淮濱縣白露河新建航運樞紐選址及閘位布置研究

喬菲菲，劉俊舒

（1. 中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，上海 200032；2. 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300200）

伴隨著國家經(jīng)濟體量和對外貿(mào)易規(guī)模的快速增長，我國內(nèi)河水路運輸蓬勃發(fā)展。內(nèi)河航運作為重要的戰(zhàn)略資源，發(fā)揮著越來越明顯的優(yōu)勢?；礊I縣內(nèi)河水運資源豐富，境內(nèi)擁有淮河干流、洪河、白露河、閭河、烏龍港、飲馬港等10 條主要河流，但受水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后、防洪標(biāo)準(zhǔn)不高、通江達海不夠通暢等因素影響，淮濱縣內(nèi)河水運功能尚未得到充分發(fā)揮，目前主要通航河流為淮河干流，其他河流基本處于自然狀態(tài)，河道狹窄，彎道多，加之疏于整治，基本處于斷航狀態(tài)。

為響應(yīng)“淮河生態(tài)經(jīng)濟帶”發(fā)展戰(zhàn)略，并落實“河南省貫徹落實淮河生態(tài)經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃實施方案”的通知，淮濱縣提出了開展淮濱縣淮河、洪河、白露河、閭河“四河聯(lián)運”航道疏浚工程，大力發(fā)展內(nèi)河水運的設(shè)想。目前，淮濱縣境內(nèi)淮河已進行了整治，洪河也已完成了工可等前期研究工作，白露河和閭河的航道疏浚工程正處于可行性研究階段。本文依托白露河航道疏浚工程，對白露河新建航運樞紐的選址和閘位布置進行分析研究。

1 工程概況

白露河是淮河右岸一級支流，發(fā)源于大別山區(qū)新縣小界嶺，流經(jīng)光山、商城、潢川、固始、淮濱，全長141 km，流域面積約2238 km2。白露河位于淮濱縣境東南部，自淮濱縣王店鄉(xiāng)吳樓村入縣境，由西南向東北流經(jīng)王店、期思、谷堆三個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），在谷堆鄉(xiāng)吳寨村出縣境入淮河，是淮濱縣與固始縣的界河，境內(nèi)河長72 km，河床平均寬75 m，流域面積285 km2。

結(jié)合航道現(xiàn)狀及運量發(fā)展預(yù)測，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃要求，白露河暫按V 級航道標(biāo)準(zhǔn)進行整治[1]，整治后航道全長約42 km，底寬不小于35 m，航道水深不小于2.5 m，設(shè)計代表船型為300 噸級貨船。考慮到內(nèi)河船舶大型化發(fā)展趨勢與航道發(fā)展規(guī)劃，遠期將500 t 貨船及30 TEU集裝箱船作為遠期兼顧船型，過河建筑物通航凈高不小于8.0 m，過河建筑物通航凈寬不小于55 m。

白露河新建航運樞紐位于白露河下游，由節(jié)制閘、船閘組成?？紤]到遠期兼顧500 t 貨船以及30 TEU 集裝箱船的需求，船閘按Ⅳ級標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計最大船舶噸級為500 t，閘室有效尺度為120 m×24 m×4 m（有效長度×有效寬度×門檻水深），設(shè)計年單向通過能力395 萬噸。節(jié)制閘為Ⅱ等大（2）型，按10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，流量為2320 m3/s。

2 樞紐閘址選擇原則

樞紐位置的選擇應(yīng)充分發(fā)揮樞紐工程的綜合效益，同時盡可能滿足船舶的通航要求[2]。閘址選擇的具體原則如下：

（1）符合水利、航道及城市相關(guān)規(guī)劃，充分考慮與上下游水位的銜接條件。

（2）閘址應(yīng)選擇在穩(wěn)定順直或微彎的河段，以利于行洪和船舶航行安全；地形、地貌條件應(yīng)滿足樞紐及主要建筑物布置要求；地質(zhì)條件應(yīng)適合建設(shè)樞紐工程。

（3）滿足樞紐總體布置及通航建筑物布置要求，所選閘址應(yīng)為合理布置通航建筑物、擋泄水建筑物等創(chuàng)造良好條件，滿足船閘及引航道所需直線段長度、通航水流條件及泄水建筑物泄流條件。

（4）船閘宜臨岸布置，并妥善處理好與周邊過河建筑物、道路等建（構(gòu)）筑物的關(guān)系。

（5）應(yīng)充分考慮工程占地、拆遷等因素，盡可能減少農(nóng)田淹沒，避開居民集中居住區(qū)等。

（6）應(yīng)滿足施工組織對場地布置、對外交通、材料供應(yīng)等的需要，滿足施工導(dǎo)流、施工安全度汛的要求。

3 擬定可供選擇的樞紐位置

考慮到白露河按V 級航道標(biāo)準(zhǔn)進行整治，通過水文分析，結(jié)合現(xiàn)狀河道底高程和設(shè)計通航水位，為了減少河道土方開挖，樞紐位置應(yīng)盡可能選在下游靠近入淮河口的地方。按照上述選址原則，綜合考慮地形地質(zhì)條件、水文泥沙特性、樞紐布置、通航水流條件、對外交通、對周邊建（構(gòu)）筑物及征地的影響、施工及運營管理等因素，擬定了兩個樞紐位置進行比選：方案一位于在建G328 跨白露河大橋下游，距離白露河入淮河口2.25 km，方案二位于在建G328 跨白露河大橋上游，距離白露河入淮河口4.2 km，如圖1 所示。

