朱順　宋偉　黃平　張金花

摘要：乍嘉蘇航道防洪水閘建于1991年，現(xiàn)狀規(guī)模無論閘孔寬度還是閘底板高程均無法滿足乍嘉蘇航道V級航道升級為III級航道的要求，加之原閘門防洪期間啟閉麻煩，橋梁已被鑒定為危橋，防洪水閘改建迫在眉睫。在確定閘橋分建的總體方案的前提下，確定水閘閘孔規(guī)模既要考慮到百年一遇國家塘的防洪要求，又要滿足III級航道的通航要求，同時又要為將來的發(fā)展留有適當?shù)挠嗟兀罱K在滿足上述條件的基礎(chǔ)上，選取經(jīng)濟合理，符合周邊實際情況的水閘規(guī)模作為最終結(jié)論。

關(guān)鍵詞：水閘；乍嘉蘇航道；閘孔寬度

引言

嘉興港區(qū)乍嘉蘇航道原防洪水閘位于嘉興港區(qū)乍嘉蘇航道與老01省道（國家塘）交匯處，現(xiàn)狀水閘規(guī)模為2孔12米，與01省道合建為閘橋，于1991年建成投入使用，建成后至今已25年，原防洪水閘工程建成后，根據(jù)調(diào)度要求，每年臺風(fēng)期均需運行，但是由于疊梁門建設(shè)標準低，滲漏嚴重，吊裝時間長，嚴重影響防洪安全。此外，原防洪水閘現(xiàn)狀底板標高為-2.14米，其處所在航道為乍嘉蘇航道，通航最低水位為0.46米，通航凈深僅2.60米，根據(jù)現(xiàn)狀統(tǒng)計資料顯示，乍嘉蘇航道起點嘉興港區(qū)海河聯(lián)運港池年吞吐量約為1500萬t左右，平均日吞吐量為4萬t，規(guī)劃乍嘉蘇航道為III級航道，通航寬度不小于16米，通航凈深要求不小于3.50米。因此，原防洪水閘無論閘寬還是通航深度均已無法滿足浙北杭嘉湖地區(qū)III級航道的通航要求，且橋梁現(xiàn)狀已鑒定為危橋，嚴重影響周邊生產(chǎn)生活安全。

該項目引起了浙江省委省政府高度重視，2015年12月21日，副省長孫景淼率省相關(guān)部門來嘉興市調(diào)研交通工作，要求盡快解決乍嘉蘇線航道閘橋安全及瓶頸問題。2015年12月29日，嘉興市柏衛(wèi)東副秘書長在港區(qū)召開該項目的方案討論會，會上提出加快工作進度，力爭十三五期間完工建設(shè)，徹底解決該安全隱患。

新建防洪水閘擬建在原水閘南側(cè)40米位置，在根據(jù)規(guī)范要求確定百年一遇防洪水閘閘頂高程為6.96米的前提下，水閘閘檻的設(shè)計高程確定直接影響到通航設(shè)計水深、防洪水閘閘門的高度、基坑開挖的深度；水閘閘孔寬度[1]的確定直接影響到航道的通航能力；上述兩項因素又影響到金屬結(jié)構(gòu)[2]的設(shè)計、啟閉機的配設(shè)、基坑圍護的方案，最終影響工程的投資。因此水閘閘檻高程[3]和水閘閘孔寬度是水閘建設(shè)的兩項重要指標，合理地確定此兩項指標對水閘的建設(shè)顯得尤為重要。

1、 周邊情況

1.1 周邊航道情況

嘉興港區(qū)[4]主要航道有運河、杭申線、乍嘉線、杭平線、湖嘉申線等近十條三級或四級航道，港區(qū)內(nèi)最小通航水深大約為3.6米，現(xiàn)狀運力基本在300～1000t，航道內(nèi)通航的集裝箱船型多以24TEU和36TEU為主，現(xiàn)階段嘉興港區(qū)主要航道基本均可滿足36TEU集裝箱船，部分不能通過的航道也可以通過局部開挖拓寬或疏浚清淤等方式來滿足通航要求。

1.2 周邊通航水閘情況

根據(jù)21世紀以來本地區(qū)周邊江浙滬地區(qū)建成的通航水閘、船閘情況的調(diào)查統(tǒng)計，本地區(qū)周邊與本水閘規(guī)模相同的江蘇省諫壁船閘、上虞大厙船閘、上虞塘角船閘閘孔寬度均在16米以上，設(shè)計水深均為3.50米以上。

2、水閘閘孔設(shè)計

2.1 設(shè)計船型

本水閘位于乍嘉蘇航道起點，隨著近年來我國海洋經(jīng)濟戰(zhàn)略的不斷發(fā)展，海河聯(lián)運的不斷深入，浙北內(nèi)河集裝箱運輸量的不斷增加，船舶向大型化發(fā)展的趨勢越來越明顯，嘉興內(nèi)河集裝箱船舶的設(shè)計船型標準也以滿足三級航道要求的36TEU集裝箱船舶[5]作為設(shè)計標準。根據(jù)《嘉興市海河聯(lián)運網(wǎng)航道“十二五”規(guī)劃（修編）》乍嘉蘇線航道設(shè)計船型主要有1000t機動駁、1拖4×1000t及1頂2×1000t，其設(shè)計船型寬度均為10.8米，設(shè)計吃水為2.00米～2.30米。

