渦河蒙城樞紐工程方案比選與研究

苑敬舜 王碧海

（1.安徽省水利水電勘測設(shè)計研究總院有限公司 合肥 230009 2.安徽省淮河河道管理局 蚌埠233000）

1 引言

渦河蒙城樞紐位于蒙城縣城北關(guān)渦河上，由節(jié)制閘、分洪閘、船閘三座建筑物組成，是一座集防洪、排澇、蓄水灌溉、交通航運于一體的大型樞紐工程，其地理位置十分重要。該樞紐的節(jié)制閘已工作50 多年，分洪閘和船閘也已運行40 多年。該樞紐工程在運行期間經(jīng)歷多次維修加固。

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，特別是當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的迅速開發(fā)，目前渦河上實際最大通航的船只噸位已達到800～1000t，而現(xiàn)狀蒙城船閘的通航能力僅為300t 級，通航能力嚴(yán)重不足。這導(dǎo)致大量船只長期滯留在蒙城船閘上下游，嚴(yán)重制約渦河流域煤炭、建材、糧食外運，不利于拉動整個亳州市的經(jīng)濟發(fā)展。此外，現(xiàn)狀蒙城樞紐位于蒙城縣老城區(qū)，不利于城市發(fā)展。為解決這些問題，亟需對渦河蒙城樞紐進行改建。本文從渦河蒙城樞紐工程建設(shè)實施效果、投資、社會穩(wěn)定風(fēng)險、水流條件及地質(zhì)條件等方面對各個建設(shè)方案進行綜合比較分析，從而確定最佳建設(shè)方案。

2 工程概況及工程擴建必要性分析

2.1 渦河蒙城樞紐工程概況

蒙城節(jié)制閘于1959年1月開始施工，1960年5月建成并投入使用。經(jīng)過1963年洪水考驗，原設(shè)計泄洪流量1600m3/s 標(biāo)準(zhǔn)過低，汛期壅水嚴(yán)重，影響上游農(nóng)田排澇，同時由于沒有建船閘，影響物資運輸；經(jīng)有關(guān)單位重新校核水文資料，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后，于1969年增建分洪閘，同時增建船閘。分洪閘建成于1972年6月，位于節(jié)制閘右岸，距節(jié)制閘約300m，分洪閘主要任務(wù)是配合節(jié)制閘渲泄特大洪水。船閘建成于1971年8月，位于分洪閘右岸，距離分洪閘104m，是樞紐工程的重要組成部分。為確保旱季通航，1993年在船閘與分洪閘之間建成翻水站一座，安裝3 臺12 寸水泵，總裝機117kW，每小時可向上游補水2400m3。

2.2 蒙城樞紐擴建必要性分析

根據(jù)安徽省交通勘察設(shè)計院對蒙城船閘貨運量的分析和預(yù)測可知，目前蒙城船閘可通過最大過閘貨運量為660 萬t/a；預(yù)測到2030年、2040年、2050年，蒙城船閘過閘貨運量分別為2126 萬t/a、2534 萬t/a和2792 萬t/a?，F(xiàn)狀蒙城船閘的通航能力嚴(yán)重不足，不能滿足渦河航運發(fā)展的需要，已嚴(yán)重制約渦河流域煤炭、建材、糧食外運。

此外，現(xiàn)狀蒙城樞紐下泄流量達不到設(shè)計要求，汛期需利用船閘分洪，利用船閘分洪勢必影響船閘的安全。經(jīng)核算，蒙城閘在設(shè)計工況下，過洪能力為2200m3/s，比設(shè)計流量2400m3/s 少200m3/s；校核工況下，過洪能力為2600m3/s，比設(shè)計流量2900m3/s 少300m3/s。蒙城樞紐工程至今已運行50 余年，雖經(jīng)歷數(shù)次加固，但仍存在較多問題。因此，需要通過蒙城樞紐建設(shè)，擴大過流能力，改善渦河蒙城河段的防洪條件。

3 建設(shè)方案

針對蒙城樞紐存在的船閘通航能力嚴(yán)重不足、泄洪能力急需提高和安全隱患較為嚴(yán)重等問題，擬定了原址加固與擴建方案和移址建設(shè)方案（移址建設(shè)分為巴莊方案和徐莊方案）。三種方案如下：

3.1 原址加固與擴建方案

在現(xiàn)有的蒙城樞紐上擴建分洪閘，加固船閘和分洪閘公路橋，在渦河左側(cè)布置蒙城翻水站和復(fù)線船閘。建設(shè)方案如下：

（1）擴建分洪閘，增加流量200m3/s；老船閘、分洪閘公路橋加固，長度220m。

（2）新建蒙城翻水站，設(shè)計流量50m3/s；開挖上下游引渠總長1.23 km。

（3）新建復(fù)線船閘，開挖上下游引河總長1.97 km。

（4）退建渦左堤防花園村至莊子大橋段，最大退距320m，鏟除老堤2.3km，新筑堤防2.2km；設(shè)計堤頂高程29.50～29.30m，頂寬8m，內(nèi)外邊坡1∶3。

