萬云剛

澮河固鎮(zhèn)復線船閘工程水資源論證中的取用水合理性分析

萬云剛

一、前言

隨著國家及省市各級政府對水運工程的逐步重視，安徽省迎來了水運工程建設特別是船閘工程建設的黃金期?！笆晃濉币詠恚不帐∫呀ǔ刹⑼度脒\營船閘6座，在建船閘4座，計劃開工建設5座。固鎮(zhèn)復線船閘的建設對提高航道的通航能力，滿足煤炭等貨物運輸需求，加快完善綜合交通體系，促進皖北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展具有十分重要的作用。作為通航建筑物，船閘取用水是由上游轉移到下游的過程，該船閘處于皖北，又是干旱缺水地區(qū)，正確分析船閘取用水合理性在項目前期顯得尤為重要。鑒于目前國內(nèi)還沒有一個系統(tǒng)的、統(tǒng)一的取用水量分析計算模式，總結和推廣取用水合理性分析顯得十分必要。本文通過固鎮(zhèn)復線船閘取用水量分析，提出船閘用水、補水綜合分析思路，為以后船閘水資源論證取用水合理性分析提供一個思路。

二、工程概況

沱澮河航道是溝通豫皖兩省的重要省際航道，航道現(xiàn)狀等級為VI級，規(guī)劃等級為IV級，澮河安徽段航道為《安徽省內(nèi)河航運發(fā)展規(guī)劃》中5條地區(qū)重要航道之一。澮河固鎮(zhèn)復線船閘是沱澮河航道梯級開發(fā)的重要組成部分，位于蚌埠市固鎮(zhèn)縣固鎮(zhèn)節(jié)制閘及老船閘南側，上距蘄縣閘38km，下距五河閘65km，為沱澮河航道自下而上第二個梯級通航建筑物。該船閘為IV級船閘，兼顧1000t級貨船通過。批復閘室尺寸為180m×23m×4m（閘室長×口門寬×檻上水深）。設計代表船型、船隊尺度為：500t級貨船（總長×型寬×吃水）：52.0m×9.6m×2.2m；1拖4×500t船隊（總長×型寬×吃水）：194.0 m× 8.2m×2.0m；兼顧船型及尺度1000t級貨船（總長×型寬×吃水）：67.5m× 10.8m×（2.2～2.5）m。

三、取用水方案

1.用水量分析

（1）過閘次數(shù)計算

代表船型500t級貨船：每閘可通過l拖4×500t拖隊+3艘500t級船舶，或6艘500t級船舶，用量分別為（500t×4）+（500t×3）=3500t或500t ×6=3000t，拖隊占代表船型船舶總量按20%考慮，則代表船型每閘通過量為（3500t×0.2）+（3000t×0.8）=3100t。

兼顧船型1000t級貨船：每閘2 艘1000t級+4艘500t級船舶或4艘1000t級船舶，則每閘通過量為（500t×4）+（1000t×2）=4000t。

每閘加權通過量：代表船型按80%運量，兼顧船型按20%運量計算，每閘通過量為（3100t×0.8）+（4000t× 0.2）=3280t。

船閘設計單向通過能力為1332萬t，約需過閘次數(shù)為1332萬t/3280t=4061閘次，全年按330d通航計算，平均每天過閘次數(shù)=4061閘次/330d=12.3閘/d≈13閘/d。

（2）每閘用水量計算

閘室長度180m，船閘運行平均水頭大約為1.45m（水位資料詳見表1），每下行、上行一個過程下泄水量W按照下面方式計算：

式中：H—船閘運行平均水頭；

A—閘室底板面積。

由此計算，每日的總用水量為1903m3/閘次×13閘次 /d≈2.47（萬m3/d），全年用水量：

船閘建成運行后，在汛期承擔部分泄洪作用，主汛期7、8、9三個月泄洪水量為92d×13閘次/d×1903m3/閘次≈228萬m3。同時上游船閘同步開啟運行，上游船閘的開啟運行將為固鎮(zhèn)閘上游補給部分水量，每年補水約460萬m3。

表1　固鎮(zhèn)閘上、閘下多年月平均水位表　單位：m

2.取用水方案

取水水源：澮河固鎮(zhèn)閘上地表水；取水規(guī)模：全年取水量約為850萬m3；取水地點：澮河固鎮(zhèn)閘上。

3.用水過程分析

項目的用水過程分為兩個部分，其中包括用于船閘航運用水和閘門、閥門的漏水損失。根據(jù)《船閘總體設計規(guī)范》，閘門、閥門漏水損失為止水線漏水損失e（m3/s·m）與止水線長度u （m）的乘積，根據(jù)船閘的初步設計情況分析計算，固鎮(zhèn)復線船閘的閘門、閥門漏水損失為0.022m3/s。

四、取用水的合理性分析

1.取水合理性分析

（1）項目的建設可提高澮河航道現(xiàn)狀水運通過能力，進一步促進澮河航運開發(fā)建設，符合區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的要求。

（2）固鎮(zhèn)復線船閘工程設計最高通航水位標準采用10年一遇洪水標準，閘上為18.54m，閘下為18.42m，符合澮河防洪要求；同時，項目取水在《取水許可和水資源費征收管理條例》允許的取水范圍內(nèi)。

（3）項目本身不消耗水資源，屬于節(jié)水項目，項目取水有利于水資源的高效利用，有利于促進區(qū)域水資源的優(yōu)化配置，符合淮河流域水資源配置框架“強化水資源保護力度，推進節(jié)水建設”的要求。項目取水口位于固鎮(zhèn)閘上約30m處，在此取水符合《固鎮(zhèn)縣水資源規(guī)劃》中對固鎮(zhèn)縣水資源的相關配置規(guī)劃。

綜上所述，該建設項目取水基本合理。

2.用水合理性分析

從船閘的用水量指標來分析，固鎮(zhèn)復線船閘年用水量與貨運量之比為0.64m3/t；相比位于淮河干流上的蚌埠閘，蚌埠閘現(xiàn)狀實際年過貨量為800萬t，實際年用水量為2562萬m3，淮河蚌埠船閘現(xiàn)狀的該項指標為3.20m3/t，該項目的指標優(yōu)于蚌埠閘。

航運用水為航道內(nèi)用水，耗水量很小，澮河固鎮(zhèn)閘上游航道整治后增加了河道蓄水庫容，根據(jù)澮河航道整治工程可研報告，蘄縣閘以上—黃口閘下疏浚土方量超過2000萬m3，至少新增河槽蓄水庫容2000萬m3以上，可新增可供水量超過3000萬m3。河道挖深后，改善了地下水的補給條件，可增加地下水的可利用量。保持河道最小通航水深，有利于改善河道水生態(tài)環(huán)境，通過各船閘的補水后，可以滿足最低通航水位要求。

綜上所述，該項目用水量比較合理。

五、結語

通過以上分析，澮河固鎮(zhèn)復線船閘工程取水基本合理，用水量較少，符合國家相關產(chǎn)業(yè)政策和水資源管理相關規(guī)定，符合區(qū)域規(guī)劃和社會經(jīng)濟發(fā)展要求，在滿足通航的條件下，未對區(qū)域水資源造成不利影響，屬于生態(tài)友好型工程

（作者單位：安徽省港航建設投資集團有限公司230051）

（專欄編輯：張婷）