淮河流域平原河道大型病險攔河節(jié)制閘洪水標準探討

付 強，章 程，汪 洋

（1.水利部淮河水利委員會水利水電工程技術研究中心,233001,蚌埠；

2.南水北調中線干線工程建設管理局河南直管項目建設管理局,450001,鄭州）

在近期開展的淮河流域大型病險水閘除險加固工程初步設計與復核工作中，因河道設計洪水標準與水閘設計洪水標準的差異，關于如何合理選取平原河道大型病險攔河節(jié)制閘的洪水標準的討論較多。為利于大型病險攔河節(jié)制閘除險加固工程初步設計和技術復核等前期工作順利開展，本文根據(jù)有關規(guī)范，并結合淮河流域防洪規(guī)劃、病險水閘及所在河道工程實際情況，就合理選取大型病險攔河節(jié)制閘除險加固工程的洪水標準進行一些探討。

一、病險水閘除險加固背景

水閘作為調節(jié)河道水位、控制流量的水工建筑物，具有擋水和泄（引）水等多種功能，是江河湖泊防洪調度、排澇擋潮、引水供水工程體系的重要組成部分，是防御自然災害、保障經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾生命財產(chǎn)安全的重要基礎設施。我國水閘大部分建于20世紀50—70年代，受技術經(jīng)濟條件限制，建設標準不高，加之運行多年，老化失修嚴重，很多水閘存在著安全隱患。對病險水閘進行除險加固，早日消除水閘安全隱患，確保水閘防洪、排澇和興利等功能的正常發(fā)揮，不僅是防洪保安的需要，還是實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、保障和改善民生的需要，對保障經(jīng)濟社會發(fā)展和穩(wěn)定具有重要意義。

為深入貫徹2011年中央1號文件和中央水利工作會議精神，2012年，全國2 621座大中型病險水閘除險加固工作將全面啟動?；春恿饔颍ê綎|半島）大中型水閘數(shù)量眾多，有72座大型病險水閘列入《全國大中型病險水閘除險加固專項規(guī)劃》，這些大型病險水閘的類型包括攔河節(jié)制閘、分洪閘、泄洪閘、擋潮閘等，其中攔河節(jié)制閘分布較廣，數(shù)量較多。

二、現(xiàn)狀淮河流域平原河道和大型攔河水閘的洪水標準

現(xiàn)狀淮河流域大部分攔河節(jié)制閘建在一級支流或二級支流上，且多建在支流中下游，這些支流的上游多為山丘區(qū)，中下游為平原。支流的防洪標準一般為20年一遇，有少數(shù)河道的防洪標準為50年一遇。在一些已批復實施的支流河道治理工程中攔河節(jié)制閘的洪水標準基本與河道相同，大部分為20年一遇，少數(shù)為50年一遇。

在近期開展的淮河流域大型病險水閘除險加固工程初步設計工作中，設計人員大多根據(jù)所在河道的防洪規(guī)劃來確定水閘的洪水標準，這些大型水閘的設計洪水標準一般取20年一遇，大部分未選取校核洪水標準。有少數(shù)水閘依據(jù)河道的遠期規(guī)劃考慮了校核洪水標準，校核洪水標準一般為50年一遇。

此外，有些水閘還根據(jù)河道兩岸堤防情況，將閘室上游設計洪水位加上一定的安全加高作為校核水位，作為復核其閘頂高程、閘室穩(wěn)定和結構安全的校核條件。例如有一些水閘因上游堤防安全超高僅1.0 m左右，采用閘上設計水位加0.5 m作為校核條件；有的水閘因上游堤防安全超高約1.5 m，因此采用閘上設計水位加1.0 m作為校核條件。

三、規(guī)范關于大型水閘洪水標準的規(guī)定

涉及水閘工程等級和洪水標準的技術標準和設計規(guī)范主要有《水利水電工程等級劃分及洪水標 準 》（SL 252—2000）、《防洪標準》（GB 50201—94）和《水閘工程設計規(guī)范》（SL 265—2001）等。

