河支流潘港緊緊相連。河塢大閘下移后，可通過灌區(qū)工程將汝河河水引入南湖公園和潘港，為新蔡縣城生態(tài)水系建設(shè)提供充足的水資源保證。同時，蓄水也改變了城區(qū)小氣候，為鳥類和動植物的棲息、生長和繁殖提供了適宜生存的水環(huán)境，使城區(qū)生態(tài)水環(huán)境不斷得到改善和提升，這也充分體現(xiàn)了黨和政府以人為本的思想理念。

2.6 河塢大閘下移重建后綜合開發(fā)效益顯著

縣委、縣政府把“河塢大閘下移重建”項目擺在重要的議事日程，并將該項目列入了《新蔡縣水利發(fā)展規(guī)劃報告》[2011-2013]。大閘下移重建后，不但緩解了汝河下游沿岸人畜用水緊張的矛盾，提高了汝河下游兩岸及城區(qū)的地下水位，改善了汝河下游及城區(qū)的生態(tài)環(huán)境，還可進行發(fā)電、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游觀光等綜合效益的開發(fā)，可引導汝河沿岸及城區(qū)群眾大力發(fā)展二、三產(chǎn)業(yè)，帶動群眾脫貧致富。所以，沿河廣大干部群眾迫切要求將河塢大閘下移重建。

2.7 河塢大閘下移重建后可減少汝河下游險工險閘的出現(xiàn)頻率

由于汝河河塢大閘下游河段沙壤土土質(zhì)較多，河道迎流頂沖彎道較多，加上汛期遇超標準洪水河塢大閘提閘泄洪水流急、流量大，造成大閘下游河段險工險閘出現(xiàn)較多。目前，該河段險工險閘在省水利廳大型河道險工險閘備案庫中就有30多處。河塢大閘下移重建后，能有效調(diào)節(jié)汝河上游的來水量；汛期可減少河水暴漲、暴落對汝河河槽、兩岸堤防及水工建筑物的沖刷，進而減少汝河下游河段險工險閘的出現(xiàn)頻率，充分發(fā)揮大閘調(diào)洪泄洪、興利除害的社會效益。

3.河塢大閘下移重建的可行性

3.1 新的大閘選址條件能夠滿足大閘下移重建的要求

把河塢大閘下移到距現(xiàn)河塢閘8.8 km，距班臺匯合口5 km處位置的綜合因素是：汝河治理工程結(jié)束后，該段壩址上下游河道比較順直，壩軸線基本垂直河槽中心線，來去水流相對平穩(wěn)，且河槽斷面能滿足河道除澇、防洪、興利的條件。壩址處的地質(zhì)條件較好，上層是沙壤土，下層為黑粘土，透水性相對較小，能滿足興建攔河節(jié)制閘的需要。壩址兩岸堤頂?shù)缆菲教?，汝河治理后全部為泥結(jié)石道路，且壩址緊靠縣城和106國道，施工設(shè)備及料物運輸非常便利。壩址右岸為寬闊的廢土堆地，且廢土堆北側(cè)有一條月牙形的汝河故道，既能滿足施工料場、安裝設(shè)備及附屬管理設(shè)施的布局，又能滿足施工導流及新建水電站的布置要求。壩址及施工場地位于新蔡縣的關(guān)津鄉(xiāng)境內(nèi)，不涉及到其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，有利于施工環(huán)境的協(xié)調(diào)。

3.2 汝河水質(zhì)符合國家規(guī)定的用水標準，為大閘下移重建后綜合效益的發(fā)揮奠定了基礎(chǔ)

汝河上游的板橋、薄山、宿鴨湖3座大型水庫水質(zhì)一直保持國家規(guī)定的用水標準，其中薄山水庫已列入國家級水源保護地，新蔡縣境內(nèi)的汝河水基本上都是上游水庫下泄的水量，多年來水質(zhì)一直符合國家規(guī)定的用水標準，完全可以作為工業(yè)企業(yè)、農(nóng)田灌溉、人畜飲水和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等各類用途的供水水源。所以，良好的汝河水質(zhì)為河塢大閘下移重建后綜合效益的發(fā)揮奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.3 國家現(xiàn)行的水利發(fā)展政策，為河塢大閘下移重建提供了新的機遇

今年是水利建設(shè)年，國家不斷加大對大型河道及大型水閘除險加固治理的力度，出臺了一系列政策性文件，加上新蔡縣又是省直管縣，為河塢大閘下移重建提供了新的機遇。目前，新蔡縣已委托淮委中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司對河塢大閘進行了安全鑒定和拆除重建的初步設(shè)計。

3.4 河塢大閘下移重建不影響上游沿河排澇涵閘效益的發(fā)揮

河塢大閘下移重建后，閘前興利蓄水位高程始終保持低于上游沿河排澇涵閘閘底板的高程，汛期不影響上游排澇涵閘排澇效益的發(fā)揮；非汛期可縮短沿河低洼地的受旱時間。

4.結(jié)論

河塢大閘下移重建論證的結(jié)論是：該項目是興利工程建設(shè)，河道水源豐富，水質(zhì)符合國家規(guī)定的標準，壩址滿足建閘和建水電站的條件；經(jīng)濟效益上的論證，工程能充分發(fā)揮灌溉、發(fā)電、水產(chǎn)、供水、航運、旅游等綜合效益；生態(tài)效益上的論證，能補回地下水，改善汝河下游沿岸及新蔡城區(qū)水環(huán)境，打造生態(tài)水城和人與自然的和諧。項目的實施符合大型河道興利工程建設(shè)的要求和國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展方向，符合全縣干部群眾的心聲。項目的實施必將進一步改善汝河沿岸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境和城鄉(xiāng)、農(nóng)村水環(huán)境，進一步提升新蔡縣打造生態(tài)縣的知名度，項目的實施是必要的、可行的。