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阜宁船闸扩容改造工程闸位布置方案比选分析

顾俊旺 付长生

摘 要：原位改建船闸受现状场地限制，闸位布置难度较大，往往是设计的难点。根据阜宁船闸的实际情况，通过对现场的详细调查及多方案比选，确定闸位推荐方案，为类似船闸的闸位选择提供借鉴。
关键词：阜宁船闸;闸位布置;方案比选
：U641.2            ：A            ：1006—7973（2021）01-0099-02
船闸扩容改造工程采用原址改建方案时，由于建设规模的扩大及建设标准的提高，会导致建设用地增加及地表附着物的拆迁。对于一些养护项目，一般无征地及拆迁的指标，在闸位选择及布置困难重重。阜宁船闸扩容改造工程就符合这样的情况，如何在满足规范强制标准且不降低船闸运行效率前提下，选择合适的闸位布置方案，将对周边的影响降低到最小，是闸位布置方案需要重点解决的问题。
1项目概况
阜宁船闸位于盐城阜宁县陈集镇境内，苏北灌溉总渠距通榆河约23公里处，与阜宁腰闸、阜宁水电站并列横跨苏北灌溉总渠，构成阜宁腰闸水利枢纽。该船闸于1972年11月开工，1975年5月建成并交付使用，承担着苏北灌溉总渠、射阳河及通榆河的交汇贯通、水位调节、航运保障等任务。阜宁船闸是盐城西向淮安，接通苏北运河的重要水上过船设施。
原船闸规模为135×10×3.0（米，闸室长×口门宽×门槛水深，下同），设计通航最大船舶为300吨级，采用“一闸三首”的布置型式。
船闸经过近40年的使用，其运行机械设备老化，船闸破损较严重，已维修加固多次。随着水运经济发展和内河船舶大型化的趋势，阜宁船闸已难以适应航运发展需求。为保障船闸运行安全，满足沿线地区经济社会发展的需要，并适应货物量的迅速增长及船舶大型化的发展，需对阜宁船闸进行扩容改造。
根据盐城市航道网规划及阜宁船闸所在枢纽的防洪规划，扩容改建船闸为Ⅳ级通航建筑物，设计最大船舶吨级为500t并兼顾1000t级，船闸基本尺度为180×23×4（米），上闸首防洪等级与苏北灌溉总渠南堤一级大堤一致，按照百年一遇设计。
2闸位布置
2.1 难点分析
需要按照设计代表船型及建设规模的要求，在对周边建（构）筑物不产生影响的前提下进行闸位布置。
周边的限制性因素包括临近的阜宁电站、阜宁腰闸、横跨下闸首的S328省道、闸东村、下游海事所及公路管理站等，详见图1。
难点之二是在选定的闸位布置情况下，如何通过结构支护满足施工期基坑开挖、防洪及省道通车的要求。
2.2 对策及措施
2.2.1 充分做好现场踏勘工作
本项目工期较紧张，盐城市交通局从大局考虑，为减少对苏北灌溉总渠航道的影响，力争与上游的运东船闸一同建成通航，而本项目方案研究时，运东船闸已开工建设。
在建设单位的统筹调度及地方政府的积极配合下，项目组对现场进行了多轮广泛而深入的调研，摸清楚哪些受影响的建（构）筑物可以针对性的采取保护方案，以满足船闸施工期及运行期的要求。
2.2.2 多方案比選
根据调查结果，阜宁船闸除腰闸菜场范围房屋比较密集外，其它区域房屋数量不多，主要是普通一层民房。从拆迁数量、引航道直线段长度、节约投资、减少社会影响，实施的难度等方面，推荐闸位布置方案。
2.2.2.1方案一
改建阜宁船闸布置在阜宁水电站东侧，新建船闸中心线与原闸上闸首中心线夹角为10°50′51″，上闸首上移约125m，上闸首上游面中心距离阜宁水电站中心线约135.5m。
由于改建船闸规模扩大，原有船闸总渠上闸首、小中河下闸首、东侧闸室、上游导航墙小中河下游导航墙需要拆除。原总渠下闸首保留，西侧闸室作为基坑开挖支护结构亦保留，跨小中闸首的S328公路桥下部基础拆除，上部板梁结构经检测后，利用原空心板梁。
船闸上、下游引航道采用对称布置，船舶进出闸方式均为曲线进闸，曲线出闸。上下游引航道直线段长度分别为240m、135m，考虑到下行船舶为重载船，船闸上游引航道直线段长度较长，满足4倍的500吨单船船长。上下游引航道底宽为45m。
2.2.2.2方案二
改建阜宁船闸布置在阜宁水电站东侧，新建船闸中心线与原闸上闸首中心线夹角为18°7′29″，上闸首上移约140m，上闸首上游面中心距离阜宁水电站中心线约117.4m。
船闸上、下游引航道采用不对称布置，船舶进出闸方式上游为“曲进直出”，下游为“曲进曲出”。上下游引航道直线段长度分别为320m、240m，考虑到下行船舶为重载船，船闸上游引航道直线段长度较长，满足120m 导航调顺段和200m 靠船段的引航道直线段长度需要，下游引航道满足60m导航段和180m靠船段的需要。
2.2.2.3方案三
改建阜宁船闸布置在阜宁水电站东侧，新建船闸中心线与原闸上闸首中心线夹角为22°49′5″，上闸首上移约100m，上闸首上游面中心距离阜宁水电站中心线约142.0m。
船闸上、下游引航道采用反对称布置，船舶进出闸方式均为曲线进闸，直线出闸。上下游引航道直线段长度分别为390m、340m，均可满足引航道直线段长度的要求。
综合阜宁船闸改建工程的三个闸位方案，从征地拆迁、建筑物工程量的大小、投资大小等方面进行比较，权衡利弊，闸位方案一为推荐方案。
3结语
阜宁船闸扩容改造工程于2016年12月通过交工验收，试运情况安全平稳，2018年11月通过盐城市交通工程质量监督站竣工质量评定，2018年12月完成工程竣工决算审计工作，2019年1月通过竣工档案专项验收，2020年1月通过了工程竣工验收，至今运行状况良好，过闸货运量增长较快。
参考文献：
[1]阜宁船闸扩容改造工程方案设计报告.江苏省交通规划设计院股份有限公司，2005.
[2]船闸总体设计规范（JTJ305-2001）.
[3]内河通航标准（GB 50139-2014）.
[4]王作高.船闸设计.水利电力出版社，1992.
中国水运2021年1期
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