杭甬運(yùn)河蜀山船閘二線通航設(shè)施平面布置研究

王軍，肖駿

（1.寧波市港航管理中心，浙江 寧波 315000；2.浙江數(shù)智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310030）

1 概況

杭甬運(yùn)河是國家高等級(jí)航道布局規(guī)劃“四縱四橫兩網(wǎng)”中的重要組成部分，是京杭大運(yùn)河的延伸，現(xiàn)狀為Ⅳ級(jí)航道（通航500 噸級(jí)船舶），規(guī)劃為Ⅲ級(jí)航道（通航1000 噸級(jí)船舶）。

蜀山樞紐位于杭甬運(yùn)河中下游，余姚市鳳山街道姜家塔村附近，距余姚城區(qū)約10km。蜀山船閘為500 噸級(jí)，閘室有效尺度為200m×12m×2.5m，設(shè)計(jì)年過閘貨運(yùn)量為1000 萬噸。已建蜀山一線船閘閘室有效寬度及門檻水深均不滿足規(guī)劃航道等級(jí)，且提升改造困難，需考慮另建二線通航設(shè)施以達(dá)到規(guī)劃的Ⅲ級(jí)通航標(biāo)準(zhǔn)。

2 周邊建設(shè)條件

杭甬運(yùn)河蜀山樞紐位于姚江的裁彎取直后的江道上，該段江道直線段長度約為1.7km，上下游均為彎道，樞紐位于直線段的中間。船閘位于樞紐左岸，貼岸布置，船閘左岸后方為管理區(qū)，區(qū)內(nèi)建有船閘綜合管理辦公樓。船閘上游引航道后側(cè)分布著密集的民房，屬于寧波余姚市大河村，船閘主體和下游引航道后側(cè)目前主要為農(nóng)田，沿江分布的少量的民房。船閘右側(cè)為樞紐泄水閘，水利樞紐的管理區(qū)布置于右岸，管理區(qū)周邊場地開闊，目前主要為農(nóng)田和濕地。管理區(qū)東側(cè)河汊右岸規(guī)劃有港口作業(yè)區(qū)（余姚東作業(yè)I 區(qū)）。

圖1 蜀山船閘現(xiàn)狀衛(wèi)星圖

圖2 蜀山二線船閘線位方案布置圖

圖3 蜀山二線通航節(jié)制閘線位方案布置圖

圖4 蜀山二線船閘效果圖（推薦方案）

3 二線通航設(shè)施選型

蜀山船閘運(yùn)行調(diào)度按照上、下游水位差10cm 以內(nèi)開通閘運(yùn)行，根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì)，以通航天數(shù)計(jì)算，通閘率約為80%[1]。

考慮到蜀山船閘在一年的大部分時(shí)間內(nèi)上下游水位基本持平，具備開通閘運(yùn)行條件，結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展綜合考慮，通航設(shè)施總體規(guī)劃可以采用兩個(gè)方案：

方案一：雙線船閘方案。

方案二：船閘+通航節(jié)制閘方案。

4 總平面布置

4.1 雙線船閘方案

雙線船閘方案根據(jù)蜀山樞紐及一線船閘現(xiàn)狀，二線船閘考慮了三個(gè)閘位方案。

線位方案A：二線船閘布置于樞紐泄洪閘的右岸，泄洪閘與蜀山大閘管理綜合樓之間，是蜀山二線船閘的預(yù)留線位。該方案上、下游引航道均需要穿越汊河，施工期間需要采用基坑垂直支護(hù)措施。該方案征地面積約為7.48 公頃，無拆遷。下游引航道與規(guī)劃余姚東作業(yè)I區(qū)進(jìn)出港航道交叉，需要停用該作業(yè)區(qū)碼頭，調(diào)整其陸域功能，總投資約6.44 億元。

線位方案B：二線船閘布置于現(xiàn)有一線船閘的北側(cè)，兩線船閘中心線距離為60m，二線船閘主體占用現(xiàn)有管理區(qū)位置，需要拆除現(xiàn)有管理用房，將管理區(qū)移位至二線船閘北側(cè)重建。二線船閘與一線船閘距離較近，船閘主體施工期間需要采取垂直支護(hù)措施。該方案征地用地面積約為8.01 公頃，征遷房屋面積約為1.93 萬平方米，總投資約8.23 億元。

線位方案C：二線船閘布置于現(xiàn)有一線船閘和管理區(qū)北側(cè)，兩線船閘中心線距離為約100m。二線船閘與一線船閘距離較遠(yuǎn)，施工期間對(duì)一線船閘的運(yùn)行影響較小，只需要在船閘管理用房局部采取一定基坑支護(hù)措施，基坑支護(hù)范圍小。該方案征地用地面積約為11.03 公頃，征遷房屋面積約為2.89 萬平方米，總投資約8.9 億元。

綜合比較，線位方案A 是預(yù)留的船閘位置，征地少且無拆遷；缺點(diǎn)是下游引航道與規(guī)劃余姚東作業(yè)I 區(qū)進(jìn)出港航道交叉，需停用作業(yè)區(qū)碼頭，調(diào)整陸域功能，且一、二線船閘位于兩岸，運(yùn)行管理和調(diào)度不方便，為了不影響管理用房和大閘，船閘的閘門需要采用垂直提升門方案，且施工需要采取基坑支護(hù)措施。線位方案B和方案C 對(duì)船閘的運(yùn)行管理和調(diào)度較為有利，與上下游航道連接順暢，但用地范圍內(nèi)民房拆遷量較大。

