防洪闸闸站结合方案比较

韩良凯

（丹东市水利勘测设计研究院 辽宁 丹东 118000）

1 前言

随着地区经济的不断发展以及新农村建设的逐步实施，水利基础设施的建设显得越来越重要。滨海平原地区地处河流入海口地带，河流水系发达，水利工程型式多样、数量众多，水利工程一般采用涵、闸、泵站以及其他建筑物（如渡槽、倒虹吸等）等型式。闸和泵站是防洪排涝的基础设施，闸站工程是两者结合的特殊形式，既能关闸挡洪又能抽排内涝水，与单闸或单站的建设相比，闸站结合工程有着较好的性价比。

本文结合滨海平原地区的工程特点，总结工程设计、施工以及运行的经验，简要介绍闸站结合的工程布置型式，同时比较分析了闸站分建、闸站合建的优缺点。

2 闸站结合方案比较

2.1 工程简介

以A河流一潮沟防洪闸（泵站）工程为例，探讨闸站结合方案比较。

工程位于一潮沟入A河流河口处，是一项以防洪和排涝为任务的综合性工程。一潮沟是A河流的一级支流，一潮沟两侧现已经建成二潮沟～一潮沟、一潮沟～浪头防洪堤。一潮沟防洪闸（泵站）工程主要建筑物包括新修防洪闸（泵站）一座，新建混凝土防洪墙117.0m，新修6.0m宽交通门一处，连通涵一座。防洪闸的上部为排水泵站，防洪闸左侧新修64.0m混凝土防洪墙，右侧新修53.0m混凝土防洪墙及6.0m宽交通门一处，与现有防洪墙相连，最终实现该区段防洪体系封闭。

当A河流发生较大洪水时，关闭防洪闸闸门挡水，一潮沟上游来水通过闸上泵站强排至防洪闸外侧。本工程外洪标准为100年一遇，内洪标准为20年一遇。

2.2 方案比较

A河流一潮沟防洪闸（泵站）工程为新建工程，考虑两种布置方案，

方案一：防洪闸与泵站分建。

在一潮沟修建防洪闸，防洪闸左侧新修68.0m混凝土防洪墙，右侧新修74.0m混凝土防洪墙及6.0m宽交通门一处，与现有防洪墙相连，实现该区段防洪体系封闭。当A河流发生洪水时，关闭防洪闸闸门挡水，一潮沟上游来水通过连通涵引至泵站强排至防洪墙外侧。

方案二：防洪闸与泵站合建。

在一潮沟修建防洪闸，防洪闸的上部修建泵站，防洪闸左侧新修64.0m混凝土防洪墙，右侧新修53.0m混凝土防洪墙及6m宽交通门一处，与现有防洪墙相连。

下面从施工、工程占地、水土保持、工程管理、工程投资等方面对以上两种方案的优缺点进行比较。

2.2.1 施工

（1）施工围堰

根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004），相应的导流建筑物为Ⅳ级建筑物，经比较，确定导流建筑物的设计洪水标准取下限10年一遇。根据地形地质条件、水文特性及工程总布置，施工导流采用分段分期明渠导流方案，采用两段两期导流方式。方案一：先围防洪闸，开挖设置明渠导流；再围泵站，通过一潮沟防洪闸进行导流。经计算需要修建土石围堰210m。方案二：先围防洪闸，开挖设置排涵进行明渠导流；再围连通涵，通过一潮沟防洪闸进行导流。经计算需要修建土石围堰137m。

（2）施工工期

工程施工总工期包括：工程准备期、主体工程施工期和工程完建期。经估算，方案一：工程总工期共9.0个月，其中准备工程期1.0个月（直线工期），主体工程7.5个月，工程完建期0.5个月。方案二：工程总工期共7.5个月，其中准备工程期1.0个月（直线工期），主体工程6.0个月，工程完建期0.5个月。

