玉林市云良水閘除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)淺析

黎學(xué)鋒

（廣西玉林水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣西 玉林 537000）

《玉林市百里景觀長(zhǎng)廊總體規(guī)劃與控制性詳細(xì)規(guī)劃》提出“玉鏈林城、休閑天堂、宜居福祉、康體水都”的目標(biāo)，將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)玉東宜居湖區(qū)項(xiàng)目?？紤]到玉林市城市和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，舊閘址已經(jīng)滿(mǎn)足不了城市景觀和社會(huì)發(fā)展的需求，且由于2016年廣西園博園已確定由玉林市承辦，園址設(shè)在玉東湖周邊區(qū)域，正在進(jìn)行前期工作。為了加快審批進(jìn)度，本次設(shè)計(jì)將云良水閘除險(xiǎn)加固與玉東湖新建水壩統(tǒng)籌考慮，將云良水閘閘址下移至二環(huán)東路南流江大橋上游約400 m處。

1 工程概況

玉東湖宜居湖區(qū)項(xiàng)目是在二環(huán)東路南流江大橋上游約400 m處新建一水壩，為形成玉東湖提供水載體。水壩距離原云良水閘位置4.6 km，水壩建成后，原云良水閘將被淹沒(méi)。

原云良水閘位于玉林市玉州區(qū)名山街道辦事處與南江街道辦事處交界處的長(zhǎng)望村附近，是一座以灌溉為主的中型水閘，水閘閘址以上集雨面積321 km2，閘上正常水位76.0 m。設(shè)計(jì)灌溉面積6200畝。根據(jù)桂水水管［2011］170號(hào)文“關(guān)于印發(fā)玉林市云良等四座中型水閘安全鑒定成果核查意見(jiàn)的通知”，云良水閘安全類(lèi)別評(píng)定為三類(lèi)水閘。

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 工程任務(wù)

原云良水閘是一座以灌溉為主，兼顧供水的水利工程，水閘正常水位為76.0 m，設(shè)計(jì)灌溉流量為1.17 m3/s，原設(shè)計(jì)灌溉面積0.62萬(wàn)畝，近年實(shí)際灌溉面積0.62萬(wàn)畝。

云良水閘除險(xiǎn)加固工程現(xiàn)擬定水閘布置在二環(huán)東路南流江大橋上游約400 m處，距離原水閘位置4.6 km。改建后的云良水閘是一座以灌溉、城市景觀為主的大（2）型水閘，其主要任務(wù)是通過(guò)閘前蓄水，使上游形成玉東湖，起到美化玉林城區(qū)水環(huán)境的作用。舊云良水閘承擔(dān)灌溉任務(wù)仍由新云良水閘繼續(xù)承擔(dān)。

2.2 擋水型式選擇

參考目前國(guó)內(nèi)類(lèi)似工程的案例，一般擋水方案采取溢流壩、橡膠壩、自動(dòng)翻板閘、平板閘、鋼壩、氣動(dòng)鋼盾閘門(mén)、弧形閘門(mén)、中鉸上翻式鋼閘門(mén)及臥倒門(mén)等型式[1]。根據(jù)本工程的具體情況，本次設(shè)計(jì)不考慮溢流壩、橡膠壩、氣動(dòng)鋼盾閘門(mén)、弧形閘門(mén)及中鉸上翻式鋼閘門(mén)，選擇以下幾種擋水方式比選：

（1）自動(dòng)翻板閘。采用自動(dòng)翻板閘進(jìn)行擋水，工程投資比較節(jié)省，但也存在因較多的樹(shù)枝、生活垃圾等物體卡住翻板閘而導(dǎo)致其無(wú)法翻轉(zhuǎn)的可能，擋水不可靠。

（2）平板閘。平板鋼閘門(mén)目前在各地運(yùn)用廣泛，技術(shù)條件非常成熟。閘門(mén)啟門(mén)不受泥沙和雜物影響，可單獨(dú)檢修運(yùn)行可靠，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低，但需設(shè)計(jì)較大的啟閉管理房，對(duì)于城區(qū)景觀不利。

（3）鋼壩閘。鋼壩是一種可調(diào)控溢流閘門(mén)，由砼壩（堰）基礎(chǔ)、帶固定軸的鋼性壩體、兩岸的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)備房組成，一般單孔孔口寬度為20 m～50 m。鋼壩閘既可以通過(guò)大流量洪水，也可以形成較好的城市景觀。

（4）臥倒門(mén)。該擋水型式適用于擋水或調(diào)節(jié)水位景觀水利工程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有過(guò)載保護(hù)及報(bào)警功能。

綜上所述，比較多種擋水型式的優(yōu)缺點(diǎn)，本次選擇兩個(gè)方案進(jìn)行比較，方案1為鋼壩閘，方案2為臥倒門(mén)。

兩個(gè)方案閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)均為向下游臥倒，開(kāi)啟過(guò)程中可以在門(mén)頂形成人工瀑布，但是由于方案1為大孔口尺寸，瀑布效果更好，而方案2僅為門(mén)頂?shù)痪邆漭^好的景觀。方案1減少了大量的閘墩，結(jié)構(gòu)整齊美觀，方案2需要大量的閘墩，不具備景觀效果。