方案B 與方案C 相比，征地和拆遷量相對(duì)較小，但需要拆除一線船閘管理用房并移位重建，兩線船閘距離較近，需要采用深基坑支護(hù)措施，工程施工難度和風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)加大，綜合征地面積和拆遷數(shù)量，方案B 相對(duì)更優(yōu)。

綜合各方面因素考慮，雙線船閘方案推薦線位方案B。在二線船閘建成后，原一線船閘可適時(shí)改造為通航節(jié)制閘，口門寬度20m，作為二線船閘檢修期的應(yīng)急通航設(shè)施。改造涉及范圍均在原一線船閘征地范圍內(nèi)，不需要額外征地。

4.2 船閘+通航節(jié)制閘方案

船閘+通航節(jié)制閘方案根據(jù)蜀山樞紐及一線船閘現(xiàn)狀，二線通航節(jié)制閘考慮了四個(gè)閘位方案。

線位方案A：二線通航節(jié)制閘布置于現(xiàn)有一線船閘的北側(cè)，與一線船閘中心線距離為45m，節(jié)制閘下游航道占用現(xiàn)有管理區(qū)位置，需要拆除現(xiàn)有管理用房，將管理區(qū)移位至節(jié)制閘北側(cè)重建。該方案征地用地面積約為6.02 公頃，征遷房屋面積約為1.11 萬平方米，總投資約5.5 億元。

線位方案B：二線通航節(jié)制閘布置于現(xiàn)有一線船閘和管理區(qū)北側(cè)，與一線船閘中心線距離為約90m。該方案征地用地面積約為9.22 公頃，征遷房屋面積約為2.31萬平方米，總投資約6.3 億元。

線位方案C：二線通航節(jié)制閘考慮對(duì)船閘右岸兩孔泄洪閘實(shí)施改建，將兩孔12m 泄洪閘改建為一孔22m通航節(jié)制閘，底板高程適當(dāng)降低，保持過水?dāng)嗝娌蛔?。該方案無需征地土地，但工程建設(shè)難度較大，施工期間對(duì)防洪水和度汛將產(chǎn)生一定影響，需要進(jìn)一步研究是否需要采用相應(yīng)的施工期臨時(shí)措施，以保證防洪和度汛安全，總投資約2.4 億元。

線位方案D：二線通航節(jié)制閘布置于樞紐泄洪閘與蜀山大閘管理樓中間，距離管理樓最小距離約為25m。該方案征地用地面積約為4.43 公頃，基本上無拆遷。下游航道與規(guī)劃余姚東作業(yè)I 區(qū)進(jìn)出港航道存在交叉，存在一定安全隱患，需加強(qiáng)安全監(jiān)管，總投資約3.3億元。

經(jīng)綜合比選，線位方案A 和線位方案B 對(duì)通航運(yùn)行管理和調(diào)度較為有利，與上下游航道連接順暢，對(duì)河道防洪度汛基本無影響，但用地范圍內(nèi)民房拆遷量較大，其中方案B 征地和拆遷量均最大，綜合分析，方案A 相對(duì)更優(yōu)。線位方案C 最大的優(yōu)點(diǎn)是無征地和拆遷，但該方案需要對(duì)船閘右側(cè)2 孔泄洪閘進(jìn)行改建，不僅施工難度極大，施工期間對(duì)樞紐防洪和度汛均產(chǎn)生較大影響。線位方案D 位于大閘管理樓和樞紐泄洪閘之間，征地?cái)?shù)量相對(duì)較少，且基本上無拆遷，缺點(diǎn)是下游航道與規(guī)劃余姚東作業(yè)I 區(qū)進(jìn)出港航道存在交叉，存在一定安全隱患，且與船閘分列左右岸，運(yùn)行和管理不方便。

綜合考慮，對(duì)于二線通航節(jié)制閘方案推薦線位方案A。

4.3 綜合比選

綜合來看，二線船閘比二線節(jié)制閘征地和拆遷數(shù)量要大，工程投資也更大，但二線船閘的通航保證率相對(duì)較高，既可以開通閘運(yùn)行，也可以按照船閘方式運(yùn)行，提高了通航保障率，推薦采用二線船閘方案。

對(duì)于二線船閘建設(shè)方案，雖然線位方案A 征地拆遷量較小，但余姚東作業(yè)I 區(qū)建成投用后，作業(yè)區(qū)進(jìn)出港航道與船閘引航道交叉，通航安全無法保障，需要停用碼頭，調(diào)整作業(yè)區(qū)功能，并考慮經(jīng)濟(jì)賠償?shù)日咛幚?，存在較大的不確定性。綜合各方面因素考慮，推薦采用船閘方案線位方案B。

5 總結(jié)

（1）二線通航設(shè)施方案需結(jié)合現(xiàn)狀及周邊建設(shè)條件，從與一線船閘關(guān)系、對(duì)防洪度汛影響、與上下游引航道銜接、施工難易程度、征地拆遷、工程投資等方面進(jìn)行分析，綜合比選以推薦優(yōu)選方案。

（2）雖然二線船閘方案較二線通航節(jié)制閘方案工程投資規(guī)模大，征地、拆遷數(shù)量多，但對(duì)于國家重要高等級(jí)航道，需將通航保證率作為優(yōu)先考慮因素，二線船閘方案運(yùn)行方式更為靈活，通航保證率更高，在二線通航設(shè)施選型中推薦采用二線船閘方案。