潘 晨

（溫州市水利投資開發(fā)有限公司，浙江 溫州 325000）

1 工程概況

三甲節(jié)制閘位于海城片與濱海園區(qū)交界處的三甲河連通河段上游，設計閘寬3孔×10m，設計流量110m3/s，在滿足常規(guī)擋水、泄洪要求下，考慮景觀要求，閘門型式選擇應從運行管理便利性、耐久性、景觀性等方面綜合考慮。

閘址處現狀為農田，田面高程2.8～3.0m，北側現狀永清河河寬15～17m，西側有1條鄉(xiāng)間道路，建有1座跨河橋梁，橋寬6.8m、 橋梁跨度15m，橋面高程4.5m。 水閘下游為即將開挖的三甲河6#，7#調蓄湖。

三甲水閘擬建場地地基土主要為軟弱土，基坑邊坡穩(wěn)定能力差，主要為第2-2 層粉質黏土及第3 層淤泥夾砂、第4 層淤泥。 地層均為中高壓縮性、易變形、易沉降、抗剪強度較低、排水固結慢的不良軟土，天然地基承載力較低，抗滑、抗沖穩(wěn)定性差。

泵閘場地天然地基承載力及變形均不能滿足工程要求，故不宜采用天然地基。

2 閘型比選

本工程擬定3種常規(guī)閘門方案，其中常規(guī)直升式水閘由于影響河道景觀，不參與閘型比選。

2.1 下臥式方案（方案1）

下臥式閘門是目前水利設備領先的活動壩技術之一，廣泛應用于農業(yè)灌溉、船閘、海水擋潮、城市河道景觀和水電站等工程建設，下臥式閘門具有以下特點。

2.1.1 大跨度布置、節(jié)省投資

臥倒式閘門采用單扇獨立控制，閘門與閘門之間直接利用止水橡膠連接，無需隔墩，可實現閘門在閘體上大跨度布置，與常規(guī)水閘相比，閘墩、樁基等土建投資減少十分明顯。

2.1.2 景觀效果好

與常規(guī)直升式水閘相比，臥倒式閘門無上部房建結構，視覺上更美觀，與內河景觀更協(xié)調，更適合本工程。

2.1.3 控制簡單

臥倒式閘門采用集成式液壓系統(tǒng)，操作靈活，可人工控制每個閘門，也可采用水位儀控制，實現自動化操作，達到無人管理。

2.1.4 施工方便

下臥式翻板閘門土建工程量大大減少，施工期短、施工更方便。

2.1.5 適應范圍廣

臥倒式閘門屬于低水頭擋水建筑物，廣泛使用于水利灌溉、水力發(fā)電、城市美化環(huán)境等方面。 特別對于城市河道治理，可形成寬闊的水面，增加城市風光帶，閘門頂部形成的瀑布景觀，可有效改善生態(tài)人文環(huán)境，提高城市的社會環(huán)境等級。

東排（龍灣片）中雙岙景觀節(jié)制閘采用下臥式水閘，目前正在施工中，如圖1。

圖1 下臥式水閘

2.2 橡膠式方案（方案2）

橡膠壩利用充排管路，用水將表面特制的壩袋充脹形成擋水壩，壩頂可以自由溢流，并可根據需要調節(jié)壩高，控制上游水位，以發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運、防洪、擋潮等效益。

2.2.1 優(yōu)點

橡膠壩主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程，可以減少常規(guī)水閘的啟閉機房、中墩、工作橋等結構。

2.2.2 缺點

首先內河雜物較多，壩袋易被異物刺破，橡膠易老化，壩袋耐久性較差；另外橡膠壩沖水放水時間均較長?？紤]三甲節(jié)制閘遠期有行洪功能，對行洪安全不利；最后充水和放水都需要開啟大功率水泵，后期運行費用較高，如圖2。

