引河布置方案设计要点及方案比较

临淮岗引河设计流量采用7000m3/s,相应上引河口设计洪水位为26.94m,临淮岗闸上水位为26.90m,闸下水位为26.70m,下引河口水位为26.56m。

引河主槽河线的布置,应与上下游河道平顺衔接,并与临淮岗枢纽布置相协调。可行性研究阶段临淮岗上引河在现有河槽左岸扩挖,下引河上段沿现有河槽左岸,下段沿右岸扩挖。

由于在主坝轴线附近河线布置与临淮岗建筑物布置有关,因此本次设计在 《可研报告》的基础上新增了建筑物布置方案,并与引河开挖河线布置进行了方案比较。

1.建筑物布置方案

根据《可研报告》,临淮岗建筑物工程布置方案(以下简称可研方案)为,按底宽160m 拓宽上、下游引河,对已建船闸按500t级标准改建加固,将已建10孔深孔闸和49孔浅孔闸加固改建,并在已建10孔深孔闸北侧新建12孔深孔闸,每孔净宽5m。另外在姜家湖坝段中部新建15孔姜唐湖进洪闸。可研方案没有考虑城西湖现有的通航要求。

由于城西湖沿岗河是霍邱县城和沿岗河上游沣河两岸乡镇与淮河水运沟通的唯一通道,现常年货运量在50万t以上,是安徽省淮河航运系统中的内河航道之一,已运行近40年,因此需维持城西湖的航运功能。现临淮岗10孔深孔闸也已使用近40年,表层混凝土已碳化,不仅加固难度大,且工程可靠性差。另外,当时10孔深孔闸是为了临淮岗水库排空和施工导流之用,结构设计成涵洞式,现在临淮岗洪水控制工程已不需此功能。

本次设计对建筑物布置增加一个新方案(以下简称新增方案):在原10孔深孔闸北侧新建12孔深浅孔闸,深孔层12孔,每孔净宽8m,孔高8.0m,深孔上层即浅孔层采用开敞式结构,以增加泄流能力。考虑到淮河的航道等级,以及城西湖内沿岗河有必要保留现有的通航能力,而新建城西湖船闸又难以布置,拟拆除现有的10孔深孔闸并在原闸址处新建淮河500t级船闸,现船闸经加固后仍归城西湖使用。

经比较,新增方案较优,推荐该方案。

2.河线布置方案比选(www.xing528.com)

针对建筑物布置方案,本次设计在原初步设计的基础上,对上河口至深孔闸下1000m (C8～C72断面,长4.7km)的引河主槽河线拟定了4种方案进行比较。

方案l:基本沿老河线开挖,在闸上约600m 分汊,左汊底宽85m,右汊底宽75m。建筑物布置采用可研方案。另在工农兵排涝站东侧沿岗河右岸新建城西湖船闸。

方案2:进口段河线同方案1,在闸上不分汊。建筑物布置采用新增方案。

方案3:进口位置与以上方案相同,但上引河河线取直,在现引河北侧扩挖,在闸上约600m 分汊,左汊底宽85m,右汊底宽75m。建筑物布置同方案1,即可研方案,新建城西湖船闸。

方案4:进口段河线同方案3,在闸上不分汊,河线垂直于坝轴线,建筑物布置同方案2,即新增方案。

由于方案1、方案2河线紧靠城西湖蓄洪堤,堤防迎水侧没有护堤地,影响堤防边坡安全,形成险工险段;方案3、方案4河线远离蓄洪堤,弃土使其迎水侧和部分背水侧均得到加固,安全程度更高,但堤防迎水侧冲填(高于滩地2m)会侵占约1.6%～3.0%左右的引河过洪断面,不过冲填区中下段大部分处于河道缓流区,且冲填后河道向深孔闸方向收缩,冲填区起着导流作用,对水流流态的稳定有利。从施工难易程度看,方案1、方案2上引河开挖土方大部分充填于城西湖蓄洪堤背水侧,需要迁移1500人,拆房1700间,筑庄台4.5×104m2,临时安置800人,永久征地约1000亩,移民拆迁工程量较大,施工难度较大;又因蓄洪堤顶房屋密布,对施工干扰也较大。方案3、方案4上引河开挖土方只有部分充填于蓄洪堤背水侧,需要迁移600人,拆房710间,筑庄台1.8×104m2,临时安置500人,永久征地约700亩,移民拆迁工程量相对较少,施工受干扰程度也要小一些。从投资比较,引河上段4.7km (C8～C72断面)河道开挖可比投资经估算,方案1、方案2为6800万～6900万元,方案3、方案4为5700万～6000万元。

综上比较,上引河河线布置选择方案3、方案4较优。方案3与方案4河线总体布置基本是一致的,两方案引河工程投资也比较接近,深孔闸上、下游连接段引河采用了分汊与不分汊两种布置型式,可适应不同建筑物布置方案。因此,本次设计可根据引河方案比较结果,在优选的河线布置基础上进行深孔闸、船闸等建筑物设计方案比较,并根据建筑物布置要求对连接段引河设计进一步完善。

根据安徽省水利科学研究院局部整体水工模型试验成果,引河偏右对整体水流流态不利,并经防洪、通航条件、施工难易程度、工程可靠性、移民拆迁工程量和投资等多方面比较,本次设计选择方案4。