河北省子牙新河穿運樞紐工程保閘安全應急措施

【摘要】對安全鑒定為四類的子牙新河穿運樞紐工程，在拆除重建前，分析了存在的問題，制定了保閘安全應急措施，并限制運用，確保工程安全。

【關鍵詞】子牙新河；北排河；南運河；保閘；措施

1、概況

子牙新河穿運樞紐工程（以下簡稱“穿運樞紐”）位于青縣城南9km處，是子牙新河、北排河與南運河的交叉樞紐工程。樞紐工程東側約500m為104國道和京滬鐵路。自穿運樞紐沿子牙新河向上游約81km為獻縣樞紐工程，向下游約62km為?？跇屑~。

南運河是我國著名的京杭大運河的一部分，在歷史上一直擔負航運、供水、灌溉和泄洪任務。

子牙新河是1966～1967年子牙河系新開辟的洪水直接入海通道，是海河流域洪水分區防守、分流入海防洪體系中的重要組成部分。是河北省最主要的骨干防洪工程之一。

北排河是在進行子牙新河修筑過程中，結合填筑子牙新河右堤，在堤外開挖的運東區域直接入海骨干排瀝河道。

穿運樞紐始建于1967年，1984年增建引水壓槽閘。工程現狀由子牙新河穿運渡槽、子牙新河主槽穿運涵洞、北排河穿運渡槽、北排河穿運涵洞、南運河節制閘、引水壓槽閘、導流堤和平交埝組成。

穿運樞紐工程是為解決東西走向的子牙新河、北排河與南北走向的南運河的交叉問題而修建的立體交叉工程，在三條河管理運用中處于重要地位。

2、存在問題及分析

2.1南運河節制閘

南運河節制閘在遇到洪水時，存在是否開啟閘門向下游泄洪的問題。從天津市和南運河防洪的角度，要求該閘閉門擋水。從該閘安全的角度，應按設計條件在閘前水深近3.0m時開閘放水，以滿足水閘上下游水位差小于3.0m，保證水閘安全。

節制閘運用方式改為閉門擋水后，擋水時閘基布置防滲長度不滿足最短防滲長度要求。在止水帶斷裂的情況下，剩余防滲長度更不滿足要求。

閘門擋水時，中墩抗滑穩定安全系數和地基應力不均勻系數不滿足規范要求，邊墩、中墩底板懸臂部分的受彎承載力和裂縫開展寬度均不滿足規范要求。

閘門及啟閉機結構本身，根據“《水利水電工程金屬結構報廢標準》2.0.2 技術落后、能耗高、效率低，運行操作人員勞動強度大，經改造仍不能有效改善，應報廢；2.0.4 超過折舊年限，經檢測不能滿足安全運行條件的設備，應報廢”。建議對節制閘閘門及啟閉機予以報廢。

綜上，南運河節制閘從安全的角度，不應再擋水運行。否則，可能危及自身安全，并導致子牙新河左堤的安全。

2.2子牙新河主槽穿運涵洞

從安全運行情況分析，“63·8”洪水時上游壅水較高。1996年8月7日10時，上游洪水到達獻縣樞紐，并于8月12日9時出現最大洪峰流量2020m3/s，8月17日0時13分穿運樞紐出現最大洪峰流量1610 m3/s，涵洞上游水位9.22m，涵洞下游水位8.99m，穿運涵洞和灘地平交埝口門過流分別為1380m3/s和204m3/s，通過引水壓槽閘引水26m3/s。

主槽涵洞及上下游淤積嚴重，減少了涵洞過流。導致上游水位過高，“63·8”洪水時，為保證上部渡槽結構的穩定，提前破除平交埝，下泄上游洪水。

主槽涵洞的上部渡槽墻頂高程為10.42m左右，高于推算的50年一遇的設計洪水位9.42m，但低于“63·8” 校核洪水位10.71m。

2.3灘地平交埝

灘地平交埝從屬于子牙新河泄洪，在預測上游洪水大于2450m3/s時，拆除平交埝泄洪。目前平交埝頂高程在8.59～8.90m，低于原設計的10.00m，也低于可研報告推算的50年一遇的設計洪水位9.42m，更低于“63·8” 校核洪水位10.71m。

2.4北排河穿運涵洞

北排河穿運涵洞排澇能力基本滿足。上部渡槽槽頂高程為10.48m左右，高于推算的50年一遇的設計洪水位9.46m，但低于“63·8” 校核洪水位10.75m。

2.5引水壓槽閘

引水壓槽閘運行正常。閘底板等部位高程隨地形變化有所降低，與南運河河底、上游引水渠相適應，可以正常發揮引水壓槽作用。

3、保閘安全應急措施

鑒于穿運樞紐安全鑒定為四類閘，特提出以下保閘安全應急措施：

3.1對機電設備及閘門進行檢修和試運行，發現問題及時維修或更換，確保汛期正常使用。

3.2南運河節制閘，鑒于閘底板發生不均勻沉降、閘前和縫墩等部位的止水斷裂，閘門及啟閉機報廢等因素，可考慮在閘室及其上游采用袋裝土堆砌圍堰，中間采用土工膜防滲。圍堰斷面近似左大堤橫斷面。圍堰頂高程，可根據預報洪水流量、閘前水位預測，提前將圍堰培厚和加高圍堰，確保節制閘閘體和相鄰左大堤的安全。

3.3汛前，開引水壓槽閘，保證上游洪水高于灘地明渠底高程時，即可引洪水入南運河，為子牙新河渡槽和北排河渡槽壓槽，解決兩個渡槽的抗浮穩定。

3.4子牙新河右堤與南運河交叉處，可參照南運河節制閘設置圍堰，最初留4m缺口向北排河渡槽引水壓槽，在滿足壓槽水位后，如果子牙新河洪水位繼續上漲，可封堵缺口并培厚加高圍堰，直至與堤頂齊平。

3.5平交埝，鑒于子牙新河主槽涵洞淤積，泄流能力很小。根據預報和洪水位情況，可提前在平交埝扒開幾個缺口，分流泄洪。

就目前堤頂高程和穿運樞紐可行性研究階段推算洪水位情況，穿運樞紐在采取上述應急措施后，50年一遇設計洪水發生時，穿運樞紐附近洪水位9.42m左右，低于兩岸現狀堤頂高程（左、右堤頂高程為11.40m、10.60m），穿運樞紐工程是相對安全的。當預測上游來水接近“96·8”校核洪水時，推測穿運樞紐附近洪水位10.71m左右，將高于右堤堤頂高程，左堤堤頂超高僅為0.7m，不滿足校核洪水位加2.0m超高的要求。需考慮提前啟用上游滯洪區，消減子牙新河下泄洪水流量，確保子牙新河左右大堤安全。

作者簡介：呂勝賓，（1978- ），男，漢族，河北元氏人，高級工程師，主要從事水利工程管理工作。