裕溪一线船闸扩容改造工程闸位选址及布置方案分析研究

裕溪一线船闸扩容改造工程闸位选址及布置方案分析研究

曹晓军

安徽省港航建设投资集团有限公司   230011

摘要：裕溪船闸年船舶及货物通过量屡创新高，现状船闸常年超负荷运行，通航保障压力大，现结合裕溪船闸周边建设场地情况、交通水利设施现状，综合考虑征迁、交通保障、环保水保及工程投资等影响因素，对裕溪船闸扩容工程进行研究，通过对裕溪船闸现状及周边情况制约因素的研究，提出最合适的扩容及布置方案。

关键词：江淮运河；裕溪船闸扩容；工程选址；平面布置

1 概述

随着江淮运河、合裕线航道整治工程的全线启动，以及腹地经济的发展，作为主要入江通道，合裕线承担的货运量将逐年增加。预测裕溪船闸2020年、2030年、2040年、2050年最大通过量分别为4500万吨、7800万吨、8800万吨、9600万吨，其中单向最大年货运量分别为2600万吨、4000万吨、4600万吨、5000万吨。现有裕溪复线船闸通过能力有限，经测算复线船闸年最大单向货物通过能力约为1682万吨，目前已接近饱和，不能满足未来运量的增长需求。

现有裕溪一线船闸已运行40余年，船闸闸室墙为简易墩式结构，闸墙抗撞性能差，损伤较严重，横拉门设备陈旧，运转件维修率高，船闸结构已不堪重负。

为满足江淮运河打通后新增过境货运量以及未来合裕线航道沿线生成货运量，解决航运瓶颈，尽早发挥航运效益，同时为确保安全通航，适应船舶大型化的发展，裕溪一线船闸亟需扩容改造。

2 闸位布置

2.1 船闸现状

裕溪一线船闸始建于上世纪70年代，按照原苏联三级标准建设，闸室长196m，宽15.4m，上游门槛高程3.49m，下游门槛高程为0.0m。闸门采用单面板桁架结构横拉门。该闸于1991年进行加固处理，加固后闸室净宽缩小为14.4m，闸室底板高程抬高为▽2.50。

裕溪复线船闸2012年底完工，船闸等级为Ⅲ级，设计最大船舶吨级为1000t，船闸尺度为200×23×4.5（m）。复线船闸位于节制闸东侧，下闸首布置于拦河坝轴线上，闸室布置于上游侧，上、下游引航道直线段长400m，由导航段和调顺段组成。

裕溪船闸是合裕线航道的关键节点工程，拟改建裕溪一线船闸级别取与合裕线航道等级一致，为Ⅱ级，设计最大船舶吨级为2000t级。

淮南铁路桥横跨裕溪河航道，距离现状枢纽轴线的直线距离约1.3km，两孔通航，通航尺度为60×8m，受左岸裕溪河大堤影响，西侧通航孔在低水期不满足Ⅱ级航道通航要求，仅右侧（东侧）单孔满足Ⅱ级航道通航要求，该部分已属于裕溪河Ⅱ级航道的整治范围，船闸设计时采用了与航道一致的通航孔；裕溪河铁路桥位于枢纽下游侧，两者轴线的直线距离约1.7km，中孔通航，通航尺度为60×8m，；县道X016跨裕溪河大桥横跨一线船闸闸室，需拆除重建。

裕溪一线船闸是裕溪闸水利枢纽的重要组成部分，枢纽位于长江左岸，裕溪河入长江口上游3km处，下游两侧为长江无为大堤，上游两侧为裕溪河大堤。

改建裕溪一线、复线船闸分别位于裕溪节制闸的左、右两侧，两闸中心线平行，中心距425.045m，改建裕溪一线船闸与裕溪节制闸中心线夹角5°45′45″，节制闸中心线处闸墩中点距离裕溪一线船闸225.5m，改建船闸上闸首上游面距离现状一线船闸上闸首下游面约93.8m。跨闸公路桥（县道X016跨裕溪河大桥）在拟改建一线闸处从闸室顶部跨越，经节制闸临长江侧向南跨过航道，从复线船闸上游导航墙顶部跨越。

裕溪节制闸于2015年初～2018年4月进行了拆除改造，在现状老节制闸上游约45m处重建裕溪节制闸闸室。闸室为胸墙式结构，共14孔，单孔净宽8m，总净宽112m，节制闸底槛高程为3.0m，胸墙底高程10.0m，闸顶高程14.5m，闸室顺水流方向长18m，闸室总宽度为134.4m。老节制闸闸室拆除，岸翼墙保留。新建岸翼墙与两岸坡式老翼墙连接。岸墙为钢筋砼空箱结构，翼墙为钢筋砼扶壁式结构。新建上下游护坦与已有底部工程连接，并对老的护底、护坡进行加固维修。

