浅谈吴中区东太湖大堤节制闸设计

王红霞

（上海勘测设计研究院 上海市 200434）

1 概 述

东太湖是太湖东南部的一个湖湾，与西太湖连接，环湖大堤包围的湖区面积约185.4km2。东太湖是长江中下游地区典型的草型湖泊，是太湖的浅水湖湾和主要出水通道，具有防洪、供水、水生态环境保护和水产养殖等综合利用功能。东太湖综合整治工程是太湖流域水环境综合治理生态修复项目的重点工程之一，也是太湖流域防洪工程的重要组成部分，工程对提高流域防洪、供水能力，改善东太湖水生态环境，恢复东太湖的综合利用功能具有重要作用。

东太湖大堤口门建筑物工程主要任务为防止太湖洪水入侵，在遵循太湖流域水资源调度原则的基础上，择机引水、排涝以改善地区水环境、水生态。鉴于工程区域在城市发展规划中定位为旅游休闲生态区，原有节制闸位置和建筑风格、造型等难以满足景观要求，很难与整体建筑环境协调一致，且原有节制闸设计标准偏低，不满足东太湖大堤设计标准，故东太湖大堤大部分穿堤节制闸均拆除重建。

2 节制闸设计

2.1 闸轴线方案比选

本工程节制闸主要功能为挡水、排涝及引水，套闸主要功能为通航、排涝及引水，并与环湖大堤防相接，形成防洪封闭圈。因此闸址宜选择在河道与太湖交汇处的河口附近，这样较易满足排涝、通航功能，从而节省工程投资。

本工程节制闸轴线位置结合东太湖环湖大堤的平面布置以及景观设计等方面的要求，主要比选了两个方案：方案一，闸桥轴线基本与环湖大堤堤顶道路中心线重合即闸桥结合方案；方案二，闸室位于大堤背水坡、水闸外河侧连接段与堤顶道路结合即闸桥分离方案，两方案的优缺点见附表。

从附表中的比较可以看出两个方案各有利弊。

（1）从技术角度分析，两个方案都具有可行性。方案一的优点是堤轴线顺直美观，连接堤段较短，但存在闸室紧靠太湖，易受风浪直接冲击，出闸水流突然扩散，易形成旋涡，冲刷原河床，施工临时围堰须建在太湖内，线路长，地基差，受力复杂，围堰工程量较大，施工难度较高等缺点。方案二的优点是布置更有利于主体结构的稳定和消能防冲，围堰等临时工程施工难度小，属常规的布置方案，缺点是堤线在每个河口形成较大的弯曲段，堤线迂回曲折不平顺，不利于堤后滨江道路的布置。

（2）从工程投资上来比较，方案一因为闸桥结合，闸室长度较长，两侧需设置坡道，闸室基础处理工程量大；方案二闸桥分离，闸室长度较小，基础处理工程量小，但需另增设桥台结构，两种方案投资相差不大。

表1 闸轴线位置优缺点比较表

（3）从东太湖总体景观设计角度，本工程位于东太湖度假区范围，故需要将水闸与景观融为一体，隐水闸于景观设计中，不显突兀，因而人们在东太湖大堤游览时，太湖美景一览无遗，尽收眼底，不会因为高耸节制闸建筑而影响观赏太湖视野。

故结合交通、景观和投资等方面的要求，节制闸平面布置采用方案一即闸桥结合方案。

本工程中沿东太湖大堤布置的拆除重建的节制闸数量较多，而口门宽度均不大，从（4～8）m不等，故本文以前港节制闸设计为典型作介绍。

2.2 节制闸平面布置

前港闸为单孔8m闸，位于与太湖交汇的前港上。前港闸主要由闸室、内外河消力池、海漫及防冲槽、内外河翼墙等部分组成，交通桥布置在闸室段，采用闸桥结合的布置方式与两侧堤顶道路衔接。节制闸顺水流方向布置的总长度为92.0m。

为体现城市水利工程与东太湖水生态环境的有利结合，整个工程区域建筑物低矮、不张扬，视野通透，给东太湖沿线的规划、开发预留较大空间，为此节制闸工作闸门选用悬挂门门型，交通桥布置在节制闸闸室上，为保证闸门开启时通航正常，同时考虑闸门与桥梁一定的操作净空，交通桥桥梁底高程定为7.20m。

节制闸翼墙平面布置结合消能防冲要求与东太湖大堤景观设计，墙顶高程随大堤断面边坡高程而变，墙与堤紧密结合，墙上种植垂挂爬藤植物，隐墙于堤身景观绿化中。

为了方便管理、减少工程占地和对太湖水环境的污染，节制闸管理用房布置在东太湖大堤内河侧，并贴临水闸而建，功能合理，分区明确，由大堤进入管理区，交通流畅。管理房单层布置、不突兀，建筑风格简洁明了，反映当地社会经济技术发展水平，具有一定的时代感，更与周边原生态自然环境相一致，体现东太湖区域环境的文化特色和地方风韵。

2.3 门型选择

由于工程位于东太湖旅游休闲生态区，节制闸要求能够双向挡水和动水启闭。考虑在满足水利工程功能性要求的前提下，结合经济实用、维护检修方便，并体现与周边总体建筑景观相协调，闸门型式选择较为隐蔽的门型，悬挂门和下卧门进行比选。

悬挂门和下卧门的结构都比较简单，布置方便，闸门设置在闸室交通桥下部，可将闸门隐蔽，最大限度地与周边景观协调；悬挂门的操作设备采用液压启闭机，启闭机行程短，检修维护方便，但闸门机构较多，操作相对复杂，且需要的启闭容量稍大；下卧门的检修维护不便，由于支铰长期在水下工作，易受河水和泥沙侵蚀，且只有排干闸室内的水才能进行检修和更换，为避免门下淤积造成闸门不能完全开启，影响功能发挥，需在闸底板预埋冲淤管等设施，日常管理上存在较大的清淤工作量；在闸底坎底槛高程相同的情况下，下卧门型布置的闸底板开挖得较深，而两种门型的的闸墩顶高程相差基本一致，所以考虑检修维护方便、土建工程量节省等方面，节制闸工作闸门选用悬挂门门型。

节制闸闸室布置剖面如附图。

3 结 语

附图 前港节制闸闸室剖面图

太湖流域处于社会经济发达的长三角地区，有着悠久的人文历史和美好的自然环境，本文以苏州吴中区东太湖大堤穿堤节制闸（前港节制闸）为例，对节制闸平面布置和闸门选型等方面做了较详细的介绍，节制闸设计根据区域城市规划和东太湖大堤沿线总体景观设计的特点，与地域、环境、民俗、民风相生相容，又具有特色，充分体现太湖流域的水文化内涵，可供类似对景观要求较高的平原地区的节制闸设计参考。