崔群華　楊永平

摘 要：文章講述了南排工程建成至今在洪澇災(zāi)害中發(fā)揮的效益。南排工程對(duì)改善水系水質(zhì)的作用。通過(guò)對(duì)實(shí)際放水時(shí)水位的變化，解釋了“雍水”的產(chǎn)生和對(duì)大閘所在地縣城武原鎮(zhèn)的影響。根據(jù)當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)大閘工程的結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定存在的問(wèn)題進(jìn)行了解答。

關(guān)鍵詞：工程效益；調(diào)水成果；雍水；安全穩(wěn)定

引言

杭嘉湖平原屬于太湖流域，西起東苕溪導(dǎo)流港，東至上海張涇塘，南濱杭州灣，北臨太湖、太浦河、斜塘、橫潦涇，總面積7420平方公里。處于以太湖為中心的淺碟形邊緣。

杭嘉湖平原地勢(shì)平坦，平均海拔3米左右。再加上地域性特殊氣候梅雨和臺(tái)風(fēng)的影響水澇災(zāi)害頻發(fā)。興建水利工程顯得尤為重要。

杭嘉湖南排工程是太湖流域綜合治理十項(xiàng)骨干工程之一。規(guī)劃要求杭嘉湖南排工程在遇1954年5至7月平均降雨1057毫米的雨型時(shí)，通過(guò)長(zhǎng)山閘、南臺(tái)頭閘、鹽官三地閘站總共排澇23.42億立方米。其中長(zhǎng)山閘排水7.92億立方米。南臺(tái)頭閘排水6.6億立方米。鹽官下河排水6.9億立方米（包括電排）上河排水2億立方米。整個(gè)工程受益面積350萬(wàn)畝。

1 概述

1.1 長(zhǎng)山閘

長(zhǎng)山閘位于海鹽縣澉浦鎮(zhèn)東南2.5公里之長(zhǎng)山西南麓，因山得名。1977年7月正式開(kāi)工，長(zhǎng)山閘主體結(jié)構(gòu)為二等工程一級(jí)建筑。閘基為花崗斑巖及凝灰熔巖。閘共7孔，每孔凈寬8米，閘孔高4.5米，閘底板高程為-1.0米。閘型為平底板式。閘室內(nèi)布置有兩道鋼筋混凝土梁板式閘門，以防涌潮的破壞。閘門寬8.5米，高4.63米。設(shè)計(jì)御潮能力為100年一遇。閘門啟閉機(jī)配有80噸的油壓頂桿式啟閉機(jī)。設(shè)計(jì)過(guò)閘最大流量871立方米/秒。配套工程長(zhǎng)山河，從大閘至桐鄉(xiāng)洲泉，全長(zhǎng)67.5公里。河底寬30～65米，邊坡1：2.16～1：5，河底高程為-1～-3米。

1.2 南臺(tái)頭閘

南臺(tái)頭閘位于武原鎮(zhèn)東南1.5公里，南臺(tái)頭村附近的滬杭公路上。大閘主體為一級(jí)建筑。大閘共4孔，每孔凈寬8米，總凈寬32米。每孔設(shè)有兩道鋼筋混凝土梁板式閘門?？赘?.5米。閘底板高程-1.5米，設(shè)計(jì)過(guò)閘最大流量664立方米/秒。因閘基坐落在淤泥質(zhì)亞粘土及淤泥質(zhì)亞粘土與粉砂瓦土上，承載力較低，因此選擇鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)。樁徑0.8米，樁尖高程-27.7米，樁間距離3米呈梅花形布置，共457根。新開(kāi)南臺(tái)頭干河4公里，河底寬33米，河底高程-3米。

2 效益

2.1 防汛抗旱減災(zāi)