2.2.2 工程占地

一潮沟防洪闸（泵站）工程占地范围在综合考虑地质、施工、水工等因素的基础上，按照工程总布置图和施工用地规划范围图确定。本工程占地主要为防洪闸、混凝土防洪墙、交通门、管理房占地等。各方案占地数量见表1。

2.2.3 水土保持

水土流失防治责任范围由项目建设区和直接影响区组成。通过实地查勘，分别对主体工程区、弃渣场区扰动地表、占压土地和损坏林草植被面积进行测算。方案一：防治责任范围为1.50hm2，项目建设区占地面积1.21hm2，直接影响区面积0.29hm2。方案二：防治责任范围为1.03hm2，项目建设区占地面积0.82hm2，直接影响区面积0.21hm2。水土流失防治责任范围表见表2。

2.2.4 工程管理

（1）人员编制

依据《水利工程管理系统编制定员试行标准》（SLJ705-81）中第6.2.1条规定，本工程级别为中型，等别为五等。按第6.4.1条、6.4.2、7.4.1条规定、结合本工程的具体情况，方案一及方案二初步拟定工程编制人员5人，其中：水闸生产人员2人；泵站机电运行人员2人；管理人员1人。

（2）管理范围

水闸工程的管理范围是水闸管理单位直接管理和使用的范围，包括：①水闸工程各组成部分的覆盖范围，包括上游引水渠、闸室、下游消能防冲工程和两岸联接建筑物。②为保证工程安全，加固维修、美化环境等需要，在水闸工程建筑物覆盖范围以外划出的一定范围。③管理和运行所必需的其他设施占地，包括管理单位的生产、生活区，职工文化、福利设施等建设占地。经估算，方案一管理范围3.2hm2，方案二管理范围2.8hm2。

表1 各方案占地数量表

2.2.5 工程投资

本次工程投资包含建筑工程、机电设备、金结、及占地四个方面，经计算：方案一工程投资为1900.7万元，方案二建筑工程投资为1446.7万元，方案二比方案一节省投资454.06万元。

3 优缺点比较

经过以上方案比较后，采用闸站合建方案的工程设计型式具有以下优点。

（1）闸站合建方案施工工期短，施工围堰工程量小。

（2）闸站合建方案一般将泵站设置在水闸的两边或者中间。本工程将泵站设置在防洪闸上部，合理利用空间，减少占地，降低工程投资。

（3）闸站合建方案扰动原地貌、损坏土地面积小，水土流失少。工程管理安全可靠、经济合理、管理方便，提高工作效率。

（4）闸站合建方案投资较闸站分建方案少，节省建设资金。

（5）闸站合建方案水闸启闭架与管理房构造柱合二为一，不仅缩短了管理房整体结构顺水流方向的布置长度，增加了启闭架的平面外刚度，同时启闭架能够作为房屋结构的侧向支撑。

（6）闸站合建方案管理房的造型与周围环境协调统一，满足了周围群众的审美要求。

4 结论

针对闸站结合工程设计与研究，本文以A河流一潮沟防洪闸（泵站）工程为例，经多方案比选后，克服了诸多设计难题，最终采用了“闸站一体化”的集约式设计方案，工程含防洪墙、交通门、防洪挡潮闸、排水泵站、连通涵以及各种专业用房等多种建筑物类型，集防洪、排涝、挡潮、冲淤、通行等功能于一身，布置精巧、紧凑，比分体式方案节省投资约40%，经济效益显著。

因此，随着国家经济的快速发展，本着节省能源、安全、先进的原则，“闸站一体化”的集约式设计更适应未来的发展。陕西水利

[1]邓卫东.圩区闸站结合工程设计改进的尝试[J].江苏水利,2008年第04期.

[2]李天科，刘经强，王爱福.低水头水工建筑物设计[M].北京：中国水利水电出版社，2009年.

[3]水闸设计规范（SL265-2001）[S].

[4]水闸工程管理设计规范（SL170-96）[S].