通過(guò)分析，并根據(jù)實(shí)際情況，玉林市云良水閘除險(xiǎn)加固工程的擋水型式擬選擇鋼壩閘。

2.3 工程布置

根據(jù)選定的壩型，玉林市云良水閘除險(xiǎn)加固工程主要建筑物有鋼壩閘室、消能防沖設(shè)施、上下游兩岸翼墻、左岸放空涵管及上游交通橋等。

2.3.1 鋼壩閘室

根據(jù)工程運(yùn)行特點(diǎn)，閘室堰體選用有坎寬頂堰，為了使庫(kù)區(qū)隨時(shí)有一定水域面積形成景觀，應(yīng)將堰體的堰頂高程提高，設(shè)計(jì)將堰頂高程定為72.50 m，比清淤之后河底高出3.5 m，形成有坎寬頂堰。結(jié)合鋼壩特點(diǎn)，閘室凈寬布置為45.0 m，共設(shè)2孔和3個(gè)鋼壩驅(qū)動(dòng)室，鋼壩閘室總凈寬125.0 m。堰體內(nèi)部布置交通廊道貫穿左右岸，廊道采用城門(mén)洞型，尺寸為3.0 m×3.5 m（b×h）。

2.3.2 消能防沖設(shè)施

鋼壩閘是一種可調(diào)控溢流閘門(mén)，由砼堰體、帶固定軸的鋼性壩體、兩岸的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)備房組成，具有很大的運(yùn)行優(yōu)

勢(shì)[2]。

（1）鋼壩全部降下時(shí)，鋼壩面行洪為開(kāi)敞式寬頂堰過(guò)流，水流平穩(wěn)，流速與原河床流速相近。

（2）鋼壩全部豎起時(shí)，頂部類(lèi)似薄壁堰。當(dāng)壩頂開(kāi)始溢流時(shí)，下游水深為多年平均73.00 m（下游沙牛江壩排洪閘正常蓄水位），隨著溢流量的增加，下游水深逐漸提高。

（3）鋼壩是一種可調(diào)控溢流閘門(mén)，鋼壩門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程是薄壁堰與寬頂堰相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程。

（4）鋼壩運(yùn)行中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定：①檢修期間必須全部開(kāi)啟，禁止豎起蓄水；②鋼壩全部豎起后，上游水位限制在76.50 m以下運(yùn)行，超過(guò)后須開(kāi)閘泄水，調(diào)整閘前水位[3]。

本次設(shè)計(jì)在鋼壩閘室末端設(shè)置消能防沖設(shè)施，消能防沖設(shè)施由消力池、海漫及防沖槽組成。新建消力池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板厚80 cm，池長(zhǎng)27.0 m，凈寬101.0 m，深1.3 m。在消力池出口新建海漫，海漫水平段采用M7.5漿砌石砌筑，厚80 cm，斜坡段采用格賓石籠網(wǎng)，厚80 cm，海漫總長(zhǎng)30.0 m，凈寬101.0 m。海漫末端設(shè)置防沖槽，防沖槽采用干砌石堆砌，槽長(zhǎng)10.0 m，凈寬101.0 m，深3.0 m。

2.3.3 上下游兩岸翼墻

上游左岸翼墻連接左驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往上游延伸，長(zhǎng)118.0 m，墻頂高程76.50 m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0 m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。上游右岸翼墻連接右驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往上游延伸至右側(cè)山肩，長(zhǎng)193.3 m，墻頂高程76.50 m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0 m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。從親水平臺(tái)內(nèi)側(cè)按1∶2起坡至觀景平臺(tái)（高程81.00 m），坡面植草皮護(hù)坡。墻頂布置C20砼路肩。

下游左岸翼墻連接左驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往下游延伸至二環(huán)東路南流江橋，長(zhǎng)190.5 m，墻頂高程74.00 m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0 m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。下游右岸翼墻連接右驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往下游延伸至二環(huán)東路南流江橋，長(zhǎng)402.5 m，墻頂高程74.00 m，翼墻采用C20埋石砼衡重式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0 m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。從排水溝內(nèi)側(cè)按1∶2起坡至觀景平臺(tái)（高程81.00 m），坡面植草皮護(hù)坡。墻頂布置C20砼路肩。

2.3.4 左岸放空涵管

放空涵管布置在鋼壩閘室左端，放空涵管進(jìn)口高程擬定為69.50 m，出口高程為69.50 m。放空涵管總長(zhǎng)84.0 m，采用φ=1600 mm鋼管，外包C20砼保護(hù)鋼管。放空涵管進(jìn)口處采用鑄鐵閘門(mén)控制。

2.3.5 上游交通橋

上游交通橋布置在閘室上游，與閘室上游邊緣凈距20.0 m。交通橋上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力C30砼空心板橋，橋面高程81.00 m，橋?qū)捒倢?.24 m，總跨109.06 m。在橋頭兩側(cè)各有重力式“U”型橋臺(tái)與兩岸平臺(tái)相連接。

3 實(shí)施效果

云良水閘已投入運(yùn)行，云良水閘除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施，有效促進(jìn)了玉東湖宜居城區(qū)發(fā)展，打造融合高端居住、商業(yè)金融、湖泊觀光旅游、水上競(jìng)技運(yùn)動(dòng)、濱水商業(yè)休閑、生態(tài)濕地體驗(yàn)以及特色旅游風(fēng)貌的城市復(fù)合功能空間，塑造玉東新區(qū)南部城市新形象，恢復(fù)云良灌區(qū)5140畝農(nóng)田的灌溉，社會(huì)效益顯著。

4 結(jié)語(yǔ)

水閘設(shè)計(jì)是水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目實(shí)施的重要工作，應(yīng)結(jié)合工程任務(wù)、工期及所在河流的規(guī)劃等多種因素進(jìn)行全面分析，確定水閘的設(shè)計(jì)方案。合理的設(shè)計(jì)方案，不僅可以加快工程施工進(jìn)度，也可以為水庫(kù)運(yùn)行提供安全的運(yùn)行基礎(chǔ)。