崔群華　楊永平

摘 要：文章講述了南排工程建成至今在洪澇災害中發(fā)揮的效益。南排工程對改善水系水質的作用。通過對實際放水時水位的變化，解釋了“雍水”的產(chǎn)生和對大閘所在地縣城武原鎮(zhèn)的影響。根據(jù)當?shù)厝罕妼Υ箝l工程的結構安全與穩(wěn)定存在的問題進行了解答。

關鍵詞：工程效益；調水成果；雍水；安全穩(wěn)定

引言

杭嘉湖平原屬于太湖流域，西起東苕溪導流港，東至上海張涇塘，南濱杭州灣，北臨太湖、太浦河、斜塘、橫潦涇，總面積7420平方公里。處于以太湖為中心的淺碟形邊緣。

杭嘉湖平原地勢平坦，平均海拔3米左右。再加上地域性特殊氣候梅雨和臺風的影響水澇災害頻發(fā)。興建水利工程顯得尤為重要。

杭嘉湖南排工程是太湖流域綜合治理十項骨干工程之一。規(guī)劃要求杭嘉湖南排工程在遇1954年5至7月平均降雨1057毫米的雨型時，通過長山閘、南臺頭閘、鹽官三地閘站總共排澇23.42億立方米。其中長山閘排水7.92億立方米。南臺頭閘排水6.6億立方米。鹽官下河排水6.9億立方米（包括電排）上河排水2億立方米。整個工程受益面積350萬畝。

1 概述

1.1 長山閘

長山閘位于海鹽縣澉浦鎮(zhèn)東南2.5公里之長山西南麓，因山得名。1977年7月正式開工，長山閘主體結構為二等工程一級建筑。閘基為花崗斑巖及凝灰熔巖。閘共7孔，每孔凈寬8米，閘孔高4.5米，閘底板高程為-1.0米。閘型為平底板式。閘室內布置有兩道鋼筋混凝土梁板式閘門，以防涌潮的破壞。閘門寬8.5米，高4.63米。設計御潮能力為100年一遇。閘門啟閉機配有80噸的油壓頂桿式啟閉機。設計過閘最大流量871立方米/秒。配套工程長山河，從大閘至桐鄉(xiāng)洲泉，全長67.5公里。河底寬30～65米，邊坡1：2.16～1：5，河底高程為-1～-3米。

1.2 南臺頭閘

南臺頭閘位于武原鎮(zhèn)東南1.5公里，南臺頭村附近的滬杭公路上。大閘主體為一級建筑。大閘共4孔，每孔凈寬8米，總凈寬32米。每孔設有兩道鋼筋混凝土梁板式閘門?？赘?.5米。閘底板高程-1.5米，設計過閘最大流量664立方米/秒。因閘基坐落在淤泥質亞粘土及淤泥質亞粘土與粉砂瓦土上，承載力較低，因此選擇鋼筋混凝土灌注樁基礎。樁徑0.8米，樁尖高程-27.7米，樁間距離3米呈梅花形布置，共457根。新開南臺頭干河4公里，河底寬33米，河底高程-3米。

2 效益

2.1 防汛抗旱減災

至2012年長山閘已排放澇水264億立方米，南臺頭閘75.6億立方米，鹽官10億立方米（至2005年）。以洪水頻率差法分析計算，多年平均減災農(nóng)田面積27萬畝，相應減少農(nóng)田等綜合損失年均10958萬元；減少鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下工業(yè)損失年均39202萬元；減少杭嘉湖地區(qū)綜合損失年均8661萬元；合計防洪除澇年均效益58821萬元。為100萬～150萬畝易旱農(nóng)田在抗旱中提供灌溉水源，年均灌溉效益為1045萬元。增加和改善通航里程150公里，通航噸級為100噸級，較好的緩解了水上交通緊張的局面，年均航運效益377萬元。杭嘉湖南排工程綜合年均效益達60243萬元。據(jù)1991年“6.16”、1993年“8.22”、1995年“7.6”3次臺風暴雨典型調查計算，由于杭嘉湖南排工程的排澇作用，平均降低杭嘉湖平原洪水位0.17～0.23米，減少農(nóng)田受災面積30～50萬畝，緩減低洼圩區(qū)澇情270萬畝，同時減輕了城鎮(zhèn)的防洪壓力。

