东沙河蓄水闸方案比选

裴素祥 胡 乐 石 磊 周国斌

（1.宿迁市水务勘测设计研究有限公司 宿迁 223800 2. 泗阳县水利局 宿迁 223700 3. 泗洪县水利局 宿迁 223900）

1 工程概况

东沙河源于江苏省宿迁市宿城区蔡集乡杨集村南，经宿城区耿车镇、三棵树，在项里街道办的刘桥处汇入西民便河，河道全长16.1km，汇水面积119.17km2。河道兼具排涝、防洪、水景观、水环境等多重功能。十一支沟为东沙河的一条支流，贯穿整个经济开发区，是开发区的重要排涝河道。河道沿线分布有住宅小区、工矿企业，生态水环境要求较高。

随着宿迁市中心城市建设，城市生态需水量逐年增加，东沙河、十一支沟内水量远远不能满足沿线生态用水，成为经济社会发展和生态文明建设的薄弱环节，是制约城市发展的瓶颈和短板。受东沙河及十一支沟蓄水工程缺乏的影响，区域内基础设施建设受到制约，生态环境与城市发展不协调，人民群众生产生活水平无法提高，不利于实现城市的可持续发展。

为贯彻党的十八大关于生态文明建设战略部署，积极呼应国家沿海开发战略和宿迁市“建设生态大公园”的最新定位，大力推进生态文明建设，维护河流生态健康，按照有关法律法规及规划要求，在确保流域防洪除涝安全的基础上，结合城市发展规划，拟在东沙河上新建蓄水工程，抬高东沙河红卫闸以下、十支沟徐圩闸以下及十一支沟沿线蓄水位，改善该片区水生态环境。

2 蓄水位确定

2.1 现状蓄水现状

2.1.1 西民便河

现状西民便河已形成7级梯级蓄水位，见图1。涉及该项目区的有樊湾闸～刘桥节制闸段3个梯级，樊湾闸～环城西路橡胶坝～洋大河口橡胶坝～刘桥节制闸3个梯级现状蓄水位分别为19.30m、19.00m、17.80m。

2.1.2 东沙河

东沙河现状地面西高东底，高程从22.80～19.00m，现有梯级蓄水建筑物为红卫闸，闸上正常蓄水位19.50m，下游与西民便河平交，见图2。

2.1.3 十一支沟

十一支沟现状地面高程北高南低，高程21.40～20.50m，现状沟内蓄水位与沟口东沙河齐平，蓄水位为17.80m。

图1 西民便河蓄水位梯级分布图

2.2 蓄水位确定

2.2.1 排涝降渍角度

项目区范围内十一支沟、东沙河红卫闸下段河道沿线地面高程为22.80～20.50m，根据《河道整治设计规范》（GB50707-2011），自排水位宜低于地面0.2～0.5m，即河道中水位低于20.00m 即可满足河道的排涝要求。

图4 方案示意图

表1 方案对比表

2.2.2 已建工程角度

项目区水位抬高涉及到的河道有十一支沟、东沙河红卫闸下段，及其沿线连通的洋大河、横四河和南环路排涝沟等。近些年，因地方城市发展需要，部分河道已修建了河道护岸、亲水平台等工程。工程现状情况统计如下：十一支沟全线均采用直立墙护岸，墙顶高程为18.70～19.00m；东沙河红卫闸下河段采用“直立墙”和“斜坡+直立墙”两种型式防护，墙顶高程18.54～18.86m。横四河、南环路排涝沟护砌顶高程为19.3m。

此次初定十一支沟及沿线连通河道蓄水位为19.00m，蓄水后十一支沟水深2～3m，平均水面宽35m，水位位于墙高程以上0.2m左右，亲水效果较好。

为增加水面率、提高蓄水量，此次研究抬高蓄水位可能，若蓄水位抬高至19.50m，则其存在以下问题：①西民便河城区设计蓄水位为19.00～19.30m，若蓄水位定为19.50m，需要在各连通河上新建节制工程，投资较大。②对十一支沟、横四河、南环路排涝沟等已建工程影响较大。

经研究，从已建工程角度考虑，此次十一支沟及其连通河道正常蓄水位确定为19.00m。

2.3 引水角度

区域引水水源主要有三处：通过七堡枢纽（10m3/s）从骆马湖引水、通过曙光涵闸（5m3/s）从废黄河引水、通过引水涵洞（3m3/s）从皂河干渠引水，区域范围及引水建筑物见图3。其中七堡枢纽和曙光涵洞引水，均是利用西民便河上的环城西路橡胶坝、洋大河橡胶坝拦水，通过橡胶坝上游与西民便河沟通的清水河、洋大河、老民便河引水入项目区；皂河干渠的引水可直接将水放入清水河，然后进入项目区。

目前已建成的环城西路橡胶坝顶高19.30m、洋大河橡胶坝顶标高19.00m，若项目区内蓄水位高于19.30m，无法从该处引水，仅能从皂河干渠引水闸引水，引水线路长，且皂河干渠水均为泵站提水，补水成本、运行费用均高。

2.4 蓄水位确定

综上所述，从区域排涝降渍要求、对现有工程影响、工程运行成本、生态景观效果等方面分析论证，确定项目区景观蓄水位为19.00m。

3 工程方案比选

为实现此次工程任务，即抬高十一支沟、东沙河红卫闸下段河道蓄水位，经研究确定下述两种工程方案，见图4。

方案一：在东沙河上十一支沟口下游G49 新扬高速东新建1座拦河节制闸，抬高十一支沟及上游红卫闸下东沙河到蓄水位。新建蓄水闸的规模：10年一遇排涝流量165.74m3/s，20年一遇行洪流量209.53m3/s。

方案二：在十一支沟末端和东沙河十一支沟口上游处各新建1座拦河蓄水闸，共2座节制闸。通过十一支沟末端节制闸拦蓄十一支沟上游来水，抬高十一支沟沿线蓄水位；另外通过东沙河上十一支沟口上游新建的节制闸拦蓄东沙河上游来水，抬高红卫闸以下东沙河蓄水位。十一支沟上节制闸的规模：10年一遇排涝流量52.02m3/s，20年一遇行洪流量63.75m3/s。东沙河上新建节制闸的规模：10年一遇排涝流量123.43m3/s，20年一遇行洪流量157.69 m3/s。

根据工程方案布置情况，从功能目标、建设规模、建设条件、运行管理、工程投资、社会影响等角度进行对比，具体比较情况见表1。

方案一：靠近G49 新扬高速，地形较开阔，影响因素少，适宜建筑物布置，同时该方案东沙河与十一支沟均可实现蓄水位19.00m，该位置为比较理想的工程位置。

方案二：紧邻经济开发区的振兴大道，2013年，在东沙河整治工程中拆建的七支渠桥紧靠十一支沟口，工程现状运行状况良好，上游新建水闸存在工程场地比较局促、水闸出口水流对桥梁基础造成冲刷，影响桥梁安全。另外东沙河红卫闸下段河道蓄水仅能通过上游九支沟和十支沟从皂河干渠引水进行补充，补水路线较远且比较单一。

综上所述，方案一为本初设推荐方案，工程规模为20年一遇行洪流量209.53m3/s。

4 结语

通过对东沙河现状分析，综合考虑了河道行洪、排涝和蓄水等运行工况，结合水闸功能和周围水系等因素，确定了东沙河蓄水闸的工程方案，方案较为合理。本文可为类似的蓄水建筑物的方案比选提供参考■