杭嘉湖南排工程的运行效益及对海盐和周边地区的影响

崔群华　杨永平

摘 要：文章讲述了南排工程建成至今在洪涝灾害中发挥的效益。南排工程对改善水系水质的作用。通过对实际放水时水位的变化，解释了“雍水”的产生和对大闸所在地县城武原镇的影响。根据当地群众对大闸工程的结构安全与稳定存在的问题进行了解答。

关键词：工程效益；调水成果；雍水；安全稳定

引言

杭嘉湖平原属于太湖流域，西起东苕溪导流港，东至上海张泾塘，南滨杭州湾，北临太湖、太浦河、斜塘、横潦泾，总面积7420平方公里。处于以太湖为中心的浅碟形边缘。

杭嘉湖平原地势平坦，平均海拔3米左右。再加上地域性特殊氣候梅雨和台风的影响水涝灾害频发。兴建水利工程显得尤为重要。

杭嘉湖南排工程是太湖流域综合治理十项骨干工程之一。规划要求杭嘉湖南排工程在遇1954年5至7月平均降雨1057毫米的雨型时，通过长山闸、南台头闸、盐官三地闸站总共排涝23.42亿立方米。其中长山闸排水7.92亿立方米。南台头闸排水6.6亿立方米。盐官下河排水6.9亿立方米（包括电排）上河排水2亿立方米。整个工程受益面积350万亩。

1 概述

1.1 长山闸

长山闸位于海盐县澉浦镇东南2.5公里之长山西南麓，因山得名。1977年7月正式开工，长山闸主体结构为二等工程一级建筑。闸基为花岗斑岩及凝灰熔岩。闸共7孔，每孔净宽8米，闸孔高4.5米，闸底板高程为-1.0米。闸型为平底板式。闸室内布置有两道钢筋混凝土梁板式闸门，以防涌潮的破坏。闸门宽8.5米，高4.63米。设计御潮能力为100年一遇。闸门启闭机配有80吨的油压顶杆式启闭机。设计过闸最大流量871立方米/秒。配套工程长山河，从大闸至桐乡洲泉，全长67.5公里。河底宽30～65米，边坡1：2.16～1：5，河底高程为-1～-3米。

1.2 南台头闸

南台头闸位于武原镇东南1.5公里，南台头村附近的沪杭公路上。大闸主体为一级建筑。大闸共4孔，每孔净宽8米，总净宽32米。每孔设有两道钢筋混凝土梁板式闸门。孔高4.5米。闸底板高程-1.5米，设计过闸最大流量664立方米/秒。因闸基坐落在淤泥质亚粘土及淤泥质亚粘土与粉砂瓦土上，承载力较低，因此选择钢筋混凝土灌注桩基础。桩径0.8米，桩尖高程-27.7米，桩间距离3米呈梅花形布置，共457根。新开南台头干河4公里，河底宽33米，河底高程-3米。

2 效益

2.1 防汛抗旱减灾

至2012年长山闸已排放涝水264亿立方米，南台头闸75.6亿立方米，盐官10亿立方米（至2005年）。以洪水频率差法分析计算，多年平均减灾农田面积27万亩，相应减少农田等综合损失年均10958万元；减少乡镇以下工业损失年均39202万元；减少杭嘉湖地区综合损失年均8661万元；合计防洪除涝年均效益58821万元。为100万～150万亩易旱农田在抗旱中提供灌溉水源，年均灌溉效益为1045万元。增加和改善通航里程150公里，通航吨级为100吨级，较好的缓解了水上交通紧张的局面，年均航运效益377万元。杭嘉湖南排工程综合年均效益达60243万元。据1991年“6.16”、1993年“8.22”、1995年“7.6”3次台风暴雨典型调查计算，由于杭嘉湖南排工程的排涝作用，平均降低杭嘉湖平原洪水位0.17～0.23米，减少农田受灾面积30～50万亩，缓减低洼圩区涝情270万亩，同时减轻了城镇的防洪压力。

1999年“6.30”洪水是杭嘉湖平原有历史记录以来最大的一次洪涝灾害。从6月7日入梅以后杭嘉湖地区普降暴雨。6月份嘉兴雨量602.4毫米，比最大三十日一百年一遇雨量502毫米多100.4毫米，为四百年一遇。比1954年同期359.7毫米多242.7毫米。嘉兴市各水文站除海宁硖石与海盐于成由于南排排水原因最高水位没有超过历史最高值，其余均超历史水位。其中最高为乌镇水文站，超历史最高水位0.56米。南排各闸满负荷运行从6月8日～7月7日共排涝水11.34亿立方米。大大缓解了杭嘉湖地区的汛情。特别是海盐、海宁两地在启闸后水位降低特别明显。与1954年4米以上高水位超过56天相比，南排工程在99“6.30”洪水中错峰明显，使得4米以上的水位只有8天。把工农业的损失降低到最小层度。南排所涉流域范围没有造成灾难性的影响。发挥了非常可观的工程效益。

