紅旗水閘改造方案探討

謝玲璐 鄧茜

摘 要：簡要介紹了紹興市曹娥江綜合整治工程紅旗水閘改造工程概況，綜合分析了閘室下移方案、閘室上移方案、壓力箱涵+閘室上移方案的優(yōu)缺點，最終選定了閘室下移方案為推薦方案。綜合平板提升門、翻版閘門的特點，結(jié)合紅旗水閘布置要求，經(jīng)比較分析確定紅旗水閘閘門型式采用平板提升門。紅旗水閘改造方案可為相關(guān)類似工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：紅旗水閘 改造方案 閘室位置 閘門型式

1.工程概況

為貫徹黨中央“兩山理論”、“生態(tài)文明理念”、“十三五”規(guī)劃，落實浙江省“八八戰(zhàn)略”、“十三五”規(guī)劃、“五水共治”的建設(shè)工作，紹興市曹娥江綜合整治工程應(yīng)運而生。工程任務(wù)以防洪排澇、改善水環(huán)境為主，兼顧河道水生態(tài)改善等。工程范圍為曹娥江干流和支流小舜江，主要涉及新昌縣、上虞區(qū)、柯橋區(qū)、濱海新城4個區(qū)、縣（市），治理河道總長147公里。其中曹娥江干流140公里，起點為鏡嶺大橋，終點為曹娥江大閘；小舜江7km，起點為漁家渡橋，終點為小舜江與曹娥江匯合口。

柯橋區(qū)現(xiàn)狀曹娥江堤頂?shù)缆穼挒?～10m，局部路面破損嚴(yán)重，影響防汛車輛通行。為落實城市總體規(guī)劃滿足城市發(fā)展的的需要，在2013年《紹興縣濱海工業(yè)區(qū)（馬鞍鎮(zhèn)）總體規(guī)劃》中，將柯橋區(qū)曹娥江堤頂?shù)缆芬?guī)劃為江濱路，為城市次干路，路寬需達(dá)到18～24m。故原柯橋段堤頂?shù)缆饭こ探Y(jié)合城市道路進(jìn)行拼寬。

紅旗水閘為曹娥江大堤的穿堤建筑物，為排澇建筑物，規(guī)模為1孔×8m（寬），位于曹娥江大橋的正下方。紅旗水閘現(xiàn)狀交通橋向內(nèi)側(cè)從8m拓寬至22m，現(xiàn)狀閘門和啟閉設(shè)備位于規(guī)劃道路中間。受限現(xiàn)狀地形，規(guī)劃道路難以避開現(xiàn)狀閘室，為保證紅旗水閘功能需對現(xiàn)狀紅旗水閘進(jìn)行改造。

本文針對紅旗水閘改造中，閘室位置、閘門型式及啟閉設(shè)備等方面考慮不同的方案，從水流、施工、運行、投資等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后選定方案。

2.閘室位置比選

紅旗水閘改造工程閘室位置根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況，可布置在原閘室下游，原閘室上游與上游橋墩中間，原閘室上游橋墩的上游側(cè)。現(xiàn)就三個方案進(jìn)行詳細(xì)分析。

方案1：閘室下移方案。拆除現(xiàn)有胸墻及閘門，閘室保留，改造閘室移到現(xiàn)狀消力池位置，新建閘室沉井基礎(chǔ)，下游新建新建沉井防沖槽。交通橋由8m向堤防背側(cè)拼寬到22m。

方案2：閘室上移方案。拆除現(xiàn)有胸墻及閘門，閘室保留，改造閘室移到原閘室上游與上游橋墩中間，新建閘室沉井基礎(chǔ)，原上游鋼筋砼護坦進(jìn)行改造。交通橋由8m向堤防背側(cè)拼寬到22m。

方案3：壓力箱涵+閘室上移方案。拆除現(xiàn)有胸墻及閘門，閘室保留，改造閘室移到原閘室上游橋墩上游，改造閘室與原閘室之間采用壓力箱涵連接。上游護坦及防沖槽沉井相應(yīng)往上游進(jìn)行改造布置。交通橋由8m向堤防背側(cè)拼寬到22m。

方案比選：方案2閘室上移方案，改造閘室放在現(xiàn)狀閘室與橋墩中間，僅有7m的布置空間，施工及檢修都較困難。方案3壓力箱涵+閘室上移方案，改造閘室移到原閘室上游橋墩上游，改造閘室與原閘室之間采用壓力箱涵連接，該方案對金屬結(jié)構(gòu)及箱涵止水的要求較高，對施工要求也較高，容易出現(xiàn)壓力箱涵及閘門漏水的現(xiàn)象。方案1閘室下移方案，改造閘室移到現(xiàn)狀消力池位置，下游距離現(xiàn)狀橋墩較遠(yuǎn)，有足夠的空間布置閘室，施工及檢修比較方便。因此，紅旗水閘改造方案閘室位置選擇方案1閘室下移方案。

3.閘門型式及啟閉設(shè)備比選

紅旗水閘改造閘門型式根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況，選擇了平板提升閘門和底軸式翻版閘門兩個方案進(jìn)行詳細(xì)比選。

方案1：平板提升閘門方案：保留現(xiàn)狀閘室，拆除閘門及其啟閉設(shè)備、上部管理房，改造閘室位于現(xiàn)狀交通橋靠曹娥江側(cè)，水閘規(guī)模保持不變，閘門采用平板提升閘門，管理房及控制室位于堤后護塘地，布置如圖3-1所示；

方案2：底軸式翻版閘門方案：拆除現(xiàn)有閘室，拆除閘門及其啟閉設(shè)備、上部管理房，在現(xiàn)狀閘室位置新建底軸式翻板閘門，水閘規(guī)模保持不變，布置如圖3-2所示。

方案比選：

（1）水流。現(xiàn)狀紅旗水閘外江側(cè)橋墩距閘室36m，方案1平板提升閘門方案，水閘閘址外移至曹娥江側(cè)，閘室與橋墩距離縮短至18m，橋墩對出流干擾影響增大；方案2底軸式翻版閘門方案，閘門位置保持不變，不改變現(xiàn)狀閘室出流水流條件。

（2）運行管理。方案1平板提升閘門方案，水閘運行方式與現(xiàn)狀基本一致，閘門及設(shè)備檢修方便，方案2底軸式翻版閘門方案，閘門及啟閉設(shè)備位于規(guī)劃道路和橋梁正下方，如遇大修設(shè)備難以運出更換。

（3）工程投資。方案1平板提升閘門方案，主體工程建筑部分投資為707萬元，方案2底軸式翻版閘門方案，主體工程建筑部分投資為630萬元。

通過對比分析，方案2底軸式翻版閘門方案，投資少、不改變現(xiàn)狀出流條件，但工程后期運行管理困難，綜合投資、運行管理等因素考慮，針對紅旗水閘閘門型式方案的選擇，采用方案1平板提升閘門方案。

4.結(jié)論與建議

本文簡要介紹了紹興市曹娥江綜合整治工程紅旗水閘改造工程概況，綜合分析了閘室下移方案、閘室上移方案、壓力箱涵+閘室上移方案的優(yōu)缺點，最終選定了閘室下移方案為推薦方案。然后綜合平板提升門、翻版閘門的特點，結(jié)合紅旗水閘布置要求，經(jīng)比較分析確定紅旗水閘閘門型式采用平板提升門。紅旗水閘改造方案可為相關(guān)類似工程提供一定的參考和建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]SL265-2016，水閘設(shè)計規(guī)范[S].

[2]中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司.紹興市曹娥江綜合整治工程初步設(shè)計報告[R].2019.