淮河流域平原地区节制闸除险加固设计洪水标准探讨

2013-01-26查松山杨子江韩福涛

治淮 2013年10期

查松山杨子江韩福涛

查松山杨子江韩福涛

一、淮河流域病险水闸概况

据统计，目前淮河流域内现有各类水闸5000多座，分布广泛，类型齐全，其中大型水闸307座，中型水闸1450座。这些水闸在防洪除涝、农业灌溉、拦潮蓄淡、城乡供水、景观旅游、生态环境等方面发挥了巨大的作用。淮河流域大量的涵闸工程主要修建在20世纪50～70年代，部分水闸存在防洪标准低、建筑物老化、机电设备陈旧等诸多问题，工程安全隐患突出，严重威胁着人民生命财产安全，同时影响了水闸兴利效益的发挥。

2009年2月，水利部办公厅以办规计〔2009〕85号文要求开展全国大中型病险水闸的除险加固规划编制工作。淮委组织编制了《淮河流域及山东半岛大中型病险水闸除险加固专项规划》，共598座大中型水闸列入除险加固规划，大型水闸80座，中型水闸518座。三类闸中大型水闸座，中型水闸185座。

根据《水闸安全鉴定规定》，三类闸应进行除险加固后才能正常运行。目前，淮河流域大中型水闸除险加固设计工作正在开展，除险加固设计中水闸的洪水标准直接影响工程的规模，只有合理确定水闸的洪水标准，才能保证工程除险加固既安全可靠，又经济合理。

二、《水闸设计规范》中洪水标准的确定

《水闸设计规范》（SL 265-2001）中关于平原地区水闸洪水标准的确定，主要按以下几个流程：（1）确定工程等别：平原区水闸枢纽工程根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别：（2）确定建筑物级别：水闸枢纽中的水工建筑物根据其所属工程等别、作用和重要性划分级别；（3）确定洪水标准：平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域防洪规划规定的防洪任务，以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，按照水闸级别确定其设计洪水和校核洪水的重现期。

《水闸设计规范》明确其适用范围是：新建、扩建的大、中型水闸设计，大、中型水闸的加固、改建设计以及小型水闸设计可参照使用。

规范的实施指南指出：规范原则上只适用于新建、扩建的大、中型水闸设计，由于水闸的加固或改建有一定的特殊性，因此大、中型水闸的加固、改建设计可参照使用本规范。部分设计人员在三类水闸的除险加固设计中按照上述方法，确定水闸的等级后，水闸的防洪标准按等级根据《水闸设计规范》相应确定。

应该说，规范认可了水闸的加固和改建的特殊性，已建水闸的除险加固，如果完全按照规范根据工程等级确定其洪水标准，将存在诸多不合理之处。

实例：某节制闸位于沙颍河支流北汝河上，建成于1975年，控制流域面积5960km2，原设计洪水标准为20年一遇，设计泄洪流量3700m3/s，设计拦蓄水量1380万m3，设计灌溉面积37.5万亩，北汝河现状防洪标准不足10年一遇。2009年经安全鉴定，审定为三类闸，需除险加固。

该闸根据最大过闸流量确定工程等别为Ⅱ等，规模为大（2）型，主要建筑物级别为2级，如按《水闸设计规范》，其除险加固洪水标准为设计洪水50～30年一遇，校核洪水200～100年一遇。水闸所处河道现状防洪标准不足10年一遇，相关河道规划确定经过河道堤防加固、河道清障和建筑物加固等工程措施后，防洪标准达到10年一遇。

按规范确定设计洪水标准最低为30年一遇，超过现状水闸设计洪水标准和河道标准。除险加固如按30年一遇洪水标准设计，水闸规模将不能满足要求，需进行扩孔。在河道不满足泄洪的条件下，仅对水闸扩孔没有太大意义，还浪费了投资。

另一方面，虽然该河道规划防洪标准为10年一遇，由于该闸是三类闸，工程任务主要是除险加固，不宜减小现有工程规模，故其洪水标准建议仍维持原标准为20年一遇。

三、平原地区节制闸除险加固设计洪水标准选取

淮河流域平原地区广泛，河道中节制闸数量众多。节制闸的主要功能是非汛期拦蓄河水兴利，汛期开闸泄洪。节制闸的功能决定了其洪水标准应与所处河道的洪水标准相匹配。如果节制闸的洪水标准过高，势必造成工程规模加大，浪费投资；如果节制闸洪水标准偏低，将约束河道泄洪能力，并危害水闸自身的安全。

目前淮河流域中小河流的治理规划及工程设计已基本确定或已得到主管部门的批复。因此，节制闸的洪水标准应综合考虑工程自身安全及河流综合治理的需要来确定。

1.现状水闸洪水标准满足规范要求但高于所处河流治理规划洪水标准

由于三类水闸的主要任务是除险加固，建议维持现状标准，不再缩减水闸规模，减小过流能力，降低防洪标准。

2.现状水闸洪水标准低于规范要求，同所处河流治理规划洪水标准一致

由于历史原因，部分水闸现状洪水标准低于现行国家规范确定的标准，但同河流治理规划一致。由于河流治理是一个系统、长期的工程，是和我国国民经济发展水平相适应的，因此，水闸设计洪水标准可以维持现状水闸洪水标准，即同河道治理规划保持一致。

3.现状水闸洪水标准低于规范确定的洪水标准，也低于所处河流治理规划洪水标准

若现状水闸洪水标准低于规范确定的洪水标准，也低于所处河流治理规划洪水标准时，为确保除险加固后水闸能正常发挥工程作用，又不会为了满足河道治理导致再次投资用于水闸建设造成的投资重复和浪费。因此，水闸设计洪水标准应充分考虑所处河流的治理规划，与河流治理标准相协调，即确定水闸设计洪水时可按河流治理标准进行确定。