淺談吳中區(qū)東太湖大堤節(jié)制閘設(shè)計

王紅霞

（上?？睖y設(shè)計研究院 上海市 200434）

1 概 述

東太湖是太湖東南部的一個湖灣，與西太湖連接，環(huán)湖大堤包圍的湖區(qū)面積約185.4km2。東太湖是長江中下游地區(qū)典型的草型湖泊，是太湖的淺水湖灣和主要出水通道，具有防洪、供水、水生態(tài)環(huán)境保護和水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用功能。東太湖綜合整治工程是太湖流域水環(huán)境綜合治理生態(tài)修復(fù)項目的重點工程之一，也是太湖流域防洪工程的重要組成部分，工程對提高流域防洪、供水能力，改善東太湖水生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)東太湖的綜合利用功能具有重要作用。

東太湖大堤口門建筑物工程主要任務(wù)為防止太湖洪水入侵，在遵循太湖流域水資源調(diào)度原則的基礎(chǔ)上，擇機引水、排澇以改善地區(qū)水環(huán)境、水生態(tài)。鑒于工程區(qū)域在城市發(fā)展規(guī)劃中定位為旅游休閑生態(tài)區(qū)，原有節(jié)制閘位置和建筑風(fēng)格、造型等難以滿足景觀要求，很難與整體建筑環(huán)境協(xié)調(diào)一致，且原有節(jié)制閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，不滿足東太湖大堤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，故東太湖大堤大部分穿堤節(jié)制閘均拆除重建。

2 節(jié)制閘設(shè)計

2.1 閘軸線方案比選

本工程節(jié)制閘主要功能為擋水、排澇及引水，套閘主要功能為通航、排澇及引水，并與環(huán)湖大堤防相接，形成防洪封閉圈。因此閘址宜選擇在河道與太湖交匯處的河口附近，這樣較易滿足排澇、通航功能，從而節(jié)省工程投資。

本工程節(jié)制閘軸線位置結(jié)合東太湖環(huán)湖大堤的平面布置以及景觀設(shè)計等方面的要求，主要比選了兩個方案：方案一，閘橋軸線基本與環(huán)湖大堤堤頂?shù)缆分行木€重合即閘橋結(jié)合方案；方案二，閘室位于大堤背水坡、水閘外河側(cè)連接段與堤頂?shù)缆方Y(jié)合即閘橋分離方案，兩方案的優(yōu)缺點見附表。

從附表中的比較可以看出兩個方案各有利弊。

（1）從技術(shù)角度分析，兩個方案都具有可行性。方案一的優(yōu)點是堤軸線順直美觀，連接堤段較短，但存在閘室緊靠太湖，易受風(fēng)浪直接沖擊，出閘水流突然擴散，易形成旋渦，沖刷原河床，施工臨時圍堰須建在太湖內(nèi)，線路長，地基差，受力復(fù)雜，圍堰工程量較大，施工難度較高等缺點。方案二的優(yōu)點是布置更有利于主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和消能防沖，圍堰等臨時工程施工難度小，屬常規(guī)的布置方案，缺點是堤線在每個河口形成較大的彎曲段，堤線迂回曲折不平順，不利于堤后濱江道路的布置。

（2）從工程投資上來比較，方案一因為閘橋結(jié)合，閘室長度較長，兩側(cè)需設(shè)置坡道，閘室基礎(chǔ)處理工程量大；方案二閘橋分離，閘室長度較小，基礎(chǔ)處理工程量小，但需另增設(shè)橋臺結(jié)構(gòu)，兩種方案投資相差不大。

表1 閘軸線位置優(yōu)缺點比較表

（3）從東太湖總體景觀設(shè)計角度，本工程位于東太湖度假區(qū)范圍，故需要將水閘與景觀融為一體，隱水閘于景觀設(shè)計中，不顯突兀，因而人們在東太湖大堤游覽時，太湖美景一覽無遺，盡收眼底，不會因為高聳節(jié)制閘建筑而影響觀賞太湖視野。

故結(jié)合交通、景觀和投資等方面的要求，節(jié)制閘平面布置采用方案一即閘橋結(jié)合方案。

本工程中沿東太湖大堤布置的拆除重建的節(jié)制閘數(shù)量較多，而口門寬度均不大，從（4～8）m不等，故本文以前港節(jié)制閘設(shè)計為典型作介紹。

