淮安市古黄河水利枢纽工程总体布局研究

吴昌新 王道虎 吴 兵 孟佳佳

（.1淮安市水利勘测设计研究院有限公司 江苏淮安 223005；2淮安市水利规划办公室 江苏淮安 223005）

淮安是江苏省省辖市，位于淮河流域下游和长三角北部，下辖清河、清浦、淮阴、楚州四区及涟水、洪泽、盱眙、金湖四县，总面积10072km2，2010年末全市总人口537万。根据淮安市城市总体规划，2010年中心城区总面积120km2，人口规模为100万人，规划2015年建设用地180km2，人口达到150万，2020年建设用地216km2，人口180万。淮安市古黄河水利枢纽工程位于古黄河杨庄闸以下河段中，涟水县城下游约3km处，工程的主要功能是适当抬高古黄河杨庄闸至涟水县城河段水位，改善河段水生态、水景观和水环境，并利用河床库容提高城市供水保证率；工程由500m3／s节制闸、总装机容量840kW水电站和公路－Ⅰ级公路桥组成。

1 基本情况

古黄河是古淮河的前身，是一条曾经孕育过历史的大河，从淮安中心城区穿过。杨庄以下段古黄河，西起淮安市杨庄闸，向东流经清河、淮阴、楚州区，涟水、阜宁、响水、滨海县等七县 （区），由套子口入海，全长166km，为江苏省淮河与沂沭泗流域的分界线，位于苏北灌溉总渠北侧，东临黄海，流域总面积323.1km2.其中，淮安市境内河长约100km，流域面积141.8km2，是一条集行洪、排涝、灌溉等多功能综合利用河道。

古黄河下段建有控制工程两处：进口控制工程为杨庄闸，位于淮安市淮阴区境内，设计流量均为500m3／s；海口控制工程为滨海 （新）闸，位于盐城滨海县境内，设计流量600m3／s。杨庄闸历史最高洪水位13.78m，历史最大泄洪流量681m3／s；滨海闸共行洪超过150m3／s有45次，日均最大流量634m3／s。

古黄河下段防洪标准为20年一遇，1978年以后，防汛调度安排行洪流量为200m3／s。据资料统计，杨庄闸下多年最高水位为10.1m，多年最低水位为5.83m，多年平均水位为7.8m。杨庄分洪渠北不抽排时，杨庄闸下二十年一遇水位为10.84m。现状河底高程6.8～1.5m，底宽30～90m，河口宽800～3000m。

2 问题的提出

淮安市境内古黄河西起杨庄闸，东至涟水县石湖出市境，长约100km。建国后随着流域、区域大型水利工程的陆续建成，古黄河下游段仅从防洪挡潮角度在进口建设杨庄闸，出口修建了滨海闸，古黄河的作用和地位有所下降，是建国以来唯一没有安排省级以上投资系统整治的流域性河道。目前，承担排洪流量为200m3／s，占淮河下游洪水出路的1%。每年仅以防汛岁修工程为主。对于区域供水、水土保持和水景观方面工作重视程度不够，行洪期间和非汛期水位相差2～3m，非汛期水景观被高堤阻隔，亲水性较差。为保障区域供水安全，提升古黄河沿线生态景观，展现秀水生态美景，达到显水露水近水、改善人居环境之目的，提出兴建古黄河水利枢纽工程，通过该工程抬高河段内水位1～2m，使得区间水面更宽阔，绿水生态景观得到进一步彰显。

3 总体布置研究

3.1 闸址位置选择

根据相关规划，分别提出在京沪高速古黄河桥下游1.5km南马厂乡境内建闸控制，区间长度约25km；涟水城区段下游建闸控制，区间长度约42km，以抬高区间内古黄河水位。

方案一：南马厂乡方案，在京沪高速古黄河桥下游1.5km处建闸控制，该河段现状为弯道，河面开阔，河底高程5.0m左右，中泓底宽约90m，河口宽约1.4km。

方案二：涟城镇方案，在涟水城区段下游建闸控制。该河段现状为弯道，河面开阔，河底高程4.0m左右，中泓底宽约90m，河口宽约1km。

经比选 （表1）并征求各方意见，推荐闸址位于涟水县城区段下游的涟城镇方案。

表1 闸址位置比较

3.2 控制水位比选

根据多年水文资料分析，杨庄闸下多年最高水位为10.1m，多年最低水位为5.83m，多年平均水位为7.5m。河道输水期间，水面平均比降约1／2.8万。多年来的调度表明：行洪期间，杨庄闸下水位一般不超过10m。因此，水位抬高以杨庄闸下水位在9m左右为宜。选择闸上水位分别为8.5m和8.3m两种方案进行比选。

