淮阴闸水文自记台进水管防淤初探

林其军 姚建栋

(江苏省淮沭新河管理处 淮安 223305)

徐 昕

(长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局 上海 200136)

1 工程水文概况

淮阴闸位于江苏省淮安市西北10km、中运河与淮沭新河交汇处，是分淮入沂、淮水北调淮阴枢纽的主体控制工程。该闸建成于1959年10月，共30孔，单孔净宽10m，闸总宽345.4m，闸底高程6.10m，设计流量3000m3/s，校核流量 4000m3/s。

淮阴闸的主要作用是分淮入沂，即分泄淮河洪水3000～4000m3/s入新沂河，使洪泽湖泄洪能力提高到300年一遇标准。建成后，遇1991年和2003年淮河大洪水时，实施分淮入沂，最大分洪流量分别达1270m3/s和1440m3/s。1972～2010年，平均年排水量31.78亿m3，累计排水1330亿m3，其中灌溉供水740亿m3，其防洪排涝效益得到了较好发挥，灌溉供水效益显著［1］。

为了掌握分淮入沂、淮水北调水情以及为防汛抗旱、航运及工程管理控制收集资料，淮阴闸水文站于1972年1月设立，它是国家重要水文站及中央报汛站，观测项目有上下游水位、流量及降水量等。

2 自记台现状

淮阴闸原上下游水文自记台于设站时建成，2003年淮河流域大洪水后，由于淮阴闸实施灾后重建除险加固工程，淮阴闸上游自记台进行了选址重建，下游自记台进行了外观改造;现淮阴闸上游水文自记台距节制闸50m，下游水文自记台距节制闸232m。

淮阴闸上游水文自记台进水管为内径20cm的平直水泥管，从外管口至自记台测井内壁长约15m;下游水文自记台进水管年限已达40年，其进水管内径约10cm，从外管口至自记台测井内壁长约6m，由于工程设计缺陷，上下游自记台进水管外管口均未设立沉沙池。

淮阴闸上下游河床断面泥沙淤积现象比较明显，在水流的带动推移下，自记台平直进水管外管口附近泥沙脉动较为频繁，经常出现进水管被泥沙淤积的情况，导致自记台内水位过程线出现水位延迟、失真等现象。

3 进水管防淤措施

按照河床泥沙的来源，淮阴闸下泄水流挟带的泥沙以床沙质为主，其上下游河床的淤积情况，已经对淮阴闸水工建筑物的工程控制运用产生了较大的影响，给淮阴闸防洪、发电、灌溉、航运及供水造成了困难，增加了维护费用，也大大降低了水文自记台的工程效益。

水文自记台进水管的淤积，对最基本的水文观测项目——水位的观测会带来极大的影响，从而影响水文情报预报及水情信息的收集，因此水文自记台进水管的防淤应对措施显得极为重要。

3.1 测井防淤

水文自记台的测井通过进水管与外部天然水体形成连通器，在未淤积的情况下，测井内的水面应与外部天然水体水面相持平。当测井内部泥沙淤积严重时，会影响进水管的水流流通，从而造成外部水位上涨时自记水位偏低及外部水位下降时自记水位偏高的情况。

淮阴闸水文自记台示意图见图1，图1中测井内部为防止淤积现象的产生，测井的底层应至少低于进水管内管口下沿50cm左右，且在底层平铺一层碎石以平稳水流及泥沙脉动。

3.2 设立沉沙池

按照泥沙在水体中输移的方式，淮阴闸进水管外管口处淤积的泥沙主要为推移质泥沙，在水流的带动下，进水管外管口处的粗颗粒推移质泥沙以滚动、滑动或者跳跃的方式运动，极易对进水管的外管口造成逐渐堵塞淤积的情况，因此为减缓推移质泥沙对自记台进水管外管口的淤积情况，在进水管外管口处设立沉沙池则显得尤为重要。

图1 淮阴闸水文自记台示意图

从进水管外管口的下沿向下深挖约50cm、纵剖面为倒梯形的沉沙池，沉沙池内壁用砖石砌好，为不影响天然水体与进水管的连通，沉沙池最外沿一侧的高度应略低于进水管外管口下沿的高度，其沉沙池的外形及示意图，如图2所示。

图2 进水管防淤措施示意图

从图2可以看出，沉沙池的主要作用就是阻止随水流输移的推移质泥沙靠近进水管，对已经接近进水管的泥沙，沉沙池可以沉淀推移质泥沙对于进水管管口的堵塞和淤积，最大程度地保证了进水管外管口与水文自记台测井的通畅。

3.3 设立清淤窨井

水文自记台的进水管的设计长度各不相同，为减少进水管清淤难度，特别是当进水管设计长度较长时，疏通较长进水管则显得较为复杂和困难，因此对于进水管设计长度较长的水文自记台，可以考虑清淤窨井的设立。

当进水管设计长度较长时，可以根据疏通进水管较为方便的长度，设立一个或者多个清淤窨井，将较长的平直进水管分割成一段或者数段，如图2进水管防淤措施示意图中所示，清淤窨井表面有混凝土盖板，其下铺有碎石，在需要实施进水管清淤时，从清淤窨井内可以轻易对两侧的进水管进行有效的清淤。

3.4 进水管外管口外形的更改

在河床淤积不明显，且影响进水管淤积的主要为悬移质泥沙的情况下，可不设立清淤窨井或者沉沙池。为防止悬移质泥沙随水流进入至平直进水管内造成淤积，可以对进水管面向天然水体的外管口的外形适当更改，将外管口形状更改为面向下游的圆弧形外管口，如图3所示。

从图3中很明显可以看出，这种形状的外管口对防止进水管以悬移质泥沙为主要输沙来源的水体内的淤积，会有比较明显的效果。对淮阴闸水文自记台进水管的防淤措施，可以在设立沉沙池的基础上同时实施进水管外管口形状的更改。

图3 进水管外管口形状示意图

4 结语

淮阴闸水工建筑物上下游河床淤积现象较为明显，由于工程控制运用中频繁的调度，水流和泥沙的脉动使得上下游水文自记台经常发生淤积和堵塞，从而对水位观测造成了极大的不便，也加大了淮阴闸水文站清淤的工作量和难度。

对淮阴闸上下游多次清淤工作的实践证明，在淮阴闸水文自记台进水管防淤措施中，选择一种或者数种措施同时施行，可以大幅度地改善淮阴闸水文自记台进水管的淤积现象，对提高水位过程线的完整率及准确性十分有效。

1 许广东，姚建栋.淮阴闸工程加固后淹没式孔流定线推流过程浅析［J］.治淮，2010(4):28.

2 张孝军，封光寅，焦连喜，等.自记水位台虹吸式进水管的改进［J］.水文，2004(3).