于曹閘工程運行調度方案探討

牛廣偉，楊 霞

(安陽市河道管理處，河南安陽 455001)

1 工程概況

于曹閘工程位于洹河干流上，洹河導線樁號34+720處，京港澳高速公路橋下游約180m處，為景觀節(jié)制閘，主要由節(jié)制閘及配套管理設施組成。工程等級為Ⅱ等，設計洪水標準為50年一遇(過閘流量2300m3/s)，設計蓄水位69.74m。節(jié)制閘閘室共布置7孔，單孔凈寬10m;工作橋布置在閘室上部，共9跨，中間7跨單跨長12.3m，兩端單跨長13.0m，橋面凈寬4.5m。管理設施布置于河道右岸，主要包括液壓啟閉控制室及新建管理辦公用房。

于曹閘采用雙扉式平面鋼閘門，每孔設置2扇閘門(大門及小門)，采用液壓啟閉操作。大門正常擋水高度4.8m，小門正常擋水高度3.1m。正常蓄水時，大小門關閉，蓄水深度為7.9m。

根據安陽市發(fā)展規(guī)劃，結合河道特點，于曹節(jié)制閘的建設任務為通過建設攔蓄工程抬高河道蓄水位，改善城市河道景觀，兼顧防洪及河道通航要求。

2 于曹閘工程運行調度原則

于曹閘為景觀節(jié)制閘，從于曹閘建設任務出發(fā)，考慮河道防洪、通航要求、游人安全以及河道邊坡堤防穩(wěn)定等因素，閘上水位不宜頻繁起落，閘下流量也不宜時大時小，避免水位與流量頻繁出現較大波動。因此，為了發(fā)揮工程效益，保證河道行洪安全，考慮雙扉式閘門啟閉調度系統(tǒng)的自動化程度，工程運行調度應遵循以下原則:

a.于曹閘工程閘門調度運用宜采用動態(tài)啟閉的實時調度。

b.于曹閘工程運行必須在保證工程安全的條件下，合理地綜合利用水資源，充分發(fā)揮工程效益。當景觀旅游與防洪矛盾時，景觀旅游應服從防洪。

c.于曹閘工程運行必須與上、下游工程相配合。

3 于曹閘工程運行調度方案

按照于曹閘工程運行調度原則，于曹閘工程運行應結合上游東風橡膠壩、殷都橡膠壩運行情況和下游河道現狀過流情況進行調度。運行調度方案分為非汛期運行調度方案和汛期運行調度方案。大、小閘門開啟及蓄水情況見下表。

大、小閘門開啟及蓄水情況表

3.1 非汛期運行調度方案

安陽市屬于資源型缺水城市，隨著國民經濟和工農業(yè)生產的發(fā)展、城市化水平的提高、城市規(guī)模的擴大，水資源短缺現象更加嚴重。在非汛期且無較大降雨時，于曹閘大、小閘門全部關閉進行蓄水，有效利用雨洪及彰武水庫棄水蓄水，保持閘上水位在設計蓄水位69.74m處運行，上游東風橡膠壩和殷都橡膠壩全部放空。在于曹閘正常蓄水時，閘上水位達到69.94m(即高出設計正常蓄水位0.2m)，使河道蓄水深最大可達8.1m，應開啟小門調節(jié)水位，最高蓄水位不能超過69.94m。

