金宝航道大汕子枢纽工程总体布置分析

张丽娟 梁 军

一、大汕子枢纽工程概况

大汕子河与金宝航道交汇于金宝航道桩号4+400处，此处金宝航道大致为东西走向，大汕子河从西北向而来与金宝航道斜交于桩号4+400处。

1.金宝航道

交汇处金宝航道南堤上（大汕子河口对面）建有宝应湖退水闸，承担从宝应湖向高邮湖排涝的任务；金宝航道由此向下游约2km处与里运河交汇，交汇处建有南运西闸及船闸。金宝航道的主要功能包括通航、排涝、补水、调水等。

2.大汕子河

大汕子河以中心线为界，中心线西侧属淮安市金湖县行政区划，东侧属扬州市宝应县行政区划。与金宝航道交汇处大汕子河口宽约1500m，向上游河道渐渐开阔，河道口宽逐渐增加。河道两侧皆为滩地，平均地面高程约为6.5m，河道内正常水深约为6.0m，河底高程约为4.2m，是天然的水产养殖场，河道内密布水产养殖网箱。

大汕子河是金宝航道与宝应湖连通的主要河道，该段河道除作为养殖水面外，其主要的功能有：（1）汛期分泄宝应湖200m3/s涝水。（2）宝应湖枯水期，通过里运河→南运西闸→金宝航道→大汕子河向宝应湖补水。（3）该段河道还是宝应湖内渔船和生产船进出金宝航道的主要水路。

3.工程规划和枢纽建筑物组成

根据南水北调东线工程有关的规划设计，大汕子处金宝航道采取封闭高水位输水方案，需修建拦河坝将大汕子河与金宝航道分隔，以满足向金湖站高水位输水的需要。另外，为了兼顾大汕子河原有的排涝、补水和通航功能，在修建拦河坝的同时，尚需配套建设具排涝和引水功能的节制闸和通航的套闸。

因此，本次大汕子枢纽主要包括以下工程内容：（1）大汕子拦河坝。长约1.1km。（2）大汕子节制闸。设计排涝流量200m3/s（大汕子河—金宝航道），引水流量100m3/s（金宝航道—大汕子河）。（3）大汕子套闸。按等外级通航标准设计，套闸规模定为6×60m，通航净空高3.0m。

二、枢纽位置及建筑物布置方案比选

1.枢纽位置比选

（1）本工程枢纽布置有泄水建筑物——节制闸，枢纽一侧为通航河道——金宝航道，需考虑节制闸泄水时，在金宝航道一侧产生的河道横向流速对河道通航的影响。如枢纽布置移向大汕子上游，远离金宝航道，则下泄水流经充分扩散后，对河道通航的影响就可以不用忽略；如果枢纽靠近金宝航道布置，则须分析枢纽泄流对航道的影响，并采取必要的工程措施改善金宝航道的河态分布，保证枢纽泄流时不影响航道通航。

（2）本工程拦河坝较长，投资约占整个枢纽工程投资的2/3，因此，枢纽布置应尽可能缩短拦河坝的长度，以降低工程造价。由于大汕子河越向上游河道越宽，拦河坝不宜向上游布置，宜布置在靠近金宝航道河道较窄处，并宜与河道中心线正交，以取得较小的坝长。

（3）工程所在河道是地方群众的养殖水面。除工程本身要占用一部分养殖水面外，工程建成后，拦河坝外侧（金宝航道侧）的养殖水面也将在金宝航道高水位调水时淹没，失去养殖功能。此外，占用较多的养殖水面，也会增加工程征用地的费用和难度。

以上几个方面的因素互相制约、互有影响，综合考虑各方面的因素，经分析、讨论，本次设计选定两个枢纽位置进行比选。

枢纽位置一：枢纽轴线布置于大汕子河桩号0+350处，枢纽轴线与河道中心线垂直。该方案坝址离大汕子河口较远，约为350m，节制闸泄流对金宝航道通航基本没有影响；坝轴线与河道正交，拦河坝长约为970m，占用大汕子河养殖水面约为615亩。

