萬(wàn)云剛

澮河固鎮(zhèn)復(fù)線船閘工程水資源論證中的取用水合理性分析

萬(wàn)云剛

一、前言

隨著國(guó)家及省市各級(jí)政府對(duì)水運(yùn)工程的逐步重視，安徽省迎來(lái)了水運(yùn)工程建設(shè)特別是船閘工程建設(shè)的黃金期。“十一五”以來(lái)，安徽省已建成并投入運(yùn)營(yíng)船閘6座，在建船閘4座，計(jì)劃開工建設(shè)5座。固鎮(zhèn)復(fù)線船閘的建設(shè)對(duì)提高航道的通航能力，滿足煤炭等貨物運(yùn)輸需求，加快完善綜合交通體系，促進(jìn)皖北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有十分重要的作用。作為通航建筑物，船閘取用水是由上游轉(zhuǎn)移到下游的過(guò)程，該船閘處于皖北，又是干旱缺水地區(qū)，正確分析船閘取用水合理性在項(xiàng)目前期顯得尤為重要。鑒于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的、統(tǒng)一的取用水量分析計(jì)算模式，總結(jié)和推廣取用水合理性分析顯得十分必要。本文通過(guò)固鎮(zhèn)復(fù)線船閘取用水量分析，提出船閘用水、補(bǔ)水綜合分析思路，為以后船閘水資源論證取用水合理性分析提供一個(gè)思路。

二、工程概況

沱澮河航道是溝通豫皖兩省的重要省際航道，航道現(xiàn)狀等級(jí)為VI級(jí)，規(guī)劃等級(jí)為IV級(jí)，澮河安徽段航道為《安徽省內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展規(guī)劃》中5條地區(qū)重要航道之一。澮河固鎮(zhèn)復(fù)線船閘是沱澮河航道梯級(jí)開發(fā)的重要組成部分，位于蚌埠市固鎮(zhèn)縣固鎮(zhèn)節(jié)制閘及老船閘南側(cè)，上距蘄縣閘38km，下距五河閘65km，為沱澮河航道自下而上第二個(gè)梯級(jí)通航建筑物。該船閘為IV級(jí)船閘，兼顧1000t級(jí)貨船通過(guò)。批復(fù)閘室尺寸為180m×23m×4m（閘室長(zhǎng)×口門寬×檻上水深）。設(shè)計(jì)代表船型、船隊(duì)尺度為：500t級(jí)貨船（總長(zhǎng)×型寬×吃水）：52.0m×9.6m×2.2m；1拖4×500t船隊(duì)（總長(zhǎng)×型寬×吃水）：194.0 m× 8.2m×2.0m；兼顧船型及尺度1000t級(jí)貨船（總長(zhǎng)×型寬×吃水）：67.5m× 10.8m×（2.2～2.5）m。

三、取用水方案

1.用水量分析

（1）過(guò)閘次數(shù)計(jì)算

代表船型500t級(jí)貨船：每閘可通過(guò)l拖4×500t拖隊(duì)+3艘500t級(jí)船舶，或6艘500t級(jí)船舶，用量分別為（500t×4）+（500t×3）=3500t或500t ×6=3000t，拖隊(duì)占代表船型船舶總量按20%考慮，則代表船型每閘通過(guò)量為（3500t×0.2）+（3000t×0.8）=3100t。

兼顧船型1000t級(jí)貨船：每閘2 艘1000t級(jí)+4艘500t級(jí)船舶或4艘1000t級(jí)船舶，則每閘通過(guò)量為（500t×4）+（1000t×2）=4000t。

每閘加權(quán)通過(guò)量：代表船型按80%運(yùn)量，兼顧船型按20%運(yùn)量計(jì)算，每閘通過(guò)量為（3100t×0.8）+（4000t× 0.2）=3280t。

船閘設(shè)計(jì)單向通過(guò)能力為1332萬(wàn)t，約需過(guò)閘次數(shù)為1332萬(wàn)t/3280t=4061閘次，全年按330d通航計(jì)算，平均每天過(guò)閘次數(shù)=4061閘次/330d=12.3閘/d≈13閘/d。

（2）每閘用水量計(jì)算

閘室長(zhǎng)度180m，船閘運(yùn)行平均水頭大約為1.45m（水位資料詳見表1），每下行、上行一個(gè)過(guò)程下泄水量W按照下面方式計(jì)算：

