赣江万安水利枢纽通航建筑物布置及船闸升船机设计

图2-7 赣江万安水利枢纽通航建筑物布置图

图2-8 赣江万安水利枢纽通航建筑物鸟瞰图

赣江是江西省水运交通大动脉，运量约为全省水运总量的一半、全省水陆运输总量的1／4～l／5。但赣江天然航道淤积严重、滩多、水浅、变迁大，枯水期最小水深仅0.5～0.6m，航道宽度一般为20m左右，船舶经常搁浅，必须减载航行，不仅大大地限制了赣江的运输能力，而且增加了航运成本。

改善赣江通航条件，发展航运，是兴建万安水利枢纽主要效益之一。枢纽位于赣江上游万安县城以上2km处，建成蓄水后，可淹没万安至赣州间的18 个险滩，使上游库区90km航道得到彻底改善；同时经水库调节，可增加下游枯水期流量66m3／s，相应增加下游航深0.19m，使通航条件得到相应改善。

万安船闸于1982年开始施工，1989年10月全面竣工，同年11月投入施工期通航运用，1993年转入永久通航运用，截至2001年累计开闸20612 次，过往船只（队）14.4万艘次，总运量818.3 万t，至今运行正常。近年来由于京九铁路、昌赣高速公路的建成通车，货运量有所下降。(www.xing528.com)

赣江通航船舶主要有两种类型：一类是自航船舶；另一类是拖带船队，上水为一列式、下水为两列或三列式的并排拖带船队。由于赣江的货运以上水为主，船闸以上水的规划船队作为设计船队。航运部门根据赣江船队实际发展和航道整治情况，规划的过闸队型为1000t级，2000年以后通航船队为2×1000t、3×500t及4×300t级。500t级船队控制尺寸为：长度166.25m，宽度12.4m，吃水深1.6m；1000t 级船队控制尺寸为：长度169.5m，宽度12m，吃水深1.8m。由此确定万安船闸初期建设规模为通航500t级船队，为适应远景规划要求，1000t级船队能通过现有船闸，闸室有效尺寸为175m×14m×2.5（3.5）m（长×宽×坎上最小水深）。

建坝后过坝木、竹排控制尺寸，根据船闸的有效尺寸拟定，拖轮长度为20.9～23.0m，木、竹排平面尺寸为123m×12m，吃水和材积随层数不同而异，1、2、3 层的吃水分别为：0.4m、0.8m、1.2m，材积分别为：165m3、330m3、495m3。

万安船闸规划货运量：上水117.9 万t，下水4.5 万t。船闸年单向通过能力：205.0万t。

万安电站位于低山丘陵边缘，河谷宽阔，坝址处为一复式河槽。左岸山坡较陡，基岩裸露，岸坡坡度35°～50°，由坡脚至山顶逐渐变缓，山顶高程184.5m。右岸经一宽约500m的台地至山坡，山坡平均坡度约25°，山顶高程137m。右岸台地由高漫滩和Ⅰ、Ⅱ级阶地组成，上部为粘土和砂砾石覆盖层，平均厚13m，台地高程78～85m。河床宽度450m，一般高程为65～67m，基岩风化较浅。深泓位于河床右侧，枯水期水深2m，可终年通航，河床左侧为黄公滩，全为砂砾层堆积。

坝址处河床顺直，无论船闸布置在左岸或右岸，对船闸及上、下游引航道与主航道连接都有利，因此在船闸线路选择时，主要考虑了以下因素：船闸布置在左侧，坝址下游河床有黄公滩，下游引航道的淤积量可能较大。枢纽的泄流建筑物布置在河床左侧，船闸泄流建筑物之间需修建足够长度的隔水墙，同时左岸地面高程较高，开挖量较大。船闸布置在右岸台地上，不与一期围堰工程发生干扰，既有利于解决施工时通航问题，又有利于在同一岸预留后期第二线船闸的位置。在20世纪50年代末期，曾考虑在左岸修建连续布置的两级船闸。1967年初步设计补充阶段，由于万安过坝货运量较早前有了较大增长，为兼顾施工期通航，要求船闸在枢纽二期河床施工期间投入运行。船闸需要具备低水位通航条件，考虑到左岸两级船闸方案，难以适应这种情况，又研究了一级船闸方案。经比较，右岸一级船闸方案，较容易适应施工通航的要求，船闸由施工通航过渡到永久通航，在结构和施工方面比较简单，对通航影响较小，总工程量也较省，且一级船闸运转方便灵活。在技术上，此时国内外已建成了一些高水头船闸，高水头船闸输水系统设计和闸阀门的制造安装等技术问题已有了解决的可能。综合分析多方面条件后，决定选用在右岸台地修建一级船闸的方案。

万安船闸为单线一级，设计最大水头32.5m，有效尺寸为175m×14m×2.5m。船闸布置在水电站右岸台地上靠近河床的位置，其中心线与坝轴线正交，左侧接混凝土非溢流坝，右侧与土坝相连。船闸主体段长度为244m。船闸输水系统采用闸室底部单支纵向简单长廊道，分两个区段通过顶支孔输水型式。上游进水采用半旁侧取水方式，即右进水口和左进水口分别布置在上游引航道内侧和外侧，两条进水廊道经上闸首边墩在闸室墙第1段底板内汇合，向下游方向分设两个区段的顶支孔出水，到闸室墙的第8段，又分为两条廊道，经下闸首及泄水涵管向左侧泄水入主河床。但有部分水流，通过右支廊道位于引航道部位的顶部出水孔，直接泄水入下游引航道。根据地形条件，上、下游导航墙按迎向运行时船队直线出闸、曲线进闸，单向运行时，船队直线进出船闸的方式，采用反对称式布置。上游引航道为水库水域的一部分，布置有靠船墩、浮式导航堤，副导墙等设施。上游靠船墩，距坝轴线700m，位于开敞水域中，9 个靠船墩的布置长度160m。浮式导航堤布置在上游引航道左侧，总长130m，由两艘钢筋混凝土浮囤船连接而成，堤首由左、右锚链与两侧水下混凝土锚墩连接固定，堤尾与上闸首左边墩导承槽连接，使浮堤定位及能随库水位涨落而升降。上游副导墙位于引航道右侧，为重力式结构，与闸首右边墩相连的上副导1 以20°角向右侧扩宽，下部布置输水系统的进水廊道，兼作输水系统的进水段。上副导2～4接兼作右岸土坝翼墙的圆弧段，其总长度按土坝坡脚挡土要求确定。为满足施工期通航要求，在上游台地开挖一条临时航道，宽14m，底高程68m。

下游引航道左侧布置有长296m的隔流堤，堤轴线较引航道轴线向左偏转6°。隔流堤由土石堆成，航道内侧为块石护坡，外侧为混凝土护坡。在下游建有靠船墩，下闸首右侧布置下游主导航墙，左侧布置副导航墙。