（安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 合肥 230088）

1 江淮溝通段線路選擇

根據(jù)引江濟(jì)淮工程總體布局，江淮溝通引水線路起點(diǎn)在巢湖西北角派河入巢湖口，通過派河口泵站樞紐與巢湖相接，引江水向淮河輸送。引水線路穿過合肥市濱湖新區(qū)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、肥西縣縣城上派鎮(zhèn)，跨越江淮分水嶺，進(jìn)入瓦埠湖湖區(qū)調(diào)蓄后，經(jīng)東淝河過東淝閘后，北流2.67km至淮河，線路全長155.1km。

2 跨越縱斷面方案比選

2.1 方案擬定

江淮溝通工程主要功能包括輸水和航運(yùn)，同時兼顧排洪和除澇。考慮到航運(yùn)功能，輸水隧洞方案已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)。結(jié)合實(shí)際情況，按過分水嶺的不同級數(shù)及河渠底高程設(shè)置，擬定一級明開平底、一級明開縱坡和二級明開3個方案進(jìn)行比選。各方案均考慮輸水與通航相結(jié)合，分水嶺段明開，航運(yùn)均按從派河經(jīng)分水嶺與淠河總干渠立交后于唐大莊直下瓦埠湖考慮。輸水設(shè)計(jì)流量295～290～280m3/s，全線Ⅱ級航道。各方案的一級抽水站均擬建于寧西鐵路北側(cè)約1.5km的蜀山駱郢。鑒于各方案在駱郢的南側(cè)和唐大莊的北側(cè)兩段輸水航道設(shè)計(jì)方案一致，故跨分水嶺方案比較段落選擇為蜀山駱郢至唐大莊（31+070～62+600）段。各比選方案擬定如下:

方案一:一級明開平底方案。在蜀山駱郢建設(shè)抽水站及船閘，設(shè)計(jì)流量290m3/s，提水至20.3m，蜀山駱郢至唐大莊輸水河道（航道）明開，按Ⅱ級航道采用設(shè)計(jì)底寬60m。為了達(dá)到在瓦埠湖最低通航水位時渠化通航的目的，底高程為平底13.4m，全長31.53km。設(shè)計(jì)輸水位:20.3～19.2m。方案一縱斷面示意見圖1。

方案二:一級明開縱坡方案。在蜀山駱郢建設(shè)抽水站及船閘，設(shè)計(jì)流量290m3/s，提水至25.5m，駱郢至唐大莊輸水河道（航道）明開，設(shè)計(jì)底寬60m，設(shè)計(jì)水深5.5m。設(shè)計(jì)底高程20～17.1m，縱坡比降建設(shè)唐大莊樞紐，包括船閘和節(jié)制閘，節(jié)制閘設(shè)計(jì)流量280m3/s。方案二縱剖斷示意見圖2。

圖1 方案一（一級明開平底方案）縱斷面示意圖

圖2 方案二（一級明開縱坡方案）縱斷面示意圖

表1 江淮溝通跨越江淮分水嶺縱斷面方案比較表

圖3 方案三（二級明開縱坡方案）縱斷面示意圖

圖4 方案一典型橫斷面圖

圖5 方案二典型橫斷面圖

圖6 方案三典型橫斷面圖

方案三:二級明開方案。在蜀山駱郢建設(shè)抽水站及船閘，設(shè)計(jì)流量290m3/s，提水至23.5m，明開駱郢至戴大郢輸水河道，設(shè)計(jì)底高程18～17.3m；戴大郢建設(shè)抽水站和船閘，提水至28m高程，開挖戴大郢至唐大莊輸水河道，設(shè)計(jì)底高程22.5～20.3m。輸水河道底寬均為45m，設(shè)計(jì)水深5.5m，比降建設(shè)唐大莊樞紐，包括船閘和節(jié)制閘，節(jié)制閘設(shè)計(jì)流量280m3/s。方案三縱斷面示意見圖3。

2.2 方案比選

方案從工程投資、運(yùn)行管理及費(fèi)用現(xiàn)值、施工難度、航運(yùn)條件、節(jié)能減排等5個方面進(jìn)行綜合比較。各項(xiàng)比較見表1。