根據(jù)《水閘工程設計規(guī)范》，最大過閘流量為1 000～5 000 m3/s的為大（2）型水閘，相應工程等別為Ⅱ等，主要建筑物工程級別為2級；最大過閘流量大于或等于5 000 m3/s的為大（1）型水閘，相應工程等別為Ⅰ等，主要建筑物工程級別為1級。

表1 平原區(qū)水閘洪水標準

規(guī)范規(guī)定，“對失事后造成損失不大或影響較小的1～4級主要建筑物，經(jīng)論證并報主管部門批準后可降低一級設計”；“平原區(qū)水閘的洪水標準應根據(jù)所在河流流域防洪規(guī)劃規(guī)定的防洪任務，以近期防洪目標為主，并考慮遠景發(fā)展要求，并按表1所列標準綜合分析確定”。

《水利水電工程等級劃分及洪水標準》關于平原區(qū)大型攔河水閘的洪水標準規(guī)定也與表1相同。

四、與洪水標準選取有關的因素

以往批復和現(xiàn)狀正在開展除險加固設計的大部分水閘洪水標準的選取與水閘設計規(guī)范中“表1平原區(qū)水閘洪水標準”有一定差異。按規(guī)范要求，大（2）型水閘設計洪水標準最低為30年一遇，校核洪水標準最低為100年一遇。結合淮河流域河道特性和水閘工程實際，選取水閘洪水標準的主要因素為：

①將設計洪水標準選取為20年一遇的主要原因是考慮與河道規(guī)劃相匹配。目前淮河流域大型水閘所在的基本是重要支流或一般支流，其防洪規(guī)劃中的洪水標準一般為20年一遇，僅有部分重要支流規(guī)劃洪水標準為50年一遇。如取水閘的設計洪水標準為50年一遇～30年一遇，由于洪水標準超過了河道兩岸堤防的設計標準，在堤防安全不能保證（有可能發(fā)生潰堤導致洪水分泄漫流）的情況下很難準確演算洪水下泄過程，也很難合理確定有關水位、流量等設計要素。

②未選取校核洪水標準或校核洪水標準選取為50年一遇的原因，也是考慮與河道的防洪泄流能力不匹配、洪水下泄過程無法演算、設計要素很難確定等因素有關。

③考慮工程失事造成損失或影響情況。理論上，當河道上游發(fā)生50年一遇～30年一遇標準洪水時，河道堤防工程已先于水閘工程失事（如潰堤等），即使水閘工程損毀，其造成損失也不大或影響較小。

五、關于合理選取水閘設計洪水標準的建議

①根據(jù)有關規(guī)范，結合淮河流域河道防洪規(guī)劃和有關大型病險水閘現(xiàn)狀實際情況，建議大型病險攔河節(jié)制閘除險加固工程的設計洪水標準可按與河道防洪規(guī)劃確定的洪水標準相匹配原則確定；對有遠期規(guī)劃的河道，水閘的設計洪水標準可按河道遠期規(guī)劃洪水標準確定。

②考慮河道將來治理標準的提高，或遇超標準洪水利用堤防超高強迫行洪，為保障水閘工程安全并減少對河道行洪的影響，平原河道大型攔河節(jié)制閘工程設計可根據(jù)兩岸堤防標準與安全超高情況，按閘上設計水位加一定的超高（如 0.5～1.0m）作為復核其閘頂高程、閘室穩(wěn)定和結構安全的校核條件。

③為便于閘上交通橋與兩岸堤頂?shù)缆菲巾樳B接，盡量減少橋梁對宣泄超標準洪水的影響，建議平原河道大型攔河節(jié)制閘交通橋橋面高程不宜低于兩岸設計堤頂高程。

④建議在今后水閘設計規(guī)范修訂工作中，大型水閘的設計洪水標準宜與平原河道防洪標準一致，可將現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的水閘校核洪水標準調整為校核條件。

[1]江蘇省水利勘測設計研究院.《水閘工程設計規(guī)范》（SL265—2001）[S].2001.

[2]中華人民共和國水利部.《全國大中型病險水閘除險加固專項規(guī)劃》[S].2011.

[3]水利部長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設計研究院.《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000）[S].2000.

[4]中華人民共和國水利部.《防洪標準》（GB 50201—1994）[S].1994.