于曹闸工程运行调度方案探讨

2015-12-16牛广伟

水利建设与管理 2015年1期

牛广伟，杨霞

(安阳市河道管理处，河南安阳 455001)

1 工程概况

于曹闸工程位于洹河干流上，洹河导线桩号34+720处，京港澳高速公路桥下游约180m处，为景观节制闸，主要由节制闸及配套管理设施组成。工程等级为Ⅱ等，设计洪水标准为50年一遇(过闸流量2300m3/s)，设计蓄水位69.74m。节制闸闸室共布置7孔，单孔净宽10m;工作桥布置在闸室上部，共9跨，中间7跨单跨长12.3m，两端单跨长13.0m，桥面净宽4.5m。管理设施布置于河道右岸，主要包括液压启闭控制室及新建管理办公用房。

于曹闸采用双扉式平面钢闸门，每孔设置2扇闸门(大门及小门)，采用液压启闭操作。大门正常挡水高度4.8m，小门正常挡水高度3.1m。正常蓄水时，大小门关闭，蓄水深度为7.9m。

根据安阳市发展规划，结合河道特点，于曹节制闸的建设任务为通过建设拦蓄工程抬高河道蓄水位，改善城市河道景观，兼顾防洪及河道通航要求。

2 于曹闸工程运行调度原则

于曹闸为景观节制闸，从于曹闸建设任务出发，考虑河道防洪、通航要求、游人安全以及河道边坡堤防稳定等因素，闸上水位不宜频繁起落，闸下流量也不宜时大时小，避免水位与流量频繁出现较大波动。因此，为了发挥工程效益，保证河道行洪安全，考虑双扉式闸门启闭调度系统的自动化程度，工程运行调度应遵循以下原则:

a.于曹闸工程闸门调度运用宜采用动态启闭的实时调度。

b.于曹闸工程运行必须在保证工程安全的条件下，合理地综合利用水资源，充分发挥工程效益。当景观旅游与防洪矛盾时，景观旅游应服从防洪。

c.于曹闸工程运行必须与上、下游工程相配合。

3 于曹闸工程运行调度方案

按照于曹闸工程运行调度原则，于曹闸工程运行应结合上游东风橡胶坝、殷都橡胶坝运行情况和下游河道现状过流情况进行调度。运行调度方案分为非汛期运行调度方案和汛期运行调度方案。大、小闸门开启及蓄水情况见下表。

大、小闸门开启及蓄水情况表

3.1 非汛期运行调度方案

安阳市属于资源型缺水城市，随着国民经济和工农业生产的发展、城市化水平的提高、城市规模的扩大，水资源短缺现象更加严重。在非汛期且无较大降雨时，于曹闸大、小闸门全部关闭进行蓄水，有效利用雨洪及彰武水库弃水蓄水，保持闸上水位在设计蓄水位69.74m处运行，上游东风橡胶坝和殷都橡胶坝全部放空。在于曹闸正常蓄水时，闸上水位达到69.94m(即高出设计正常蓄水位0.2m)，使河道蓄水深最大可达8.1m，应开启小门调节水位，最高蓄水位不能超过69.94m。

3.2 汛期运行调度方案

汛期于曹闸工程运行调度应在保证防洪及工程安全的条件下，考虑适当延长河道蓄水运行时间，尽量满足河道景观要求。汛期运行调度又分为主汛期运行调度和非主汛期运行调度。在汛期要做到与市防汛指挥调度中心密切联系，时刻关注水情雨情。于曹闸工程实行实时调度，闸门进行动态启闭。在主汛期(7月15日～8月15日)，为保证洪水在河道中正常安全行洪，减少或避免由于调度原因对河道防洪造成不利影响，大、小闸门应全开运行，将于曹闸中的蓄水下泄至下游河道。在开闸泄水时，由于下游河道未经全面治理，部分河段过流能力不足200m3/s，为防止下泄水流形成人造洪峰进入崔家桥滞洪区，漫溢下游河道，造成灾害，应控制下泄流量不超过200m3/s。在非主汛期，于曹节制闸大门关闭，提升小门至门底高程71.5m处，降低河道水位在66.64m运行，同时将上游东风橡胶坝及殷都橡胶坝充水至设计蓄水位正常挡水运行，东风橡胶坝设计蓄水位为68.02m，殷都橡胶坝设计蓄水位为70.61m。使市区段河道保持一定的蓄水位运行，满足河道景观要求。

4 闸门启闭操作方案

于曹闸闸室布置为7孔，闸门采用双扉式平面钢闸门，每孔设置大门及小门2扇闸门，采用液压启闭操作。操作时应注意以下操作规程。

4.1 降低河道水位时泄水闸门操作要求

闸门泄水时，应先落小门，待水位降到66.64m(大门顶高程)，提升小门至门底高程71.5m(设计洪水位以上0.3m)，然后提升大门至门底高程71.5m。

闸门开启时，应先开启4号闸门，闸门开度到0.5m时停止;再开启3号和5号闸门，闸门开度到0.5m时停止;再开启2号和6号闸门，闸门开度到0.5m。

单孔闸门开启过程:小闸门开启至1.5m(高程71.24m)时，暂停运行，待闸上游水位降至69.24m以下，启动闸门开度至2.0m(高程71.74m)，上游水位降至68.74m以下，再重复上述操作，降落幅度仍为0.5m，直到小闸门完全降落到底部;待上游水位降至66.64m时，提升小闸门至门底高程71.5m;大闸门开启0.5m，待闸上游水位降至64.64m时，大闸门开启1.0m，待上下游水位一致时，提升大闸门至门底高程71.5m。闸门开度到0.5m时停止，最后开启1号和7号闸门。

在闸门操作过程中，杜绝出现闸门上下同时过水。

4.2 抬升河道水位时关闭闸门蓄水操作要求

落闸蓄水时，应先放下大闸门，再放下小闸门，待水位蓄至66.64m时，提升小闸门至69.74m挡水。大、小闸门全部挡水，河道蓄水位为69.74m。

5 社会经济与生态效益

于曹闸工程的建设实施，可有效补充地下水资源，并替代部分地下水开采，缓解安阳市漏斗中心水位下降。上游河道水位抬高后，回水可达殷墟，使上至殷墟、下至中国文字博物馆的水深超过2m，游船通航的连续水面达到10.13km，蓄水面积达到107.33hm2，蓄水量达到440万m3。两岸形成“水清、岸绿、景美”交融的沿河风景带，将洹河两岸的世界文化遗产殷墟、洹河月亮湾、洹园、袁林、中国文字博物馆等景点连成一体，形成水上旅游线路，极大地提高了旅游价值，使市区的水路也变得十分通畅，促进了安阳市水上旅游项目的开发建设，对安阳市的旅游发展起到良好的带动作用。同时，给市民提供了一处休闲、娱乐的场所，也为人们提供了一处现代都市理想的人居环境和宜人的亲水空间，对建设豫北区域性中心强市和秀美宜居新安阳起到重大的推动作用。