綜合分析認(rèn)為，一級明開平底方案雖然土石方量及占地最多，投資最大，但樞紐建筑物最少、泵站揚(yáng)程最低，運(yùn)行管理方便，抽水費(fèi)用最小。從航運(yùn)條件及運(yùn)行管理看，方案一具有船閘級數(shù)少、用水量小等優(yōu)點(diǎn)，較其他方案有較明顯優(yōu)勢。因此過分水嶺縱斷面方案推薦采用一級明開平底方案。

3 跨越橫斷面方案比選

上節(jié)江淮溝通段跨越江淮分水嶺縱斷面確定方案后，考慮到開挖深度大，開挖開口寬、開挖方量大，工程占地及棄土占地多等因素，結(jié)合地質(zhì)條件，對河渠采用何種橫斷面進(jìn)行比選。根據(jù)工程地質(zhì)鉆探成果知，分水嶺段河道開挖邊坡為土、巖混合邊坡，上部為具有中膨脹特性的重粉質(zhì)壤土，最大厚度約19m；下部為具有崩解和膨脹特性的泥質(zhì)粉、細(xì)砂巖，最大厚度31.2m。開挖斷面二級平臺以下均為崩解巖段，二級平臺高程25.4m，輸水和最高通航水位均低于二級平臺高程，從利于工程方案布置、盡量減少開挖方量和占地量等方面考慮，結(jié)合邊坡防護(hù)措施，對江淮分水嶺段最高開挖邊坡4km河道擬訂4種斷面開挖方案進(jìn)行比選。

3.1 方案擬定

方案一:全斷面放坡方案

河道底寬60.0m，底高程13.4m，中風(fēng)化～新鮮細(xì)砂巖邊坡為1∶2，強(qiáng)風(fēng)化巖及膨脹土邊坡為1∶3，每6m設(shè)一階平臺。為防止細(xì)砂巖遇水崩解，邊坡開挖后先即噴射0.05m混凝土臨時防護(hù)，然后植筋掛網(wǎng)，澆筑0.15m厚混凝土板護(hù)坡。膨脹土邊坡垂直換填1.5m厚水泥改性土，再鋪設(shè)預(yù)制混凝土格式生態(tài)護(hù)坡。方案一典型斷面見圖4。

方案二:底部直墻斷面（雙排樁）方案

河道下部采用雙排灌注樁直墻，墻高12.0m，為保證通航及過水?dāng)嗝?，河道底?0.0m，河底高程13.4m。C30灌注樁樁徑1.0m，樁排距2.4m，樁間距2.0m，嵌固深度21.0m。樁頂設(shè)冠梁及連梁，冠梁尺寸為1.2m×0.8m（寬×高），連梁尺寸為0.8m×1.0m（寬×高）。直墻迎水面植筋掛網(wǎng)，澆筑0.6m厚C25混凝土防護(hù)層。直墻墻頂平臺寬度8.0m，平臺以上中風(fēng)化～新鮮細(xì)砂巖邊坡為1∶2，強(qiáng)風(fēng)化巖及膨脹土邊坡為1∶3，防護(hù)型式與方案一相同。方案二典型斷面見圖5。

方案三:底部直墻斷面（單排樁+錨索）方案。

河道下部采用單排灌注樁+錨索直墻，墻高12.0m，為保證通航及過水?dāng)嗝?，河道底?0.0m，河底高程13.4m。C30灌注樁樁徑1.0m，樁間距1.5m，嵌固深度10.0。樁頂設(shè)冠梁，冠梁尺寸為1.2m×0.8m（寬×高）。錨索水平間距3.0m，豎向間距4.0m，入射角15°，錨索長度從上至下分別為16.0m、29.0m、17.5m，錨索采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線。直墻迎水面植筋掛網(wǎng)，澆筑0.6m厚C25混凝土防護(hù)層。直墻墻頂平臺寬度8.0m，平臺以上中風(fēng)化～新鮮細(xì)砂巖邊坡為1∶2，強(qiáng)風(fēng)化巖及膨脹土邊坡為1∶3，防護(hù)型式與方案一相同。方案三典型斷面見圖6。

