呂愛民

（沈陽市渾河管理中心，遼寧 沈陽 110011）

1 工程概況

渾南攔河樞紐工程位于渾河沈陽城市段的中心部位，具有灌溉、景觀、航運(yùn)、城市防洪等諸多功能。工程始建于1988年，建設(shè)之初只是為了滿足農(nóng)業(yè)灌溉之需。1995年攔河壩被洪水沖毀后，1996年恢復(fù)重建。

原渾南攔河壩為鋼筋混凝土滾水壩，汛期不能調(diào)節(jié)洪水，只能抬高水位，嚴(yán)重阻礙了河道行洪。2008年，按照市政府的要求，沈陽市水利局對(duì)渾南攔河壩進(jìn)行了改造。在保持工程位置、原有功能不變的前提下，由原來的滾水壩改為橡膠壩。依據(jù)GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、SL252-2000《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，確定本工程等別為Ⅲ等，建筑物級(jí)別為3級(jí)，其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)泄量為4074 m3/s，校核標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)泄量為6294 m3/s。改建后的渾南攔河建筑物由充水式橡膠壩結(jié)合進(jìn)水閘、調(diào)節(jié)閘和船閘四部分組成，是城市段最為典型的樞紐工程。

渾南橡膠壩是在原攔河壩基礎(chǔ)上，改為5孔充水式橡膠壩，壩長349.6 m，每孔凈寬69 m，壩底板寬7.0 m，底板高程38.5 m。橡膠壩壩頂高程為40.5 m，壩高2 m，邊墩頂高程為44.3 m，壩上最大溢流水深按0.5 m計(jì)，其最大溢流量為188 m3/s。

渾南調(diào)節(jié)閘由原沖沙閘改建。順?biāo)鞣较蜷L12 m、寬22.6 m、凈寬18 m，分3孔，閘底板高程36.96 m，中墩和邊墩高程均為44.56 m。閘門為平板鋼閘門，寬6 m、高3.3 m，啟閉機(jī)選用集成式液壓啟閉機(jī)。

渾南進(jìn)水閘位于渾河左岸，為渾南灌區(qū)引水工程，不參與渾河河道的泄洪。進(jìn)水閘共計(jì)3孔，每孔凈寬3 m，胸墻式水閘，閘門為平板鋼閘門，寬3 m，高3 m，啟閉機(jī)選用液壓啟閉機(jī)。

沈水灣船閘于2008年建成，延伸航道5 km。閘門為對(duì)開式鋼制三角門，閘室長40 m、寬8 m，落差3 m，上下游引航道各長42 m、56 m，次棄水量2000 m3，通過時(shí)間15 min。

2 運(yùn)行調(diào)度模式

1）渾南攔河橡膠壩壩上溢流最大水深不得超過0.5 m，當(dāng)上游來水流量低于188 m3/s時(shí)，采用橡膠壩壩上溢流方式調(diào)度，其控制水位不超過41 m，水位與泄量對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 渾南橡膠壩壩上溢流水位泄量關(guān)系

其不同壩上水深時(shí)的泄量按公式（1）計(jì)算。

式中：Q——過閘流量，m3/s；δ——淹沒系數(shù)，δ＝0.97；ε——淹流側(cè)收縮系數(shù)，ε＝0.97；B——泄流閘寬；m——流量系數(shù)，m＝0.37；h0——計(jì)入行進(jìn)流速的堰頂水頭m。

2）上游來水量超過188 m3/s，不超過525 m3/s時(shí)，控制水位不超過41 m，可用調(diào)節(jié)閘進(jìn)行控制配合橡膠壩壩上溢流，保證渾南攔河橡膠壩壩上溢流水深不超過0.5 m。調(diào)節(jié)閘正常運(yùn)行時(shí)（水位41 m）過流量為337 m3/s。調(diào)節(jié)閘正常運(yùn)行全開狀態(tài)下水位與流量關(guān)系見表2。

調(diào)節(jié)閘閘室分3孔，泄流凈寬18 m，底板高程36.96 m不同水位泄量按公式（1）計(jì)算。其中δεm＝2.3057，全開時(shí)B＝18 m。

3）上游來水量超過525 m3/s，不超過873 m3/s時(shí)，控制水位不超過41 m，可用調(diào)節(jié)閘進(jìn)行控制配合橡膠壩1孔坍壩（第3孔）調(diào)度，保證渾南攔河橡膠壩壩上溢流水深不超過0.5 m。此時(shí)對(duì)應(yīng)的水位流量關(guān)系見表3。

4）上游來水量超過873 m3/s，不超過1222 m3/s時(shí)，控制水位不超過41 m，可用調(diào)節(jié)閘進(jìn)行控制配合橡膠壩2孔坍壩（第2，5孔）調(diào)度，保證渾南攔河橡膠壩壩上溢流水深不超過0.5 m。此時(shí)對(duì)應(yīng)的水位流量關(guān)系見表4。

表2 調(diào)節(jié)閘全開水位泄量關(guān)系

表3 調(diào)節(jié)閘全開加坍1孔橡膠壩水位泄量關(guān)系

表4 調(diào)節(jié)閘全開加坍2孔橡膠壩水位泄量關(guān)系

5）上游來水量超過1222 m3/s，不超過1571 m3/s時(shí)，控制水位不超過41 m，可用調(diào)節(jié)閘進(jìn)行控制配合橡膠壩3孔坍壩（第1，3，5孔）調(diào)度，保證渾南攔河橡膠壩壩上溢流水深不超過0.5 m。此時(shí)對(duì)應(yīng)的水位流量關(guān)系見表5。

表5 調(diào)節(jié)閘全開加坍3孔橡膠壩水位泄量關(guān)系

6）上游來水量超過1571 m3/s，可用調(diào)節(jié)閘進(jìn)行控制配合橡膠壩全坍壩調(diào)度，此時(shí)對(duì)應(yīng)的水位流量關(guān)系見表6。

表6 調(diào)節(jié)閘全開加坍5孔橡膠壩水位泄量關(guān)系

7）充水橡膠壩冬季不宜使用應(yīng)坍平越冬，在冰凍期前放空壩袋，將壩袋內(nèi)和管路中積水排空。如在冬季需充壩擋水時(shí)，要降低壩高運(yùn)行，并注意在結(jié)冰期不能調(diào)節(jié)壩高，只有在壩袋內(nèi)冰溶化后才能充脹或坍壩。

8）船閘在橡膠壩坍壩運(yùn)行時(shí)停止運(yùn)用。

9）進(jìn)水閘在農(nóng)業(yè)供水及城市生態(tài)環(huán)境供水時(shí)使用，不參與汛期河道泄洪。

10）冬季運(yùn)行時(shí)，為了保證工程安全，船閘、調(diào)節(jié)閘和進(jìn)水閘的閘前要保持一定的活動(dòng)水面。