至2012年長(zhǎng)山閘已排放澇水264億立方米，南臺(tái)頭閘75.6億立方米，鹽官10億立方米（至2005年）。以洪水頻率差法分析計(jì)算，多年平均減災(zāi)農(nóng)田面積27萬(wàn)畝，相應(yīng)減少農(nóng)田等綜合損失年均10958萬(wàn)元；減少鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下工業(yè)損失年均39202萬(wàn)元；減少杭嘉湖地區(qū)綜合損失年均8661萬(wàn)元；合計(jì)防洪除澇年均效益58821萬(wàn)元。為100萬(wàn)～150萬(wàn)畝易旱農(nóng)田在抗旱中提供灌溉水源，年均灌溉效益為1045萬(wàn)元。增加和改善通航里程150公里，通航噸級(jí)為100噸級(jí)，較好的緩解了水上交通緊張的局面，年均航運(yùn)效益377萬(wàn)元。杭嘉湖南排工程綜合年均效益達(dá)60243萬(wàn)元。據(jù)1991年“6.16”、1993年“8.22”、1995年“7.6”3次臺(tái)風(fēng)暴雨典型調(diào)查計(jì)算，由于杭嘉湖南排工程的排澇作用，平均降低杭嘉湖平原洪水位0.17～0.23米，減少農(nóng)田受災(zāi)面積30～50萬(wàn)畝，緩減低洼圩區(qū)澇情270萬(wàn)畝，同時(shí)減輕了城鎮(zhèn)的防洪壓力。

1999年“6.30”洪水是杭嘉湖平原有歷史記錄以來(lái)最大的一次洪澇災(zāi)害。從6月7日入梅以后杭嘉湖地區(qū)普降暴雨。6月份嘉興雨量602.4毫米，比最大三十日一百年一遇雨量502毫米多100.4毫米，為四百年一遇。比1954年同期359.7毫米多242.7毫米。嘉興市各水文站除海寧硤石與海鹽于成由于南排排水原因最高水位沒(méi)有超過(guò)歷史最高值，其余均超歷史水位。其中最高為烏鎮(zhèn)水文站，超歷史最高水位0.56米。南排各閘滿負(fù)荷運(yùn)行從6月8日～7月7日共排澇水11.34億立方米。大大緩解了杭嘉湖地區(qū)的汛情。特別是海鹽、海寧兩地在啟閘后水位降低特別明顯。與1954年4米以上高水位超過(guò)56天相比，南排工程在99“6.30”洪水中錯(cuò)峰明顯，使得4米以上的水位只有8天。把工農(nóng)業(yè)的損失降低到最小層度。南排所涉流域范圍沒(méi)有造成災(zāi)難性的影響。發(fā)揮了非?？捎^的工程效益。

2.2 流域調(diào)水

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，杭嘉湖地區(qū)水質(zhì)污染嚴(yán)重。在“治污為本”的前提下，為加大杭嘉湖地區(qū)的水環(huán)境整治力度，抑制杭嘉湖平原區(qū)域整體水環(huán)境惡化趨勢(shì)；水利部門結(jié)合“引江濟(jì)太”工程，開(kāi)展了南排工程調(diào)水試驗(yàn)。2007年對(duì)調(diào)水前和調(diào)水后的水質(zhì)進(jìn)行了單項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)抽測(cè)，共布設(shè)52個(gè)抽測(cè)斷面，其中湖州、嘉興界域河網(wǎng)主要河道監(jiān)測(cè)斷面34個(gè)，省際行政邊際監(jiān)測(cè)斷面18個(gè)。從34個(gè)監(jiān)測(cè)斷面得到的數(shù)據(jù)對(duì)比得到（1）溶解氧：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了5.9%，Ⅳ類水體增加了41.1%，Ⅴ類水體減少23.5%，劣于5類水體減少了23.5%。（2）五日生化需氧量：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了11.8%，Ⅳ類水體減少了11.8%。（3）高錳酸鹽指數(shù)：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了55.9%，四類水體減少了55.9%。（4）氨氮：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了26.5%，Ⅳ類水體增加了2.9%，Ⅴ類水體減少了20.6%，劣于五類水體減少了8.8%。（5）總磷：Ⅰ～Ⅲ類水體增加了44.1%。Ⅳ類水體減少了17.6%，Ⅴ類水體減少8.8%。劣于Ⅴ類水體減少17.6%。（6）總體水質(zhì)：Ⅰ～Ⅲ類水體比列沒(méi)有變化，Ⅳ水體增加38.2%，Ⅴ類水體減少2.9%，劣于Ⅴ類水體減少35.3%。