方案一閘址位于白露河右岸，閘軸線位置在航道里程2.25 km 處，上游距在建G328 跨白露河大橋約1.3 km。此處河道順直微彎，兩岸堤防完整，堤距約150 ～200 m；河槽相對居中，寬約40 ～50 m，底標(biāo)高14.27 ～16.85 m。兩岸灘地寬約50 ～100 m，標(biāo)高25 ～27 m 左右。

方案二閘址位于白露河左岸，閘軸線位置在航道里程4.2 km 處，下游距在建G328 跨白露河大橋約1.1 km。此處現(xiàn)狀河道較彎曲呈“Ω”分布，左岸堤防完整，右岸堤防缺失嚴(yán)重，且兩岸堤距較寬，約500 ～900 m；河槽分布不規(guī)則，寬約30 ～60 m，底標(biāo)高15.87 ～18.66 m。兩岸灘地寬約100 ～750 m，標(biāo)高22 ～28 m 左右。為保證船閘引航道直線段布置，該方案需對現(xiàn)狀彎曲河道進行截彎取直。

4 樞紐閘位布置方案比選

4.1 樞紐閘位布置方案

方案一（在建G328跨白露河大橋下游）和方案二（在建G328 跨白露河大橋上游）船閘、節(jié)制閘主體段結(jié)構(gòu)布置大致相同，兩方案因水流條件和地形條件的不同，其上下游引航道、連接段、引堤、防汛道路等相關(guān)附屬建（構(gòu)）筑物的布置存在差異。

4.1.1 方案一

船閘上閘首軸線布置在航道里程2.25 km 處，樞紐范圍內(nèi)河道總長2440 m，節(jié)制閘沿老河槽布置，船閘布置在節(jié)制閘的東側(cè)，上閘首交通橋與節(jié)制閘交通橋在同一軸線上?？紤]到結(jié)構(gòu)布置需要、減少征地等因素，兩閘中心線之間的距離為137 m。該方案退建右岸大堤，退建范圍內(nèi)現(xiàn)狀為農(nóng)田和水塘，平均后退距離90 m，退建長度約1400 m，形成場地兩岸堤頂距240 ～280 m。船閘與節(jié)制閘共建管理區(qū)，管理區(qū)布置在兩閘主體結(jié)構(gòu)之間，船閘東側(cè)布置18.5 m 引堤接岸，節(jié)制閘西側(cè)布置11.4 m 引堤接岸；船閘東側(cè)新建1353 m 防汛道路，北端與現(xiàn)狀堤頂?shù)缆废嘟?，南端與在建G328 跨白露河大橋引道相接。

船閘引航道按雙向過閘布置導(dǎo)航和靠船建筑物，船舶、船隊過閘方式采用直線進閘、曲線出閘方式，內(nèi)、外引航道在平面上呈不對稱型布置。船閘上下游引航道長度均為370 m，與節(jié)制閘之間設(shè)隔流堤；引航道末端為口門區(qū)，口門區(qū)與主航道之間為連接段，上游連接段長約841 m，下游連接段長約584 m。具體詳見圖2。

4.1.2 方案二

船閘上閘首軸線布置在航道里程4.2 km 處，樞紐范圍內(nèi)河道總長1820 m，對現(xiàn)狀河道截彎取直后樞紐布置在原灘地上，船閘臨岸（靠左岸）布置，節(jié)制閘布置在船閘右側(cè)，上閘首交通橋與節(jié)制閘交通橋在同一軸線上?？紤]到結(jié)構(gòu)布置需要、減少征地等因素，兩閘中心線之間的距離為137 m。船閘與節(jié)制閘共建管理區(qū)，管理區(qū)布置在兩閘主體結(jié)構(gòu)之間，為滿足樞紐運營管理需要，船閘西側(cè)布置52.1 m 引堤接岸，節(jié)制閘東側(cè)布置457.6 m 引堤接岸。此方案引航道和口門區(qū)布置尺度與方案一相同，上游連接段長約565 m，下游連接段長約542 m。具體詳見圖3。

4.2 方案比選

方案一閘址處河道順直，引航道布置順暢，節(jié)制閘布置在老河道上，泄水水流條件好；但是該方案需要退建大堤，征用堤外耕地。方案二現(xiàn)狀河道彎曲，需要截彎取直以保證引航道布置順暢，該方案樞紐布置在堤內(nèi)灘地上，不需占用堤外耕地；但是該方案距離入淮河口較遠，下游的開挖土方量較大，且該河段堤距較寬，接岸引堤工程量較大。綜合泄洪及通航條件、征地情況、工程投資等因素，推薦在方案一閘址處新建航運樞紐。

5 結(jié)論

白露河新建航運樞紐工程是淮濱縣大力發(fā)展內(nèi)河水運的關(guān)鍵項目，新建航運樞紐的首要問題就是選定合理的閘位方案。閘位方案的優(yōu)劣不僅關(guān)系到防洪安全，更是對船閘建成后能否確保船舶通航安全順暢、樞紐的管理運營、與周圍建（構(gòu)）筑物的關(guān)系、工程投資等有著重要的影響[3]。本文通過對不同閘位處的地形、水流等條件進行分析，結(jié)合泄洪及通航條件、征地情況、土方開挖等因素綜合比較，推薦了經(jīng)濟合理的閘位方案，也希望本文能為類似工程的閘位選擇提供參考和借鑒。