2.2 流域调水

由于经济的发展，杭嘉湖地区水质污染严重。在“治污为本”的前提下，为加大杭嘉湖地区的水环境整治力度，抑制杭嘉湖平原区域整体水环境恶化趋势；水利部门结合“引江济太”工程，开展了南排工程调水试验。2007年对调水前和调水后的水质进行了单项水质参数抽测，共布设52个抽测断面，其中湖州、嘉兴界域河网主要河道监测断面34个，省际行政边际监测断面18个。从34个监测断面得到的数据对比得到（1）溶解氧：Ⅰ～Ⅲ类水体增加了5.9%，Ⅳ类水体增加了41.1%，Ⅴ类水体减少23.5%，劣于5类水体减少了23.5%。（2）五日生化需氧量：Ⅰ～Ⅲ类水体增加了11.8%，Ⅳ类水体减少了11.8%。（3）高锰酸盐指数：Ⅰ～Ⅲ类水体增加了55.9%，四类水体减少了55.9%。（4）氨氮：Ⅰ～Ⅲ类水体增加了26.5%，Ⅳ类水体增加了2.9%，Ⅴ类水体减少了20.6%，劣于五类水体减少了8.8%。（5）总磷：Ⅰ～Ⅲ类水体增加了44.1%。Ⅳ类水体减少了17.6%，Ⅴ类水体减少8.8%。劣于Ⅴ类水体减少17.6%。（6）总体水质：Ⅰ～Ⅲ类水体比列没有变化，Ⅳ水体增加38.2%，Ⅴ类水体减少2.9%，劣于Ⅴ类水体减少35.3%。

从以上的数据可以看出，杭嘉湖南排工程的运行对杭嘉湖地区的水质改善有非常明显的作用。

3 影响

3.1 雍水

南台头闸由于处于县城武原镇，在洪水位特别高的情况下，大闸在启闭期间引起的水位涨落，使得一直以来当地的百姓误认为是大闸的启闭引起的涌水使县城武原镇遭受了“水灾”。下面就以南台头闸一次放水的水位变化过程作一详细说明，以解误情。

因水文计算和测流的需要在大闸上游140米的左岸设有水文测流缆道房与水位计。（水位计型号为重庆水文仪器厂生产的SW40型日记式水位计）水位计在放水期间记录了水位的变化过程。

图1至图3是2007年10月7日受台风“罗莎”的影响南台头闸启闸放水的第一潮水图1以及中间每天两潮的其中一潮图2，图3是最后一潮的水位变化曲线图。由图1可得（從右至左）10月8日1：20分闸门开启，开闸时的最高水位为3.33米。图2为10月11日8：00到10月12日8：00放水水位变化过程线。图中记录了两潮水的变化过程。下面分析早潮的水位变化过程。开闸时间是11日的3：05分9：20分时水位最低2.24米。从9：20分开始由于上游来水和涨潮的共同作用水位迅速上涨，闸门也在此时关闭。因为上游来水的作用水位继续上涨。到10：18分水位涨到最高的3.82米。从10：18分到10：55分水位回落至3.49米，然后再次迅速上涨至11：35分水位涨至3.64米，经过10分钟基本稳定后到12：18分又回落到3.61米。从12：18分的3.61米涨到12：52分的3.65米之后水位更加缓慢地上涨，直到下一潮开闸。

人们所说的“雍水”就是从11日10：05分到10：30分这25分钟之内的水位变化过程。从图中可以得出雍高的水位有13厘米。整个经过时间是25分钟。这短时间的雍水不会影响县城武原镇原因有：（1）由于在建闸初期，考虑到排涝期间的行洪安全，在武原镇区的主干河沿岸的各条支流上多建有节制闸。因节制闸的作用，镇区内的河道水位不会随着主干河的升高而升高。因此这近半个小时的“雍水”不会对武原镇产生影响。（2）在洪峰期间，长山闸和南台头闸两闸同开每天可以降低闸前水位约15～30厘米。由于南台头闸主干河穿越武原镇因此可以迅速降低武原镇水位。关闸时产生的“雍水”水位也已经低于开闸时的水位。由此可见根本不会产生“雍水淹城”的事情。

由于水系相通，每次放水结束以后要经过一两天才能涨平。图3是一次放水的最后一潮，从图中可以看到，长时间关闸以后的水位高于雍高水位。因此我们完全可以确认“雍水”对武原镇没有影响。“雍水”只是大闸在开闸时的低水位和关闸后的涨水使人们产生的误解。实际上关闸时的正常水位（在无外水和降雨的情况下）已经低于开闸时的水位。

长山闸由于上游澉浦镇距离大闸3公里，且所处地理位置较高，因此在大闸启闭期间水位的涨落对周围没有影响。

3.2 稳定

南台头闸和长山闸均属一级建筑。抗震烈度为8度以上，而海盐地区据有历史记录以来最大强度的地震为6度。南台头闸由于地质条件原因引起的沉降对大闸局部构件产生影响，但对大闸整体的稳定没有影响。地质沉降的过程是一个缓慢的过程，一潮水的排放在6个小时左右，因此不存在因为地质影响造成闸门开启而无法关闭的现象。长山闸由于建在岩基上，建成至今基础非常稳定。

两座大闸的设计御潮能力均为一百年。在实际运行中，经历了多次大潮的冲击。1997年8月18日在温岭登陆的第11号台风，风、暴、潮碰头带来了百年一遇的大潮。澉浦站潮位为建站以来最高潮位8.4米。海盐当地海塘被毁几十处，但两座大闸均毫发无损，安然无恙。

4 结束语

4.1 杭嘉湖南排的建成在洪涝和枯水年份发挥了非常明显的效益。从一次排涝的运行曲线和99“6.30”洪水的实例看出，南排运行可以迅速降低海盐的河网水位。对于因南排排涝引起的“客水淹城”的说法有了正确的认识。

4.2 南排运行期间可以改善海盐及杭嘉湖地区的水质。

4.3 大闸建筑结构等级及其相应力学性能均优于百年一遇的标准海塘。所以抗震和防御大潮的能力是相当可靠地。

杭嘉湖南排工程在以后必将发挥更大的作用，造福于海盐和杭嘉湖地区的人民。

参考文献

[1]海盐县水利志[Z].

[2]裘骅勇，邵学强，戴琪悦.杭嘉湖南排工程调水试验对水质对水质改善的效果分析[Z].