（5）工程共征地952 畝，拆遷房屋7.5 萬m2，搬遷人口1887 人。

3.2 移址建設(shè)巴莊方案

巴莊方案距現(xiàn)狀樞紐約8.9km，河道開闊，右岸有大片灘地，最大堤距1.3km。右岸灘地新開挖引航道和河道，分別布置船閘和節(jié)制閘，其中船閘位于節(jié)制閘右側(cè)；蒙城翻水站布置在現(xiàn)狀渦河河道上；在靠近右岸堤防位置預(yù)留遠(yuǎn)期復(fù)線船閘。建設(shè)方案如下：

（1）原樞紐拆除，對現(xiàn)狀蒙城樞紐節(jié)制閘、分洪閘、船閘進行拆除。

（2）新建節(jié)制閘，設(shè)計流量2400m3/s；新開節(jié)制閘上、下游河道，設(shè)計底寬分別為200.0m、215.0m，總長1.7km。

（3）新建船閘，開挖上下游引河總長1.75km。

（4）新建蒙城翻水站，設(shè)計流量50m3/s。

（5）新建攔河封閉堤，長1.3km，堤頂高程29.60m，頂寬23m，邊坡1∶3。

（6）影響處理工程，建設(shè)堤頂?shù)缆?7.5km，疏浚、開挖排水溝總長20.1km，重建涵閘2 座，新建涵閘1 座，拆除涵閘1 座，改建涵閘5 座。

（7）永久征地741 畝，拆遷房屋1.46 萬m2，搬遷人口243 人。

3.3 移址建設(shè)徐莊方案

徐莊方案距現(xiàn)狀樞紐約10.3km，河道開闊，左岸有大片灘地，最大堤距950m。左岸灘地新開挖引航道和河道，分別布置船閘和節(jié)制閘，其中船閘位于節(jié)制閘左側(cè)；蒙城翻水站布置在現(xiàn)狀渦河河道上；在靠近左岸堤防位置預(yù)留遠(yuǎn)期復(fù)線船閘。建設(shè)方案如下：

（1）原樞紐拆除，對現(xiàn)狀蒙城樞紐節(jié)制閘、分洪閘、船閘進行拆除。

（2）新建節(jié)制閘，設(shè)計流量2400m3/s；新開節(jié)制閘上、下游河道，設(shè)計底寬分別為200m、215m，總長1.17km。

（3）新建船閘，開挖上下游引河總長1.4km。

（4）新建蒙城翻水站，設(shè)計流量50m3/s。

（5）新建攔河封閉堤，長0.95km，堤頂高程29.60m，頂寬23m，邊坡1∶3。

（6）影響處理工程，建設(shè)堤頂?shù)缆?0.6km，疏浚、開挖排水溝總長20.1km，重建涵閘2 座，新建涵閘1 座，改建涵閘6 座。

（7）永久征地1380 畝，拆遷房屋2.70 萬m2，搬遷人口476 人。

4 方案比較分析

從工程實施的效果、投資、社會穩(wěn)定風(fēng)險、水流條件及地質(zhì)條件等方面對三種建設(shè)方案的優(yōu)缺點進行綜合分析比較。三種方案的優(yōu)缺點如表1所示。

表1 三種方案優(yōu)缺點比較分析表

5 結(jié)論

原址加固與擴建方案的工程拆遷量和投資均是最大，不滿足城市水環(huán)境以及渦河生態(tài)經(jīng)濟帶建設(shè)的需求，沒有為遠(yuǎn)期航運發(fā)展預(yù)留空間。移址建設(shè)方案的工程拆遷量和投資相對較??；樞紐下移后能夠降低現(xiàn)狀樞紐以上河道的防洪、除澇水位，有利于現(xiàn)狀樞紐以上河道的防洪和除澇；能夠為城市水環(huán)境以及渦河生態(tài)經(jīng)濟帶建設(shè)提供必要條件；為遠(yuǎn)期航運發(fā)展預(yù)留了空間。在移址建設(shè)的巴莊、徐莊兩方案中，雖然徐莊方案的投資略大于巴莊方案，但徐莊方案的地質(zhì)條件和水流條件均比巴莊方案好，綜合考慮選定移址建設(shè)徐莊方案為渦河蒙城樞紐工程的建設(shè)方案■