淮河流域平原河道大型病险拦河节制闸洪水标准探讨

关键词：淮河流域；病险水闸；洪水标准；探讨

中图分类号：TV87 文献标识码：B 文章编号：1000-1123（2012）12-0021-02

在近期开展的淮河流域大型病险水闸除险加固工程初步设计与复核工作中，因河道设计洪水标准与水闸设计洪水标准的差异，关于如何合理选取平原河道大型病险拦河节制闸的洪水标准的讨论较多。为利于大型病险拦河节制闸除险加固工程初步设计和技术复核等前期工作顺利开展，本文根据有关规范，并结合淮河流域防洪规划、病险水闸及所在河道工程实际情况，就合理选取大型病险拦河节制闸除险加固工程的洪水标准进行一些探讨。

一、病险水闸除险加固背景

水闸作为调节河道水位、控制流量的水工建筑物，具有挡水和泄（引）水等多种功能，是江河湖泊防洪调度、排涝挡潮、引水供水工程体系的重要组成部分，是防御自然灾害、保障经济社会发展和人民群众生命财产安全的重要基础设施。我国水闸大部分建于20 世纪50—70 年代，受技术经济条件限制，建设标准不高，加之运行多年，老化失修严重，很多水闸存在着安全隐患。对病险水闸进行除险加固，早日消除水闸安全隐患，确保水闸防洪、排涝和兴利等功能的正常发挥，不仅是防洪保安的需要，还是实现水资源优化配置、保障和改善民生的需要，对保障经济社会发展和稳定具有重要意义。

为深入贯彻2011 年中央1 号文件和中央水利工作会议精神，2012年，全国2 621 座大中型病险水闸除险加固工作将全面启动。淮河流域（含山东半岛）大中型水闸数量众多，有72 座大型病险水闸列入《全国大中型病险水闸除险加固专项规划》，这些大型病险水闸的类型包括拦河节制闸、分洪闸、泄洪闸、挡潮闸等，其中拦河节制闸分布较广，数量较多。

二、现状淮河流域平原河道和大型拦河水闸的洪水标准

现状淮河流域大部分拦河节制闸建在一级支流或二级支流上，且多建在支流中下游，这些支流的上游多为山丘区，中下游为平原。支流的防洪标准一般为20 年一遇，有少数河道的防洪标准为50 年一遇。在一些已批复实施的支流河道治理工程中拦河节制闸的洪水标准基本与河道相同，大部分为20 年一遇，少数为50年一遇。

在近期开展的淮河流域大型病险水闸除险加固工程初步设计工作中，设计人员大多根据所在河道的防洪规划来确定水闸的洪水标准，这些大型水闸的设计洪水标准一般取20年一遇，大部分未选取校核洪水标准。有少数水闸依据河道的远期规划考虑了校核洪水标准，校核洪水标准一般为50 年一遇。

此外，有些水闸还根据河道两岸堤防情况，将闸室上游设计洪水位加上一定的安全加高作为校核水位，作为复核其闸顶高程、闸室稳定和结构安全的校核条件。例如有一些水闸因上游堤防安全超高仅1.0 m左右，采用闸上设计水位加0.5 m作为校核条件；有的水闸因上游堤防安全超高约1.5 m，因此采用闸上设计水位加1.0 m作为校核条件。

三、规范关于大型水闸洪水标准的规定

涉及水闸工程等级和洪水标准的技术标准和设计规范主要有《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）、《防洪标准》（GB 50201—94）和《水闸工程设计规范》（SL 265—2001）等。

根据《水闸工程设计规范》，最大过闸流量为1 000～5 000 m3/s 的为大（2）型水闸，相应工程等别为Ⅱ等，主要建筑物工程级别为2 级；最大过闸流量大于或等于5 000 m3/s 的为大（1）型水闸，相应工程等别为Ⅰ等，主要建筑物工程级别为1 级。

规范规定，“对失事后造成损失不大或影响较小的1～4 级主要建筑物，经论证并报主管部门批准后可降低一级设计”；“平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域防洪规划规定的防洪任务，以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，并按表1所列标准综合分析确定”。

《水利水电工程等级划分及洪水标准》关于平原区大型拦河水闸的洪水标准规定也与表1 相同。

四、与洪水标准选取有关的因素

以往批复和现状正在开展除险加固设计的大部分水闸洪水标准的选取与水闸设计规范中“表1 平原区水闸洪水标准”有一定差异。按规范要求，大（2）型水闸设计洪水标准最低为30 年一遇，校核洪水标准最低为100 年一遇。结合淮河流域河道特性和水闸工程实际，选取水闸洪水标准的主要因素为：

①将设计洪水标准选取为20 年一遇的主要原因是考虑与河道规划相匹配。目前淮河流域大型水闸所在的基本是重要支流或一般支流，其防洪规划中的洪水标准一般为20 年一遇，仅有部分重要支流规划洪水标准为50 年一遇。如取水闸的设计洪水标准为50 年一遇～30 年一遇，由于洪水标准超过了河道两岸堤防的设计标准，在堤防安全不能保证（有可能发生溃堤导致洪水分泄漫流）的情况下很难准确演算洪水下泄过程，也很难合理确定有关水位、流量等设计要素。

②未选取校核洪水标准或校核洪水标准选取为50 年一遇的原因，也是考虑与河道的防洪泄流能力不匹配、洪水下泄过程无法演算、设计要素很难确定等因素有关。

③考虑工程失事造成损失或影响情况。理论上，当河道上游发生50年一遇～30 年一遇标准洪水时，河道堤防工程已先于水闸工程失事（如溃堤等），即使水闸工程损毁，其造成损失也不大或影响较小。

五、关于合理选取水闸设计洪水标准的建议

①根据有关规范，结合淮河流域河道防洪规划和有关大型病险水闸现状实际情况，建议大型病险拦河节制闸除险加固工程的设计洪水标准可按与河道防洪规划确定的洪水标准相匹配原则确定；对有远期规划的河道，水闸的设计洪水标准可按河道远期规划洪水标准确定。

②考虑河道将来治理标准的提高，或遇超标准洪水利用堤防超高强迫行洪，为保障水闸工程安全并减少对河道行洪的影响，平原河道大型拦河节制闸工程设计可根据两岸堤防标准与安全超高情况，按闸上设计水位加一定的超高（如0.5～1.0m）作为复核其闸顶高程、闸室稳定和结构安全的校核条件。

③为便于闸上交通桥与两岸堤顶道路平顺连接，尽量减少桥梁对宣泄超标准洪水的影响，建议平原河道大型拦河节制闸交通桥桥面高程不宜低于两岸设计堤顶高程。

④建议在今后水闸设计规范修订工作中，大型水闸的设计洪水标准宜与平原河道防洪标准一致，可将现行规范规定的水闸校核洪水标准调整为校核条件。

参考文献：

[1] 江苏省水利勘测设计研究院.《水闸工程设计规范》（SL 265—2001）[S].2001.

[2] 中华人民共和国水利部.《全国大中型病险水闸除险加固专项规划》[S].2011.

[3] 水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院.《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）[S].2000.

[4] 中华人民共和国水利部.《防洪标准》（GB 50201—1994）[S].1994.

作者简介：付强，高级工程师。