小清河复航工程王道节制闸闸址迁移方案论证

2023-07-31于文蓬

山东水利 2023年5期

于文蓬，聂晶，蒋颖

（1.山东省水利勘测设计院有限公司，山东济南 250014；2.山东省水利综合事业服务中心，山东济南 250014）

小清河是山东省内一条重要河流，承载了排涝、泄洪、灌溉、航运等多重功能，是山东内河航道“一纵三横”布局规划的重要“一横”，也是山东省现阶段唯一一条具备海河联运开发利用条件的航道。因此小清河复航工程的实施对于山东省内河航运事业的发展具有重要意义。小清河复航工程共建设水牛韩、金家堰、金家桥、王道四级船闸，山东省交通规划设计院在《小清河复航工程初步设计》中通过对王道枢纽的综合分析，提出了将现状王道节制闸拆除下移的方案，以利于王道船闸的建设，但王道枢纽处于小清河的一段“S”型弯道处，空间有限，上游有东青高速公路桥和东青公路桥，下游有新淄河交汇处，北侧是王道船闸闸址、南水北调干渠等重要建筑物，地形条件复杂，制约因素众多，因此王道节制闸移动要充分考虑各制约因素条件，做到合理布局、功能完备、方案最优、投资最省。

1 移闸的合理性分析

1.1 对小清河分洪道行洪能力影响较小

现状王道节制闸及其以下河道位于小清河弯道处，北侧为小清河分洪道，现状闸址处分洪道宽度较窄，约500m，沿现闸址往东分洪道断面逐渐变宽，最宽处分洪道宽度约1.2km。

由于船闸布置在小清河分洪道内，堤防左移距离约为180m，根据两枢纽比选方案，如不移闸，船闸与现状王道节制闸平行布置，一线船闸实施后，占分洪道行洪面积约为36%，二线船闸实施后占用分洪道断面将进一步增加。如将王道节制闸下移，可以将船闸避开小清河分洪道最窄断面，将船闸布置在分洪道断面较宽的位置。因分洪道的行洪能力主要取决于其最小过流断面，移闸方案中建设船闸后，将分洪道断面缩窄至900m，仍大于分洪道最小断面，因此对分洪道行洪能力影响较小。因此从尽量减小对小清河分洪道分洪能力影响的角度，将王道节制闸进行下移是合理可行的。

1.2 可减少工程投资及工程占地

根据山东省交通规划设计院枢纽总体布置方案，移闸方案船闸与节制闸总占地面积57.77hm2，征地面积较小；不移闸方案船闸与节制闸总占地面积为76.65hm2，征地面积相对较大。移闸方案增加了迁建节制闸的费用，但是移闸后可使船闸引航道避开上游东青高速桥和东青公路桥，两座桥梁无需跨越拟建一线船闸引航道和规划二线船闸引航道，大大节省了桥梁工程投资，从而降低了枢纽工程总投资。因此从整个枢纽的角度考虑，将节制闸拆除下移方案总投资最少，永久占地较少，该方案是合理的。移闸方案与不移闸方案总费用比较见表1，占地面积比较见表2。

表1 王道枢纽工程方案工程投资对比表万元

表2 占用土地数量及类型统计表hm2

1.3 对东青高速桥、东青公路桥影响较小

船闸上游紧邻东青公路桥和东青高速桥，如保留现状王道节制闸，按照枢纽工程船闸的布置，两座桥梁需跨越拟建一线船闸引航道和规划二线船闸引航道，其跨径组合为（65+2×110+65）m，桥梁跨度大，实施难度高，且桥梁从上游引航道跨越，从一定程度上影响船舶过闸的便利性与安全性。本次复航工程拟建设的为一线船闸，待二线船闸建设时船闸工程和已建桥梁之间会相互影响，极其不利于桥梁的安全，也不利于船闸的施工。因此从船闸布置尽量避开两座桥梁，便于实施及减少规划二线船闸实施中船闸与桥梁的相互影响角度考虑，将王道节制闸下移是合理的。

1.4 增加上游拦蓄水量，发挥河道兴利灌溉效益

王道节制闸下移可将节制闸的设计防洪标准提高至50年一遇，提高闸的防洪标准，满足小清河总体规划要求。下移后，节制闸防洪、除涝、挡潮、灌溉的基本功能不变，同时可增加上游拦蓄水量，增加控制农业灌溉面积，带来良好的农业生产效益和社会经济效益。

2 闸址方案论证

根据现状王道节制闸所处位置、复航工程王道枢纽总体布置原则、小清河相关规划，结合新闸段小清河干流河道现状，拟定新淄河河口以上、新淄河河口以下两个方案进行方案论证。

2.1 方案一

将王道节制闸在现闸址位置下移500m，移至小清河干流设计桩号184+500处，新淄河河口上游约300m处，该闸址处新建王道节制闸的设计洪水标准为50年一遇，相应流量为1500m3/s，除涝标准为5年一遇，相应流量为500m3/s。

满足该方案的新节制闸闸孔规模为10m×10孔，需新增原闸至新闸堤顶道路500m，新增拦蓄库容51万m3。

2.2 方案二

将王道节制闸在现闸址位置下移1.45km，移至小清河干流设计桩号185+425，小清河弯道末端，新淄河河口下游处，该闸址处新建王道节制闸设计洪水标准为50年一遇，相应流量为1650m3/s，除涝标准为5年一遇，相应流量为600m3/s。

经计算，该方案新建节制闸闸孔规模为10m×12孔，新增原闸至新闸堤顶道路约1300m，新建跨新淄河交通桥1座，新增拦蓄库容142万m3。

2.3 方案比较

两个方案闸址距离较近，施工条件、施工方法类似，施工组织设计影响较小。从技术及功能角度和从投资占地角度对两方案进行对比分析，分别见表3和表4。

表3 王道节制闸闸址方案对比表

表4 闸址下移方案主要建设内容及投资对比表

综合比较两个闸址方案，由于该处河道为弯道，受地形条件制约，两方案在进、出水流态上各有不利因素，进出水流态相当。方案二虽然闸上可拦蓄水量较多，但位于新淄河河口以下，工程规模较大，工程总投资较大。如选择方案二，移闸后闸上蓄水位均为4.0m，新淄河河口以上河段回水范围增大，影响新淄河向小清河泄水，并可能对回水段造成浸没影响。现状新淄河回水范围内的两岸堤防顶高程不满足50年一遇洪水要求，也需要进行加高。且方案二由于上游有齐鲁石化排海管线工业入河排污口及金岭集团排海管线工业入河排污口，年批准的污水排放量分别为7000万t及1095万t，排放的均为工业废水，对闸上水质影响很大，将带来一系列生态及环境问题。因此综合考虑，推荐采用方案一新淄河河口以上方案。

3 移闸影响分析

3.1 移闸段浸没影响分析

现状王道节制闸经多年运行，两岸未出现严重的浸没问题。节制闸下移后，移闸段（183+975～184+475）共计500m，其水位抬高至正常蓄水位4.0m。原王道节制闸闸前平均地面高程左岸为3.8m，右岸为4.0m，移闸后节制闸闸前平均地面高程左岸为3.7m，右岸为3.9m，可见该区域地势平缓，堤后地面高程变化不大。移闸后闸前正常蓄水位与原来一致，均为4.0m。由此可见，闸前水位未发生变化，移闸段堤后地面高程较原来变化也不大，且移闸距离较短，因此移闸不会对两岸产生明显的浸没影响。