從以上的數(shù)據(jù)可以看出，杭嘉湖南排工程的運(yùn)行對(duì)杭嘉湖地區(qū)的水質(zhì)改善有非常明顯的作用。

3 影響

3.1 雍水

南臺(tái)頭閘由于處于縣城武原鎮(zhèn)，在洪水位特別高的情況下，大閘在啟閉期間引起的水位漲落，使得一直以來(lái)當(dāng)?shù)氐陌傩照`認(rèn)為是大閘的啟閉引起的涌水使縣城武原鎮(zhèn)遭受了“水災(zāi)”。下面就以南臺(tái)頭閘一次放水的水位變化過(guò)程作一詳細(xì)說(shuō)明，以解誤情。

因水文計(jì)算和測(cè)流的需要在大閘上游140米的左岸設(shè)有水文測(cè)流纜道房與水位計(jì)。（水位計(jì)型號(hào)為重慶水文儀器廠生產(chǎn)的SW40型日記式水位計(jì)）水位計(jì)在放水期間記錄了水位的變化過(guò)程。

圖1至圖3是2007年10月7日受臺(tái)風(fēng)“羅莎”的影響南臺(tái)頭閘啟閘放水的第一潮水圖1以及中間每天兩潮的其中一潮圖2，圖3是最后一潮的水位變化曲線圖。由圖1可得（從右至左）10月8日1：20分閘門開(kāi)啟，開(kāi)閘時(shí)的最高水位為3.33米。圖2為10月11日8：00到10月12日8：00放水水位變化過(guò)程線。圖中記錄了兩潮水的變化過(guò)程。下面分析早潮的水位變化過(guò)程。開(kāi)閘時(shí)間是11日的3：05分9：20分時(shí)水位最低2.24米。從9：20分開(kāi)始由于上游來(lái)水和漲潮的共同作用水位迅速上漲，閘門也在此時(shí)關(guān)閉。因?yàn)樯嫌蝸?lái)水的作用水位繼續(xù)上漲。到10：18分水位漲到最高的3.82米。從10：18分到10：55分水位回落至3.49米，然后再次迅速上漲至11：35分水位漲至3.64米，經(jīng)過(guò)10分鐘基本穩(wěn)定后到12：18分又回落到3.61米。從12：18分的3.61米漲到12：52分的3.65米之后水位更加緩慢地上漲，直到下一潮開(kāi)閘。

人們所說(shuō)的“雍水”就是從11日10：05分到10：30分這25分鐘之內(nèi)的水位變化過(guò)程。從圖中可以得出雍高的水位有13厘米。整個(gè)經(jīng)過(guò)時(shí)間是25分鐘。這短時(shí)間的雍水不會(huì)影響縣城武原鎮(zhèn)原因有：（1）由于在建閘初期，考慮到排澇期間的行洪安全，在武原鎮(zhèn)區(qū)的主干河沿岸的各條支流上多建有節(jié)制閘。因節(jié)制閘的作用，鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)的河道水位不會(huì)隨著主干河的升高而升高。因此這近半個(gè)小時(shí)的“雍水”不會(huì)對(duì)武原鎮(zhèn)產(chǎn)生影響。（2）在洪峰期間，長(zhǎng)山閘和南臺(tái)頭閘兩閘同開(kāi)每天可以降低閘前水位約15～30厘米。由于南臺(tái)頭閘主干河穿越武原鎮(zhèn)因此可以迅速降低武原鎮(zhèn)水位。關(guān)閘時(shí)產(chǎn)生的“雍水”水位也已經(jīng)低于開(kāi)閘時(shí)的水位。由此可見(jiàn)根本不會(huì)產(chǎn)生“雍水淹城”的事情。