表2 各方案可比工程量及可比投資表

圖7 方案四典型橫斷面圖

方案四:底部格構(gòu)梁+錨索方案

河道下部邊坡1∶0.5，坡面采用格構(gòu)梁+錨桿防護(hù)，坡高12.0m，為保證通航及過水?dāng)嗝妫拥赖讓?0.0m，河底高程13.4m。錨索水平和垂直間距均2.0m，長度20.0m，入射角15°。格構(gòu)梁尺寸為0.3m×0.5m（寬×高）。格構(gòu)梁內(nèi)細(xì)砂巖噴錨防護(hù)，措施與方案一相同。坡頂設(shè)4m寬平臺，平臺以上中風(fēng)化～新鮮細(xì)砂巖邊坡為1∶2，強(qiáng)風(fēng)化巖及膨脹土邊坡為1∶3，防護(hù)型式與方案一相同。方案四典型斷面見圖7。

3.2 方案比選

為細(xì)化比選，對各方案可比工程量及投資進(jìn)行細(xì)化比選，具體內(nèi)容見表2。

針對各擬定方案，分別從過水?dāng)嗝?、通航條件、工程投資、工程占地及施工等方面綜合比選。

從過水?dāng)嗝婵紤]:該段設(shè)計(jì)水深約6.4m，四種方案設(shè)計(jì)水位條件過水?dāng)嗝婷娣e分別約為466.0m2、448m2、448m2、468m2，平均流速分別為 0.62m/s、0.65m/s、0.65m/s、0.62m/s，均能滿足過水要求，且流速較為合理。

從通航方面考慮:在最低通航水位下，四種方案航道斷面系數(shù)為:通過1000噸級船舶時航道斷面系數(shù)分別為8.8、9.1、9.1、9.4；通過2000噸級船舶時航道斷面系數(shù)分別為6.2、6.3、6.3、6.5，航道斷面系數(shù)均大于 6.0，均能滿足通航要求，其中方案四斷面系數(shù)最大，方案一通航視野最好。

從投資方面考慮:四種方案投資相差較小，方案四投資最大，方案一投資最小。

從工程占地方面考慮:方案一占地最多，方案四次之，方案二、方案三最少。

從工程施工及工期方便比較:方案一施工方式較為簡單，工期較短，其余三種方案需要打樁、拉錨等施工，工序多，工期長，對工期影響較大。

綜合各種因素，特別是在通航條件下，后面三種方案通航視野狹窄，在長距離狹窄斷面中，通航安全不能保證。因此，雖然方案一占地稍多，但是兼顧運(yùn)行安全及工程效益，確定采用方案一，即全斷面放坡開挖方案。

4 跨越方案布置

根據(jù)縱橫斷面比選結(jié)果，江淮溝通段跨越江淮分水嶺輸水河渠采用一級明開平底方案，提水泵站樞紐（蜀山泵站樞紐）設(shè)在駱郢處（樁號31+070），提水泵站樞紐～瓦埠湖段河渠斷面要滿足輸水、防洪和通航要求。確定最小底寬為60m，河底高程13.4m。河渠橫斷面采用梯形斷面，每6m高邊坡設(shè)一平臺，一級平臺寬4m，二級平臺兼顧管護(hù)道路布置，寬8.0m，二級以上平臺寬3.0m。渠道內(nèi)邊坡根據(jù)不同地質(zhì)分段，采用相應(yīng)坡比，具體為土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化砂巖邊坡1∶3、弱風(fēng)化砂巖邊坡1∶2；左右岸相同。

5 結(jié)語

引江濟(jì)淮是淮河流域水資源戰(zhàn)略配置工程和巢湖及淮河水環(huán)境綜合治理的重要措施，并列入了國家加快推進(jìn)的172項(xiàng)重大水利工程。工程在推進(jìn)并實(shí)施的過程中，如何兼顧調(diào)水、航運(yùn)、工程投資、運(yùn)行管理、生態(tài)環(huán)保各方面綜合效益，工程設(shè)計(jì)中需要做多種方案進(jìn)行比選、綜合分析。在江淮溝通切嶺方案選擇上，綜合多方因素，選擇一種安全可靠、運(yùn)行管理方便、投資合理的方案，是對工程發(fā)揮效益、順利實(shí)施起到至關(guān)重要的作用■