2.2 閘孔寬度

根據(jù)《內(nèi)河通航標準》，Ⅲ級限制性航道船閘有效閘孔寬度≥16米。考慮到本工程地處乍嘉蘇航道首部，距離海河聯(lián)運港池僅80米，船只通過水閘即將面臨轉(zhuǎn)彎至港池，為盡可能保證船只通行速度，同時兼顧海河聯(lián)運的船只越來越向集裝箱貨輪發(fā)展，設(shè)計船型也逐步向更寬的船型發(fā)展，閘孔寬度宜盡可能取大值。現(xiàn)狀浙北千噸級航道設(shè)計船閘單孔最大凈寬為20米，本水閘設(shè)計閘孔寬度在保證現(xiàn)狀通航能力的前提下，不為航道再次造成瓶頸，同時考慮到現(xiàn)狀航道寬度為60米，且航道兩側(cè)不具備拓寬條件，2孔水閘中墩寬度約為10米，水閘閘孔寬度確定為2孔20米較為合適。

2.3 閘門高度

本工程屬嘉興港區(qū)老01省道3.0km海塘處置工程的延伸段，為國家海塘的一部分，保護的范圍為杭嘉湖東部平原及內(nèi)陸地區(qū)是長三角重要的糧食產(chǎn)地和經(jīng)濟中心，確定本工程為一等工程，防洪標準與國家海塘標準一致為100年一遇。按照露頂式閘門頂部應(yīng)在可能出現(xiàn)的最高擋水位以上有0.3～0.5mi的超高，綜合閘頂高程、地面沉降等因素本項目閘門頂高程取值為6.96米。

根據(jù)《內(nèi)河通航標準》，Ⅲ級限制性航道船閘有效門檻水深要求大于等于3.5米，同時需滿足不小于1.6倍設(shè)計船舶滿載吃水。乍嘉蘇航道設(shè)計船型最大設(shè)計吃水深度為2.30米，相應(yīng)船閘有效門檻水深應(yīng)大于等于3.68米，考慮到本研究水閘地處乍嘉蘇航道首部，自港池進入乍嘉蘇航道過閘由南向北的船只多為海河聯(lián)運的滿載貨船，為避免因船閘底檻高程設(shè)置低易造成貨船過閘速度慢，從而影響乍嘉蘇航道通航能力。同時兼顧實際載貨船只超載現(xiàn)象較為普遍的現(xiàn)狀，因此水閘設(shè)計水深按保守情況取值為4.0米。根據(jù)本地區(qū)設(shè)計最低通航水位0.46米，設(shè)計水閘閘檻高程取值為-3.54米，本研究水閘為降低閘前淤積可能性，減少因開挖深基坑對周邊建筑物的影響，減少工程投資，閘底板頂高程與閘檻高程取值一致為-3.54米。

故閘門高度設(shè)計取值為10.5米。

結(jié)語

乍嘉蘇航道為長三角地區(qū)浙北杭嘉湖平原一條重要的水上運輸線路，隨著長三角地區(qū)海洋經(jīng)濟的不斷發(fā)展[6]以及乍嘉蘇航道“五改三”改造工程的加快推進，乍嘉蘇航道的重要性越來越高。本研究水閘屬于國家海塘的一部分，具有重要的防洪作用，并且處于乍嘉蘇航道的源頭，兼具防洪和通航的作用。從防洪而言，水閘的口門越小越易于封堵，發(fā)生不利情況下?lián)岆U的難度也越??；而從通航的角度來看，通航的口門越大越有利于船舶的通行，通過對現(xiàn)場河道兩側(cè)的實際限制情況，國家塘百年一遇的防洪和乍嘉蘇航道III級通航的要求，經(jīng)綜合論證，防洪水閘口門按照2孔20米規(guī)模確定，閘門高度設(shè)計取值為10.5米。

【參考文獻】：

[1] 陳秀青. 水閘基本尺寸設(shè)計方案比較[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督， 2013， 21（4）： 49-52.

[2] 王芳， 王根祥. 沿海地區(qū)通航排水閘金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 水利水電技術(shù)， 2011， 42（4）： 45-47.

[3] 李春日. 平原地區(qū)天然河道節(jié)制閘閘檻高程的選擇[J]. 中國科技信息， 2012， （21）： 58-59.

[4] 馬金樑， 孟超. 嘉興港獨山港區(qū)概況及進港船舶幾個注意問題[J]. 航海技術(shù)， 2011， （2）： 13-14.

[5] 吳一婷， 艾萬政， 淦學(xué)甄. 嘉興內(nèi)河集裝箱標準化船型比選研究[J]. 中國水運月刊， 2014， 14（10）： 19-20.

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