方案一：8.5m方案。推算至杨庄闸下水位抬高至9.09m，抬高水位约0.6m。

方案二：8.3m方案。推算至杨庄闸下水位抬高至8.98m，抬高水位为0.68m。

经比选（表2），杨庄闸下水位以不超过9.0m为宜，推荐将古黄河区间水位抬高至8.3m方案。

表2 闸前控制水位比较

3.3 导流河方案比较

导流河位置，根据所选闸址附近地形地貌、水流条件、施工管理和周围环境等因素，导流河拟定两种方案。

方案一：左岸导流方案。在主河槽左岸开挖导流河，河底宽40m，底高程4.0m。

方案二：右岸导流方案。在主河槽右岸开挖导流河，河底宽40m，底高程4.0m。

经比选（表3），选择导流河位于河道右侧，以减少拆迁工程量，且便于管理单位选址。

表3 导流河方案比较

3.4 总体布局方案

根据闸址地形地质、水流条件以及各建筑物的功能、特点、运行要求等，总体布置拟定两种方案，一为分建方案，二为合建方案。分建方案为节制闸布置在现状河床内，水电站布置在导流河上，闸站之间保留隔堤；合建方案为节制闸与水电站均布置在现状河床内，施工完成以后填埋导流河，恢复原地形地貌。经比选（表4），推荐采用合建方案。

表4 枢纽总体布置比较

3.5 细部优化方案

通过数学模型分析计算，研究在不同工况下，枢纽工程布局在上下游一定范围内水流流速流态、泥沙冲淤分布情况及冲淤量；根据计算成果，综合分析研究河段河床变化特性和水流泥沙运动规律，优化枢纽设计方案；分析对枢纽工程运行的影响，优化枢纽工程管理方案。与初设方案比较，主要进行以下优化：

表5 细部优化比较

（1）枢纽工程上游进口段上延10m，下游出口段加长30m；

（2）水闸和水电站之间空箱导流墙上游缩短18.1m，下游缩短15.4m，中部分隔墩宽度由10m缩至8m；

（3）水电站1＃、2＃闸室进口处护坡由弯曲连接改为直线顺接，上游引河向北平移；

（4）水电站进口段护坦高程降低。

（5）对水闸的开启方式等进行了优化。

3.6 方案选定

该工程在闸址位置、导流河布置、水位控制、枢纽总体布置及细部优化等五个方面进行了深入细致的比选，根据方案比较结果，各种情况均选定方案二为推荐方案，具体详见表1～表5比较表。

4 研究结论

古黄河水利枢纽工程建成后，区间水位较目前可抬高1～2m并保持稳定，古黄河水面将更宽阔，绿水生态城市景观将得到进一步彰显。

（1）枢纽工程的实施，总体符合《淮河流域防洪规划》、《江苏省近期防洪规划》等流域、区域规划及水资源相关规划的要求。对废黄河地区水利治理规划的实施不会产生大的不利影响，也不会增加规划工程的实施难度。工程建成后，依照现行的废黄河防洪、排涝、供水调度方案运行，不影响废黄河的主要功能，不改变现有的水资源配置方案。

（2）枢纽工程的实施，符合淮安市城市总体规划及相关专项规划。项目位于城市总规范围内，工程建成后，抬高了城区段古黄河水位，增加了河槽蓄水量，对实现淮安市城市饮用水源地规划是有益的，同时为打造古黄河风光带奠定了基础。

（3）枢纽工程总体布局合理，项目建设对河道行洪排涝水位基本没有改变，故对河道行洪排涝和两岸防洪影响较小。

（4）枢纽工程建设抬高了上游水位，增加了河槽蓄水量，对供水有所改善，提高了区域供水保证率；工程建成后不会改变向下游输水流量和沿线送水水位，对下游供水影响较小。

（5）枢纽工程建设对上游区间沿线水利设施、公共设施等第三人合法水事权益有一定影响，但采取相应的补偿措施后，可达到基本消除和减少影响。