圖2 橡膠壩式

2.3 合頁式方案（方案3）

本方案采取合頁式鋼閘門，建成后工程主要由閘室段、水閘管理房和工作橋等組成。

2.3.1 優(yōu)點

合頁式閘門運行管理方便，結構相對簡單，為新產品、新工藝。

閘門啟閉方式是從河床底部將閘門拉起來，起吊之后閘門位于水面之上，便于閘門的檢修維護，水閘形式啟閉機采用卷揚式啟閉機，卷揚式啟閉機工藝成熟可靠度高。

2.3.2 缺點

合頁式閘門目前在浙江地區(qū)應用尚不多，其主要缺點有：①三甲節(jié)制閘下游為寬闊湖面，本方案中上部房屋與水景觀不太協(xié)調； ②運行期水閘受淤積影響較大；③閘門拉桿長期浸泡在水中，易發(fā)生腐蝕破壞。 如圖3。

圖3 合頁式閘門

3 方案比選

3.1 河道行洪安全

下臥式及合頁式臥倒門開啟速度較快，而橡膠壩攔水與泄水的過程是通過壩袋的充水與放水來完成的，每次充水或者放水需要較長時間，難以實現迅速的啟閉，存在一定的防洪風險。

3.2 工程運行期維護

（1）橡膠壩后期運行過程中需要養(yǎng)護，陽光長期照射容易導致橡膠老化，水流及泥沙的沖刷作用也也會破壞壩袋表面。

（2）合頁門采用卷揚式啟閉，拉桿長期位于水中，而河道水質現狀及今后較長時間均為劣質水，拉桿易腐蝕。

（3）下臥式設置在閘墩內部的液壓集成系統(tǒng)啟閉，不受河水影響，運行管理相對維護便利，其門池可能存在的泥沙淤積可通過地板預埋充氣孔解決。

3.3 工程投資

3種閘門水工部分投資相差不大，主要區(qū)別在閘門及啟閉設備，其中下臥式投資795萬元/m，橡膠壩約269萬元，合頁式872萬元。 如表1。

表1 各閘門投資比較 單位：萬元

綜合比選，本工程推薦下臥式閘門型式。

4 水閘設計

三甲節(jié)制閘為3 孔×10m，采用下臥式景觀閘門，閘檻高程0.50m，設計流量110m3/s，內河50 年一遇設計洪水位上游3.86m、下游3.84m，水閘工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3 級。

節(jié)制閘順水流方向由上游護底段、閘室段、下游消能防沖段3部分組成，順水流向總長48.2m。 閘室段順水流方向長18.2m，閘室為3孔，每孔凈寬10m。節(jié)制閘采用下臥式景觀閘門，管理房位于閘室右岸，閘室結構為開敞式，閘頂設交通橋1座，橋面寬4.5m，大梁底高程4.05m，遠期設計洪水開閘泄洪時為堰流狀態(tài)。閘室采用整體式結構，由于閘室橫向長度較長，在中間孔設后澆帶1條，帶寬2.85m，后腳帶比閘底板深0.6m，閘室底板基礎采用φ800 鉆孔灌注樁進行處理。

閘室底板為C25 鋼筋混凝土平底板，為減少淤積影響，在閘室寬度滿足行洪前提下，閘檻高程適當高于河床高程，一般段高程0.5m，門池段高程-0.5m，集石坑段高程0.0m，門池段底板預埋PVC 充氣孔，閘底板厚度0.5～1.45m，基礎采用φ800 鉆孔灌注樁進行處理。

水閘中墩厚1.0～3.4m，邊墩厚0.8～2.0m，集成式啟閉機及液壓裝置安裝在邊墩、中墩內部，并在閘墩頂部設檢修蓋板。 水閘上下游各設檢修門槽1道，采用鋼疊梁檢修門。

閘室右岸布置12.5m×7.5m管理房，內設配電室、發(fā)電機及電控柜室、值班室及檢修門存放間等。

5 結語

（1）本次對3種閘門通過分析，從河道行洪安全、工程運行期間維護、 城市景觀及工程投資等綜合比選，推薦下臥式閘門。

（2）工程建設后，提高了濱海園區(qū)與三甲河區(qū)域內的防洪能力，減少了區(qū)域內洪澇災害帶來的損失，改善了當地的生態(tài)環(huán)境，促進當地的社會穩(wěn)定和地方經濟的快速發(fā)展，起到顯著的社會經濟效益。