3.2 汛期運行調度方案

汛期于曹閘工程運行調度應在保證防洪及工程安全的條件下，考慮適當延長河道蓄水運行時間，盡量滿足河道景觀要求。汛期運行調度又分為主汛期運行調度和非主汛期運行調度。在汛期要做到與市防汛指揮調度中心密切聯系，時刻關注水情雨情。于曹閘工程實行實時調度，閘門進行動態(tài)啟閉。在主汛期(7月15日～8月15日)，為保證洪水在河道中正常安全行洪，減少或避免由于調度原因對河道防洪造成不利影響，大、小閘門應全開運行，將于曹閘中的蓄水下泄至下游河道。在開閘泄水時，由于下游河道未經全面治理，部分河段過流能力不足200m3/s，為防止下泄水流形成人造洪峰進入崔家橋滯洪區(qū)，漫溢下游河道，造成災害，應控制下泄流量不超過200m3/s。在非主汛期，于曹節(jié)制閘大門關閉，提升小門至門底高程71.5m處，降低河道水位在66.64m運行，同時將上游東風橡膠壩及殷都橡膠壩充水至設計蓄水位正常擋水運行，東風橡膠壩設計蓄水位為68.02m，殷都橡膠壩設計蓄水位為70.61m。使市區(qū)段河道保持一定的蓄水位運行，滿足河道景觀要求。

4 閘門啟閉操作方案

于曹閘閘室布置為7孔，閘門采用雙扉式平面鋼閘門，每孔設置大門及小門2扇閘門，采用液壓啟閉操作。操作時應注意以下操作規(guī)程。

4.1 降低河道水位時泄水閘門操作要求

閘門泄水時，應先落小門，待水位降到66.64m(大門頂高程)，提升小門至門底高程71.5m(設計洪水位以上0.3m)，然后提升大門至門底高程71.5m。

閘門開啟時，應先開啟4號閘門，閘門開度到0.5m時停止;再開啟3號和5號閘門，閘門開度到0.5m時停止;再開啟2號和6號閘門，閘門開度到0.5m。

單孔閘門開啟過程:小閘門開啟至1.5m(高程71.24m)時，暫停運行，待閘上游水位降至69.24m以下，啟動閘門開度至2.0m(高程71.74m)，上游水位降至68.74m以下，再重復上述操作，降落幅度仍為0.5m，直到小閘門完全降落到底部;待上游水位降至66.64m時，提升小閘門至門底高程71.5m;大閘門開啟0.5m，待閘上游水位降至64.64m時，大閘門開啟1.0m，待上下游水位一致時，提升大閘門至門底高程71.5m。閘門開度到0.5m時停止，最后開啟1號和7號閘門。

在閘門操作過程中，杜絕出現閘門上下同時過水。

4.2 抬升河道水位時關閉閘門蓄水操作要求

落閘蓄水時，應先放下大閘門，再放下小閘門，待水位蓄至66.64m時，提升小閘門至69.74m擋水。大、小閘門全部擋水，河道蓄水位為69.74m。

5 社會經濟與生態(tài)效益

于曹閘工程的建設實施，可有效補充地下水資源，并替代部分地下水開采，緩解安陽市漏斗中心水位下降。上游河道水位抬高后，回水可達殷墟，使上至殷墟、下至中國文字博物館的水深超過2m，游船通航的連續(xù)水面達到10.13km，蓄水面積達到107.33hm2，蓄水量達到440萬m3。兩岸形成“水清、岸綠、景美”交融的沿河風景帶，將洹河兩岸的世界文化遺產殷墟、洹河月亮灣、洹園、袁林、中國文字博物館等景點連成一體，形成水上旅游線路，極大地提高了旅游價值，使市區(qū)的水路也變得十分通暢，促進了安陽市水上旅游項目的開發(fā)建設，對安陽市的旅游發(fā)展起到良好的帶動作用。同時，給市民提供了一處休閑、娛樂的場所，也為人們提供了一處現代都市理想的人居環(huán)境和宜人的親水空間，對建設豫北區(qū)域性中心強市和秀美宜居新安陽起到重大的推動作用。

6 結語

按照于曹閘運行調度原則，探討制定于曹閘運行調度方案，可適當延長河道保持蓄水位運行時間，滿足抬高河段水位要求。在汛期期間，適時合理地啟閉大、小閘門，使河道的排泄與蓄積更加地穩(wěn)定、平緩。同時可有效地減少閘門的開啟頻率，方便運行管理，更好地滿足工程的建設任務，確保河道行洪安全?！?/p>