1999年“6.30”洪水是杭嘉湖平原有歷史記錄以來最大的一次洪澇災害。從6月7日入梅以后杭嘉湖地區(qū)普降暴雨。6月份嘉興雨量602.4毫米，比最大三十日一百年一遇雨量502毫米多100.4毫米，為四百年一遇。比1954年同期359.7毫米多242.7毫米。嘉興市各水文站除海寧硤石與海鹽于成由于南排排水原因最高水位沒有超過歷史最高值，其余均超歷史水位。其中最高為烏鎮(zhèn)水文站，超歷史最高水位0.56米。南排各閘滿負荷運行從6月8日～7月7日共排澇水11.34億立方米。大大緩解了杭嘉湖地區(qū)的汛情。特別是海鹽、海寧兩地在啟閘后水位降低特別明顯。與1954年4米以上高水位超過56天相比，南排工程在99“6.30”洪水中錯峰明顯，使得4米以上的水位只有8天。把工農(nóng)業(yè)的損失降低到最小層度。南排所涉流域范圍沒有造成災難性的影響。發(fā)揮了非?？捎^的工程效益。

2.2 流域調水

由于經(jīng)濟的發(fā)展，杭嘉湖地區(qū)水質污染嚴重。在“治污為本”的前提下，為加大杭嘉湖地區(qū)的水環(huán)境整治力度，抑制杭嘉湖平原區(qū)域整體水環(huán)境惡化趨勢；水利部門結合“引江濟太”工程，開展了南排工程調水試驗。2007年對調水前和調水后的水質進行了單項水質參數(shù)抽測，共布設52個抽測斷面，其中湖州、嘉興界域河網(wǎng)主要河道監(jiān)測斷面34個，省際行政邊際監(jiān)測斷面18個。從34個監(jiān)測斷面得到的數(shù)據(jù)對比得到（1）溶解氧：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了5.9%，Ⅳ類水體增加了41.1%，Ⅴ類水體減少23.5%，劣于5類水體減少了23.5%。（2）五日生化需氧量：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了11.8%，Ⅳ類水體減少了11.8%。（3）高錳酸鹽指數(shù)：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了55.9%，四類水體減少了55.9%。（4）氨氮：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了26.5%，Ⅳ類水體增加了2.9%，Ⅴ類水體減少了20.6%，劣于五類水體減少了8.8%。（5）總磷：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了44.1%。Ⅳ類水體減少了17.6%，Ⅴ類水體減少8.8%。劣于Ⅴ類水體減少17.6%。（6）總體水質：Ⅰ～Ⅲ類水體比列沒有變化，Ⅳ水體增加38.2%，Ⅴ類水體減少2.9%，劣于Ⅴ類水體減少35.3%。

從以上的數(shù)據(jù)可以看出，杭嘉湖南排工程的運行對杭嘉湖地區(qū)的水質改善有非常明顯的作用。

3 影響

3.1 雍水

南臺頭閘由于處于縣城武原鎮(zhèn)，在洪水位特別高的情況下，大閘在啟閉期間引起的水位漲落，使得一直以來當?shù)氐陌傩照`認為是大閘的啟閉引起的涌水使縣城武原鎮(zhèn)遭受了“水災”。下面就以南臺頭閘一次放水的水位變化過程作一詳細說明，以解誤情。

因水文計算和測流的需要在大閘上游140米的左岸設有水文測流纜道房與水位計。（水位計型號為重慶水文儀器廠生產(chǎn)的SW40型日記式水位計）水位計在放水期間記錄了水位的變化過程。

圖1至圖3是2007年10月7日受臺風“羅莎”的影響南臺頭閘啟閘放水的第一潮水圖1以及中間每天兩潮的其中一潮圖2，圖3是最后一潮的水位變化曲線圖。由圖1可得（從右至左）10月8日1：20分閘門開啟，開閘時的最高水位為3.33米。圖2為10月11日8：00到10月12日8：00放水水位變化過程線。圖中記錄了兩潮水的變化過程。下面分析早潮的水位變化過程。開閘時間是11日的3：05分9：20分時水位最低2.24米。從9：20分開始由于上游來水和漲潮的共同作用水位迅速上漲，閘門也在此時關閉。因為上游來水的作用水位繼續(xù)上漲。到10：18分水位漲到最高的3.82米。從10：18分到10：55分水位回落至3.49米，然后再次迅速上漲至11：35分水位漲至3.64米，經(jīng)過10分鐘基本穩(wěn)定后到12：18分又回落到3.61米。從12：18分的3.61米漲到12：52分的3.65米之后水位更加緩慢地上漲，直到下一潮開閘。