枢纽位置二：枢纽轴线布置于大汕子河桩号0+100处，枢纽轴线与与金宝航道中心线基本平行，与大汕子河道中心线夹角约60度。该方案坝址离大汕子河口约100m，节制闸泄流对金宝航道通航影响较大，需通过数模计算分析节制闸泄流对航道流态的影响，并需增加工程措施，消除节制闸泄流对航道的不利影响影响；坝轴线与河道正交，拦河坝长约为1050m，占用大汕子河养殖水面约为180亩。

以上两个枢纽位置，在同等的建筑物布置情况下，工程的施工组织难度、临时工程设施等方面基本相同。两种方案的差别主要反映在不同的布置方案所产生的拦河坝工程投资、养殖水面征用费，以及为改善航道流态而增加的工程投资上。枢纽位置二方案比枢纽位置一方案增加投资约122万元，占枢纽工程总投资约（6000万元）的2.0%左右，增加的比例很小。由于建设工程的征地拆迁涉及地方群众的利益，实施过程中往往会遇到不易协调的矛盾，对工程的投资和工期有着不确定性的影响。因此，本次设计选用枢纽位置二方案进行枢纽布置，在基本不增加投资的情况下，减少工程建设对养殖水面的征用，以降低工程建设前期工作的难度。

2.建筑物布置

大汕子枢纽由大汕子拦河坝、大汕子节制闸、大汕子套闸3座建筑物组成，这3座建筑物主要有4种组合方案：

（1）节制闸和套闸分别布置在拦河坝两侧。

（2）节制闸、套闸布置于河道中间，拦河坝布置在建筑物两侧。

（3）节制闸、套闸布置在拦河坝东侧。

（4）节制闸节制闸、套闸布置在拦河坝西侧。

对这几种布置方案的选择，要综合考虑建筑物布置对工程的运行管理的影响，建筑物布置能否充分利用现有的地形条件，降低征地拆迁、施工围堰及其他工程设施的造价等因素。

相对方案（1）、（2），方案（3）、（4）在工程的运行管理和施工组织以及工程总体费用等方面较为有利。其中方案（4）建筑物布置在大汕子河西侧，该处河道内有多条土埂，利用这些土埂可以减小施工围堰的工程量，降低施工组织设计的费用；另外，西侧滩地交通不如东侧滩地便利，水产养殖的渔塘较东侧少，滩地的经济价值不如东侧滩地，征地拆迁的难度和费用较低。

综合以上情况，本次设计选择方案（4）进行枢纽建筑物布置，并初步拟定建筑物布置方案：套闸规模为6×60m，临大汕子河西侧滩地布置，中轴线垂直于金宝航道主河槽；节制闸闸孔净宽6×7m＝42m，在套闸东侧与套闸平行布置，两座建筑物中轴线相距85m，中间共用一条导流堤。拦河坝西接节制闸，东接大汕子河东侧滩地，长约1.1km，坝轴线和节制闸、套闸上闸首交通线在一条直线上，与金宝航道主河槽平行，距大汕子河口约100m。

三、枢纽布置

金宝航道规划为5级航道，航道内横向流速应不大于0.25m/s。对上述枢纽布置方案进行了优化调整后，最终确定的枢纽布置方案为：套闸规模为6×60m，临大汕子河西侧滩地布置，中轴线垂直于金宝航道主河槽；节制闸闸孔净宽6×9m＝54m，在套闸东侧与套闸平行布置，两座建筑物中轴线相距85m，中间共用一条导流堤，节制闸交通桥与套闸上闸首交通桥中心线在一条直线上。拦河坝西接节制闸金宝航道侧导流堤，东接大汕子河东侧滩地，长约1050m，坝轴线平行于金宝航道主河槽，和节制闸、套闸交通线相距60m（偏南）