式中：H—船閘運(yùn)行平均水頭；

A—閘室底板面積。

由此計(jì)算，每日的總用水量為1903m3/閘次×13閘次 /d≈2.47（萬(wàn)m3/d），全年用水量：

船閘建成運(yùn)行后，在汛期承擔(dān)部分泄洪作用，主汛期7、8、9三個(gè)月泄洪水量為92d×13閘次/d×1903m3/閘次≈228萬(wàn)m3。同時(shí)上游船閘同步開啟運(yùn)行，上游船閘的開啟運(yùn)行將為固鎮(zhèn)閘上游補(bǔ)給部分水量，每年補(bǔ)水約460萬(wàn)m3。

表1　固鎮(zhèn)閘上、閘下多年月平均水位表　單位：m

2.取用水方案

取水水源：澮河固鎮(zhèn)閘上地表水；取水規(guī)模：全年取水量約為850萬(wàn)m3；取水地點(diǎn)：澮河固鎮(zhèn)閘上。

3.用水過(guò)程分析

項(xiàng)目的用水過(guò)程分為兩個(gè)部分，其中包括用于船閘航運(yùn)用水和閘門、閥門的漏水損失。根據(jù)《船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范》，閘門、閥門漏水損失為止水線漏水損失e（m3/s·m）與止水線長(zhǎng)度u （m）的乘積，根據(jù)船閘的初步設(shè)計(jì)情況分析計(jì)算，固鎮(zhèn)復(fù)線船閘的閘門、閥門漏水損失為0.022m3/s。

四、取用水的合理性分析

1.取水合理性分析

（1）項(xiàng)目的建設(shè)可提高澮河航道現(xiàn)狀水運(yùn)通過(guò)能力，進(jìn)一步促進(jìn)澮河航運(yùn)開發(fā)建設(shè)，符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求。

（2）固鎮(zhèn)復(fù)線船閘工程設(shè)計(jì)最高通航水位標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，閘上為18.54m，閘下為18.42m，符合澮河防洪要求；同時(shí)，項(xiàng)目取水在《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》允許的取水范圍內(nèi)。

（3）項(xiàng)目本身不消耗水資源，屬于節(jié)水項(xiàng)目，項(xiàng)目取水有利于水資源的高效利用，有利于促進(jìn)區(qū)域水資源的優(yōu)化配置，符合淮河流域水資源配置框架“強(qiáng)化水資源保護(hù)力度，推進(jìn)節(jié)水建設(shè)”的要求。項(xiàng)目取水口位于固鎮(zhèn)閘上約30m處，在此取水符合《固鎮(zhèn)縣水資源規(guī)劃》中對(duì)固鎮(zhèn)縣水資源的相關(guān)配置規(guī)劃。

綜上所述，該建設(shè)項(xiàng)目取水基本合理。

2.用水合理性分析

從船閘的用水量指標(biāo)來(lái)分析，固鎮(zhèn)復(fù)線船閘年用水量與貨運(yùn)量之比為0.64m3/t；相比位于淮河干流上的蚌埠閘，蚌埠閘現(xiàn)狀實(shí)際年過(guò)貨量為800萬(wàn)t，實(shí)際年用水量為2562萬(wàn)m3，淮河蚌埠船閘現(xiàn)狀的該項(xiàng)指標(biāo)為3.20m3/t，該項(xiàng)目的指標(biāo)優(yōu)于蚌埠閘。

航運(yùn)用水為航道內(nèi)用水，耗水量很小，澮河固鎮(zhèn)閘上游航道整治后增加了河道蓄水庫(kù)容，根據(jù)澮河航道整治工程可研報(bào)告，蘄縣閘以上—黃口閘下疏浚土方量超過(guò)2000萬(wàn)m3，至少新增河槽蓄水庫(kù)容2000萬(wàn)m3以上，可新增可供水量超過(guò)3000萬(wàn)m3。河道挖深后，改善了地下水的補(bǔ)給條件，可增加地下水的可利用量。保持河道最小通航水深，有利于改善河道水生態(tài)環(huán)境，通過(guò)各船閘的補(bǔ)水后，可以滿足最低通航水位要求。

綜上所述，該項(xiàng)目用水量比較合理。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，澮河固鎮(zhèn)復(fù)線船閘工程取水基本合理，用水量較少，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和水資源管理相關(guān)規(guī)定，符合區(qū)域規(guī)劃和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，在滿足通航的條件下，未對(duì)區(qū)域水資源造成不利影響，屬于生態(tài)友好型工程

（作者單位：安徽省港航建設(shè)投資集團(tuán)有限公司230051）

（專欄編輯：張婷）