2.2 節(jié)制閘平面布置

前港閘為單孔8m閘，位于與太湖交匯的前港上。前港閘主要由閘室、內(nèi)外河消力池、海漫及防沖槽、內(nèi)外河翼墻等部分組成，交通橋布置在閘室段，采用閘橋結(jié)合的布置方式與兩側(cè)堤頂?shù)缆枫暯印９?jié)制閘順?biāo)鞣较虿贾玫目傞L度為92.0m。

為體現(xiàn)城市水利工程與東太湖水生態(tài)環(huán)境的有利結(jié)合，整個工程區(qū)域建筑物低矮、不張揚，視野通透，給東太湖沿線的規(guī)劃、開發(fā)預(yù)留較大空間，為此節(jié)制閘工作閘門選用懸掛門門型，交通橋布置在節(jié)制閘閘室上，為保證閘門開啟時通航正常，同時考慮閘門與橋梁一定的操作凈空，交通橋橋梁底高程定為7.20m。

節(jié)制閘翼墻平面布置結(jié)合消能防沖要求與東太湖大堤景觀設(shè)計，墻頂高程隨大堤斷面邊坡高程而變，墻與堤緊密結(jié)合，墻上種植垂掛爬藤植物，隱墻于堤身景觀綠化中。

為了方便管理、減少工程占地和對太湖水環(huán)境的污染，節(jié)制閘管理用房布置在東太湖大堤內(nèi)河側(cè)，并貼臨水閘而建，功能合理，分區(qū)明確，由大堤進入管理區(qū)，交通流暢。管理房單層布置、不突兀，建筑風(fēng)格簡潔明了，反映當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟技術(shù)發(fā)展水平，具有一定的時代感，更與周邊原生態(tài)自然環(huán)境相一致，體現(xiàn)東太湖區(qū)域環(huán)境的文化特色和地方風(fēng)韻。

2.3 門型選擇

由于工程位于東太湖旅游休閑生態(tài)區(qū)，節(jié)制閘要求能夠雙向擋水和動水啟閉?？紤]在滿足水利工程功能性要求的前提下，結(jié)合經(jīng)濟實用、維護檢修方便，并體現(xiàn)與周邊總體建筑景觀相協(xié)調(diào)，閘門型式選擇較為隱蔽的門型，懸掛門和下臥門進行比選。

懸掛門和下臥門的結(jié)構(gòu)都比較簡單，布置方便，閘門設(shè)置在閘室交通橋下部，可將閘門隱蔽，最大限度地與周邊景觀協(xié)調(diào)；懸掛門的操作設(shè)備采用液壓啟閉機，啟閉機行程短，檢修維護方便，但閘門機構(gòu)較多，操作相對復(fù)雜，且需要的啟閉容量稍大；下臥門的檢修維護不便，由于支鉸長期在水下工作，易受河水和泥沙侵蝕，且只有排干閘室內(nèi)的水才能進行檢修和更換，為避免門下淤積造成閘門不能完全開啟，影響功能發(fā)揮，需在閘底板預(yù)埋沖淤管等設(shè)施，日常管理上存在較大的清淤工作量；在閘底坎底檻高程相同的情況下，下臥門型布置的閘底板開挖得較深，而兩種門型的的閘墩頂高程相差基本一致，所以考慮檢修維護方便、土建工程量節(jié)省等方面，節(jié)制閘工作閘門選用懸掛門門型。

節(jié)制閘閘室布置剖面如附圖。

3 結(jié) 語

附圖 前港節(jié)制閘閘室剖面圖

太湖流域處于社會經(jīng)濟發(fā)達的長三角地區(qū)，有著悠久的人文歷史和美好的自然環(huán)境，本文以蘇州吳中區(qū)東太湖大堤穿堤節(jié)制閘（前港節(jié)制閘）為例，對節(jié)制閘平面布置和閘門選型等方面做了較詳細的介紹，節(jié)制閘設(shè)計根據(jù)區(qū)域城市規(guī)劃和東太湖大堤沿線總體景觀設(shè)計的特點，與地域、環(huán)境、民俗、民風(fēng)相生相容，又具有特色，充分體現(xiàn)太湖流域的水文化內(nèi)涵，可供類似對景觀要求較高的平原地區(qū)的節(jié)制閘設(shè)計參考。