浑河闸泄洪底板拆除及新建工程方案比选

武 宇，康国亮，温会军，孙浚凯

(1.辽宁省大伙房水库管理局，辽宁 抚顺 113007；2.辽宁石佛寺供水有限责任公司，沈阳 110116)

浑河闸泄洪底板拆除及新建工程方案比选

武 宇1，康国亮1，温会军2，孙浚凯1

(1.辽宁省大伙房水库管理局，辽宁 抚顺 113007；2.辽宁石佛寺供水有限责任公司，沈阳 110116)

沈大连接线工程跨浑河闸桥工程和沈阳绕城高速扩建工程的实施，对两工程通过的浑河闸拦河闸、冲沙闸、进水闸及连接段底板、挡墙、堤防均造成严重破坏。文章针对此次工程的必要性、工程设计原则、工程实施方案的比选与确定等方面进行分析，最终确定施工方案。

浑河闸；工程必要性；设计原则；方案比选

1 工程概况

1.1 工程概况

浑河闸坐落在浑河中下游，位于沈阳市铁西区后谟家堡村。浑河闸枢纽工程主体由拦河闸、浑沙、浑蒲进水闸3大部分组成，浑河闸原设计洪水标准按50 a一遇洪水设计，流量为4 174 m3/s；按200 a一遇洪水校核，流量为5 716 m3/s。正常挡水位35.00 m。

拦河闸为宽顶堰，共22孔，孔高8.2m、宽10 m。闸底板高程为31.5 m，闸门为弧形钢闸门；浑沙、浑蒲进水闸为胸墙式平板闸门，各5孔，闸底板高程为33 m。

1.2 浑河闸工程建设历史

拦河闸和浑蒲进水闸于1958年9月—1959年9月建设完成。浑沙进水闸于1963年9月至1964年10月完成。1998年9月，对拦河闸消能工进行改建，闸基进行灌浆处理，改建工程与1999年12月完成。2005年4月—2006年7月，对拦河闸消能工进行二次改建，增加两级跌水消力池及钢筋混凝土防淘齿墙。

2008年11月浑河闸应急除险加固工程开工建设，将拦河闸闸室段向上游前移25.0 m，拦河闸维持现22孔布置，闸室段与下游一级消力池之间采用钢筋混凝土护坦板连接长度为5 m。22孔拦河闸闸室底板高程由原31.5 m降低1.0～30.5 m。目前，主体工程已基本完成。

2 工程实施必要性

沈大连接线工程跨浑河闸桥工程和沈阳绕城高速扩建工程桥墩分别布置在浑河闸下游拦河闸桩号H0+025～H0+51.5和H0+063.5～H0+096.8范围内，由于两桥工程的实施，对浑河闸的拦河闸、冲沙闸、进水闸及连接段底板、挡墙、堤防均造成严重破坏，为确保浑河闸防洪安全，农业灌溉安全，实施本防护工程是十分必要的[1-3]。

3 工程设计原则

本次浑河闸泄洪底板拆除及新建工程设计遵循以下原则：

1)恢复和完善浑河闸作用和作用。

2)施工期需确保城市防护安全，浑河闸自身功能安全及满足下游农田灌溉要求。

3)设计方案达到安全可靠、经济节省、技术先进、方便施工和管理方便的目标[4-6]。

4 方案比选

4.1 方案比选与方案确定

根据沈阳绕城高速扩建工程和沈大连接线跨浑河工程布置，提出两个方案进行比较。

4.1.1 方案Ⅰ

拆除拦河闸原控制段底板、原一级消力池和二级消力池斜坡段，原控制闸墩及上部交通桥一并拆除。

原二级消力池底板进行凿毛处理。拆除左右岸冲沙闸原闸室段底板、闸墩及上部交通桥、下游混凝土护砌、混凝土护坦、混凝土护砌，及部分浆砌石护岸及护脚[7-9]。

拦河闸新建一级消力池，在原二级消力池上铺设800 mm厚钢筋混凝土，原二级消力池成为一级消力池。

左右两岸冲沙闸新建结构基本对称、结构型式大体一致。新建水平钢筋混凝土护坦，底板顶高程30.5 m，在原闸边墩处新建悬臂式钢筋混凝土挡墙。

4.1.2 方案Ⅱ

拆除拦河闸原控制段底板、原一级消力池和二级消力池斜坡段，原控制闸墩及上部交通桥一并拆除。

原二级消力池底板进行凿毛处理。拆除左右岸冲沙闸原控制段至混凝土防淘齿墙混凝土护砌，以及齿墙下游部分模袋混凝土护坡。

新建拦河闸一级消力池，在原二级消力池上铺设800 mm厚钢筋混凝土，原二级消力池成为一级消力池。

左右两岸冲沙闸新建结构与拦河闸防护工程完全一致，除此之外，冲沙闸新建三级和四级消能设施。

两个方案优缺点比较见表1。

表1 方案Ⅰ与方案Ⅱ优缺点比较

4.2 推荐方案确定

两个方案对拦河闸过流能力进行了分析研究，降低了控制段底板高程，同时减少30.5 m高程水平段长度，对提高拦河闸过流能力更有利。

4.2.1 方案Ⅰ

将拦河闸原闸底板降低1 m，并将一级和二级消力池合并为一级消能设施，左右岸冲沙闸仅将原闸底板降低1 m。

此方案充分保留了原有结构，具有防护范围小，工程量少，投资少等优点，于工期更为有利。此方案缺点是拦河闸泄放小流量洪水时水流条件略差，同时闸下游两岸护坡需要采取一定的防护措施，以减轻水流对两岸护坡冲刷破坏[10〗。

4.2.2 方案Ⅱ

在总体布置上更为协调，将拦河闸和两岸冲沙闸统一布置后，具有水流条件更好，对下游两岸防护设施破坏小优点。

此方案缺点是拆除量、工程量、投资均较大，于工期不利。

综合上述比较，方案Ⅰ比方案Ⅱ工程直接费少4 064万元，提出将方案Ⅰ作为推荐方案。

5 结 论

设计方案的对比就是指对个备选方案进行一定深度的分析，再结合何种对比的因素，对所有方案的设计条件、投资预算、工期长短和施工影响等各个方面进行全面的比较，总结出各种方案的优缺点。浑河闸泄洪底板拆除及新建工程对工期有特殊要求，必须在汛期前完工，综合投资额、工期等主要因素的影响，最终确定方案1为使用方案。

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1007-7596(2014)12-0145-02

2014-08-21

武宇(1987-)，男，辽宁沈阳人，助理工程师；康国亮(1985-)，男，辽宁义县人，工程师；温会军(1976-)，男，辽宁沈阳人，工程师；孙浚凯(1989-)，男，辽宁沈阳人，助理工程师。

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