图1  裕溪枢纽总体布局图

2.2 上下游引航道与主航道的衔接条件

受征地拆迁影响，本次设计上游引航道道口门区与主航道转角较大（45°），建议未来航道整治时将上游口门区退堤扩挖，减少交角，改善船舶的进出闸条件，预计退堤长度达800余米后可将交角减少至25°，建议地方政府做好规划红线的控制工作，避免红线范围内建筑物增加，同时密切关注船舶大型化发展趋势，适时开展进整治建设。

上游引航道与主航道衔接的方式为“S”型反弯段，自上而下转弯半径分别为480m、380m，两转弯段间直线段长度为183m，主航道与引航道的夹角分别为53°24′5.42″及44°57′33.79″。

下游引航道与主航道衔接较为顺畅，采用380m的转弯半径与主航道顺接，主航道与引航道的夹角为23°23′46.88″。

3引航道平面布置

上、下游引航道平面布置采用不对称式，船舶进出闸方式上、下游均为

“曲进直出”。上、下游引航道直线段长度分别为413.8m、414.4m，宽度均为70m。

3.1  导航调顺段布置

上、下游导航墙长度均为120m。上游主导航墙自闸首起，采用长度20m（船闸中心线投影方向）斜率1：6的直线段与半径为500m的圆弧顺接，圆弧端部接靠船段。下游主导航墙布置型式与上游相似，也采用1:6直线段加R500m圆弧的方式，仅直线段长度为40m；上游辅导航墙长度为120m（船闸中心线投影方向），端部以25m的半径转向裕溪河防洪大堤侧，与其顺接，下游辅导航墙长度为70m（船闸中心线投影方向），端部以25m的半径转向无为大堤侧，与其顺接。

3.2  停泊段布置

上、下游引航道停泊段长度均为290m，分别位于上、下游主导航墙上、下游侧，均布置在引航道右岸。停泊段各设置12个靠船墩，间距为25m。上游近闸首段5个靠船墩采用下部排桩加上部胸墙结构，剩余7个靠船墩采用灌注桩独立墩结构，墩间采用空心板梁连接；下游靠船墩采用下部排桩加上部胸墙结构。

靠船墩后侧斜坡式结构水下部分陡于1:4的段落采用C20模袋混凝土结构，缓于1:4的段落直接进行疏浚；水上部分采用预制互锁块护坡结构。

3.3  口门区布置

为减少对上游裕溪河大堤的影响，上游引航道口门区设置一段双排桩支护结构，支护结构顺岸布置，与现状大堤9m等高线大体重合，总长度140m。

3.4  船闸管理所布置

船闸管理区布置于船闸上游导航段、闸首及前5节闸室范围防洪大堤的西侧场地，管理区占地面积为230×143m2。管理区新建办公楼、宿舍楼以及其他设施等，配电房、泵房及机修间布置在闸室西侧与防洪大堤合围的区域内。

3.5  闸区道路

闸室两侧墙后设置6m宽人行道，导航墙、护岸墙后均设置2m宽人行道。

3.6  防洪大堤

船闸工程范围内新建永久防洪大堤665m，其中裕溪河侧280m，长江侧385m。裕溪河侧大堤布置在上游辅导航墙侧，恢复施工开挖破坏的现状防洪大堤。新建大堤自上闸首上游侧以平行于船闸中心线方向向上游直线顺接现状裕溪河大堤。

长江侧防洪大堤自下闸首下游侧面起，沿现状大堤延伸，至闸管区北侧场地边界处沿平行线于船闸中心线方向与新建的裕溪河大堤顺接。

4结语

通过对裕溪船闸扩容改建工程闸位选址的研究，从工程实施的可行性、建设实施难度、工程投资及对周边交通的影响等方面分析，推荐对一线船闸进行扩容改建的方案，结合实际运行管理需要，拟定了现有的平面布置方案。总体方案的科学合理选择，有效加快了一线船闸扩容改建的推进速度，为安徽水运建设贡献了芜湖力量。

参考文献

[1]付长生，董明.京杭运河淮安四线船闸选址方案研究[J].中国水运，2024（02）.

[2]王仙美，李艳，沈旭鸿，张跃东.平原地区船闸工程设计与创新[M].河海大学出版社，2021.

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