浑河闸应急除险加固工程上游挡墙优化方案比选

李庆荣

(辽宁省大伙房水库管理局，辽宁抚顺113007)

浑河闸(亦称谟家堡闸)位于浑河中下游，距大伙房水库75 km，坐落于沈阳市苏家屯区后谟家堡村。浑河闸是沈阳城市防洪的出口控制断面，担负着沈阳城市的防洪任务，是浑河沈阳城市防洪体系的一个重要组成部分。同时浑河闸也是大伙房水库下游灌溉用水控制工程，担负着沈阳市于洪区、苏家屯区、辽中县、新民市和辽阳灯塔等地区农田灌溉任务，灌溉面积5.4万km2。

浑河闸工程主体由拦河闸、浑沙、浑蒲进水闸三大部分组成，于1959年9月建设完成。2008年11月对浑河闸进行除险加固，除险加固方案为将老闸位置向上平移25 m建新闸，老闸拆除。

1 初步设计中上游挡墙设计方案

除险加固前浑河闸上游两侧各建一挡墙，挡墙具备一定的抗冲刷能力，使得水流平稳过渡至拦河闸。初步设计方案中，按原浑河闸上游左右岸挡墙长度，确定挡墙左右岸各300 m长，形式为悬臂式钢筋混凝土挡墙。

2 上游挡墙优化原因

2.1 节省投资

初步设计方案上游左右岸挡墙投资723万元，优化后投资414万元，本项优化节省投资309万元。

2.2 满足河道生态要求

辽宁省发展和改革委员会对初步设计报告批复意见中提出:鉴于浑河沈阳城区段已成为国家级水利风景区，下阶段应充分考虑将本工程建设与城市景观建设和河道生态建设有机结合。考虑河道生态要求，将上游左右岸混凝土挡墙由300 m缩短至100 m，代之以具有生态功能的结构。

3 挡墙优化方案可行性分析

3.1 模型试验

委托大连理工大学水利水电研究所进行了《浑河闸整体水工模型试验》，针对缩短挡墙后水流流态、以及是否会对护坡造成破坏进行了流速实测。试验结果，校核水位下100 m挡墙上游流速达到2.218 m，36 m水位下挡墙上游流速达到1.747 m。模型试验证明两岸水流流态平稳，且流速较小。上游护坡采用雷诺护垫护坡结构，其抗冲能力可满足3 m/s的流速。因此，将上游左右岸挡墙长度由各300 m缩短为各100 m满足工程安全需要。

3.2 结构稳定、安全计算

悬壁式挡土墙如图1。取1 m宽挡土墙进行结构计算，作用在挡土墙上的荷载分为基本荷载和特殊荷载，在基本荷载中，考虑结构自重及填土重，在破裂体填土面上的人群等临时活荷载，土压力，静水压力，扬压力;特殊荷载中，由于浑河闸所属区域地震烈度为7度，根据抗震设计规范，考虑地震荷载，荷载组合见表1，计算成果见表2。

计算结果表明，挡土墙的稳定安全系数、基础应力比均满足规范要求。

图1 挡土墙计算简图

表1 荷载组合表

表2 悬壁式挡土墙稳定计算成果表(最大断面)

4 结论

随着时代的发展和科技的进步，对水利工程又有了新要求，浑河闸除险加固工程挡土墙优化设计，在保证水利工程结构稳定、安全的前提下，即满足了城市对水利工程的景观要求，又节省了资金。

［1］ 水闸设计规范SL265－2001.水利部行业标准.

［2］ 水闸施工规范SL27－91.水利部行业标准.

［3］ 金文良，毛建平.水利水电工程施工［J］.郑州:黄河水利水电出版社，2004.