人們所說的“雍水”就是從11日10：05分到10：30分這25分鐘之內的水位變化過程。從圖中可以得出雍高的水位有13厘米。整個經(jīng)過時間是25分鐘。這短時間的雍水不會影響縣城武原鎮(zhèn)原因有：（1）由于在建閘初期，考慮到排澇期間的行洪安全，在武原鎮(zhèn)區(qū)的主干河沿岸的各條支流上多建有節(jié)制閘。因節(jié)制閘的作用，鎮(zhèn)區(qū)內的河道水位不會隨著主干河的升高而升高。因此這近半個小時的“雍水”不會對武原鎮(zhèn)產(chǎn)生影響。（2）在洪峰期間，長山閘和南臺頭閘兩閘同開每天可以降低閘前水位約15～30厘米。由于南臺頭閘主干河穿越武原鎮(zhèn)因此可以迅速降低武原鎮(zhèn)水位。關閘時產(chǎn)生的“雍水”水位也已經(jīng)低于開閘時的水位。由此可見根本不會產(chǎn)生“雍水淹城”的事情。

由于水系相通，每次放水結束以后要經(jīng)過一兩天才能漲平。圖3是一次放水的最后一潮，從圖中可以看到，長時間關閘以后的水位高于雍高水位。因此我們完全可以確認“雍水”對武原鎮(zhèn)沒有影響?！坝核敝皇谴箝l在開閘時的低水位和關閘后的漲水使人們產(chǎn)生的誤解。實際上關閘時的正常水位（在無外水和降雨的情況下）已經(jīng)低于開閘時的水位。

長山閘由于上游澉浦鎮(zhèn)距離大閘3公里，且所處地理位置較高，因此在大閘啟閉期間水位的漲落對周圍沒有影響。

3.2 穩(wěn)定

南臺頭閘和長山閘均屬一級建筑?？拐鹆叶葹?度以上，而海鹽地區(qū)據(jù)有歷史記錄以來最大強度的地震為6度。南臺頭閘由于地質條件原因引起的沉降對大閘局部構件產(chǎn)生影響，但對大閘整體的穩(wěn)定沒有影響。地質沉降的過程是一個緩慢的過程，一潮水的排放在6個小時左右，因此不存在因為地質影響造成閘門開啟而無法關閉的現(xiàn)象。長山閘由于建在巖基上，建成至今基礎非常穩(wěn)定。

兩座大閘的設計御潮能力均為一百年。在實際運行中，經(jīng)歷了多次大潮的沖擊。1997年8月18日在溫嶺登陸的第11號臺風，風、暴、潮碰頭帶來了百年一遇的大潮。澉浦站潮位為建站以來最高潮位8.4米。海鹽當?shù)睾Ｌ帘粴资?，但兩座大閘均毫發(fā)無損，安然無恙。

4 結束語

4.1 杭嘉湖南排的建成在洪澇和枯水年份發(fā)揮了非常明顯的效益。從一次排澇的運行曲線和99“6.30”洪水的實例看出，南排運行可以迅速降低海鹽的河網(wǎng)水位。對于因南排排澇引起的“客水淹城”的說法有了正確的認識。

4.2 南排運行期間可以改善海鹽及杭嘉湖地區(qū)的水質。

4.3 大閘建筑結構等級及其相應力學性能均優(yōu)于百年一遇的標準海塘。所以抗震和防御大潮的能力是相當可靠地。

杭嘉湖南排工程在以后必將發(fā)揮更大的作用，造福于海鹽和杭嘉湖地區(qū)的人民。

參考文獻

[1]海鹽縣水利志[Z].

[2]裘驊勇，邵學強，戴琪悅.杭嘉湖南排工程調水試驗對水質對水質改善的效果分析[Z].