由于水系相通，每次放水結(jié)束以后要經(jīng)過(guò)一兩天才能漲平。圖3是一次放水的最后一潮，從圖中可以看到，長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閘以后的水位高于雍高水位。因此我們完全可以確認(rèn)“雍水”對(duì)武原鎮(zhèn)沒(méi)有影響?！坝核敝皇谴箝l在開(kāi)閘時(shí)的低水位和關(guān)閘后的漲水使人們產(chǎn)生的誤解。實(shí)際上關(guān)閘時(shí)的正常水位（在無(wú)外水和降雨的情況下）已經(jīng)低于開(kāi)閘時(shí)的水位。

長(zhǎng)山閘由于上游澉浦鎮(zhèn)距離大閘3公里，且所處地理位置較高，因此在大閘啟閉期間水位的漲落對(duì)周圍沒(méi)有影響。

3.2 穩(wěn)定

南臺(tái)頭閘和長(zhǎng)山閘均屬一級(jí)建筑?？拐鹆叶葹?度以上，而海鹽地區(qū)據(jù)有歷史記錄以來(lái)最大強(qiáng)度的地震為6度。南臺(tái)頭閘由于地質(zhì)條件原因引起的沉降對(duì)大閘局部構(gòu)件產(chǎn)生影響，但對(duì)大閘整體的穩(wěn)定沒(méi)有影響。地質(zhì)沉降的過(guò)程是一個(gè)緩慢的過(guò)程，一潮水的排放在6個(gè)小時(shí)左右，因此不存在因?yàn)榈刭|(zhì)影響造成閘門開(kāi)啟而無(wú)法關(guān)閉的現(xiàn)象。長(zhǎng)山閘由于建在巖基上，建成至今基礎(chǔ)非常穩(wěn)定。

兩座大閘的設(shè)計(jì)御潮能力均為一百年。在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)歷了多次大潮的沖擊。1997年8月18日在溫嶺登陸的第11號(hào)臺(tái)風(fēng)，風(fēng)、暴、潮碰頭帶來(lái)了百年一遇的大潮。澉浦站潮位為建站以來(lái)最高潮位8.4米。海鹽當(dāng)?shù)睾Ｌ帘粴资帲珒勺箝l均毫發(fā)無(wú)損，安然無(wú)恙。

4 結(jié)束語(yǔ)

4.1 杭嘉湖南排的建成在洪澇和枯水年份發(fā)揮了非常明顯的效益。從一次排澇的運(yùn)行曲線和99“6.30”洪水的實(shí)例看出，南排運(yùn)行可以迅速降低海鹽的河網(wǎng)水位。對(duì)于因南排排澇引起的“客水淹城”的說(shuō)法有了正確的認(rèn)識(shí)。

4.2 南排運(yùn)行期間可以改善海鹽及杭嘉湖地區(qū)的水質(zhì)。

4.3 大閘建筑結(jié)構(gòu)等級(jí)及其相應(yīng)力學(xué)性能均優(yōu)于百年一遇的標(biāo)準(zhǔn)海塘。所以抗震和防御大潮的能力是相當(dāng)可靠地。

杭嘉湖南排工程在以后必將發(fā)揮更大的作用，造福于海鹽和杭嘉湖地區(qū)的人民。

參考文獻(xiàn)

[1]海鹽縣水利志[Z].

[2]裘驊勇，邵學(xué)強(qiáng)，戴琪悅.杭嘉湖南排工程調(diào)水試驗(yàn)對(duì)水質(zhì)對(duì)水質(zhì)改善的效果分析[Z].