江蘇省二河新閘工程十年觀測成果分析

昌 魏，徐維杰

(江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇 淮安 223200)

1 工程基本情況

1.1 工程概況

二河樞紐新泄洪閘工程地處江蘇省淮安市和平鎮(zhèn)，位于入海水道與二河的交匯處，是淮河入海水道的第一級(jí)樞紐工程。工程等級(jí)為Ⅰ等大(一)型。本閘共10孔，單孔寬10 m，總寬120.08 m，閘底板高程6.0 m，閘頂高程18.0 m。工作閘門為弧形鋼閘門，尺寸為10.0 m×9.1 m(寬×高)，配QHJ-2×225 kN弧門卷揚(yáng)機(jī)。工程按7度抗震設(shè)防。工程于2001年11月8日開工，2003年10月21日順利通過了竣工驗(yàn)收。負(fù)責(zé)管理二河新閘和入海水道南堤2+920～4+435背水坡堤腳、二河南堤，1.65 km二河北堤(含二河?xùn)|堤子堤)，管理體制通暢，任務(wù)權(quán)限明確。自2003年建成以來已承泄79.46億m3洪澤水，確保了下游地區(qū)人口、耕地防洪安全，在保障當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和穩(wěn)定中起到了重要作用。本工程主要任務(wù)是承泄洪澤湖洪水，并控制入海水道流量。本閘設(shè)計(jì)泄洪流量2270 m3/s，二河新閘建閘至今無除險(xiǎn)加固情況。

1.2 觀測工作情況

按照省屬水利工程觀測任務(wù)書要求，二河新閘工程觀測項(xiàng)目有：垂直位移觀測、引河河床變形觀測、測壓管水位觀測。垂直位移標(biāo)點(diǎn)觀測一年兩次，汛前汛后各一次；引河河床變形觀測一年一次，汛后一次；測壓管水位每月兩次，月中月末各一次；觀測工作嚴(yán)格按照《江蘇省水閘、抽水站觀測工作細(xì)則》和《水利工程觀測規(guī)程》進(jìn)行，做到觀測工作的系統(tǒng)性和連續(xù)性，按照規(guī)定的項(xiàng)目、測次和時(shí)間，在現(xiàn)場進(jìn)行觀測。做到隨觀測、隨記錄、隨計(jì)算、隨校核、無缺陷、無漏測、無不符合精度、無違時(shí)，測次和時(shí)間固定，人員和設(shè)備固定[1]。本次根據(jù)二河新閘工程2010年～2019年十年工程觀測成果分析[2]二河新閘工程的穩(wěn)定性，準(zhǔn)確掌握工程狀態(tài)和運(yùn)用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程隱患，充分發(fā)揮工程效益。

2 垂直位移觀測資料分析

二河新閘垂直位移觀測等級(jí)為二等，觀測使用徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀，二河新閘有工作基點(diǎn)1個(gè)，垂直位移觀測標(biāo)點(diǎn)58個(gè)，5塊底板共20個(gè)，左右岸墻共8個(gè)，上左翼墻6個(gè)，上右翼墻6個(gè)，下左翼墻9個(gè)，下右翼墻9個(gè)，觀測線路1條。

2.1 二河新閘垂直位移變化規(guī)律

二河新閘2010年～2019年位垂直位移變化統(tǒng)計(jì)見表1；底板、翼墻各測點(diǎn)沉降歷時(shí)曲線見圖1，橫斷面分布圖見圖2。

圖1 上左翼墻間隔位移量變化過程線

圖2 二河新閘橫斷面分布圖(選取上游垂直位移量橫斷面分布圖)

表1 二河新閘2010年～2019年間隔位移量變化統(tǒng)計(jì)表(選取上左翼墻和上右翼墻)

2.2 垂直位移觀測成果分析

從圖表可以直觀看出，十年間測點(diǎn)間隔位移量在-6.1 mm～5.6 mm間，最大間隔位移量為-6.1 mm，發(fā)生在上左翼3-2，2015年汛后，該點(diǎn)沉降速率為-1.1 mm/a。底板最大間隔位移量為5.6 mm，發(fā)生在底1-4，2017年汛前，該點(diǎn)沉降速率為-1.2 mm/a。

所有測點(diǎn)10 a累計(jì)位移量在-12.2 mm～-4.4 mm間；累計(jì)最大位移發(fā)生在底板1-4，累計(jì)沉降量為-12.2 mm，該點(diǎn)沉降速率為-1.2 mm/a；底板十年累計(jì)位移量在-12.2 mm～-6.4 mm間，底板十年最大沉降差為5.8 mm，底板最大沉降速率為-1.2 mm/a。

根據(jù)2010年～2019年觀測數(shù)據(jù)分析，二河新閘底板及上下游翼墻沉降均勻，工程穩(wěn)定。

3 河床斷面變化規(guī)律

二河新閘上游河床設(shè)置6個(gè)斷面，下游6個(gè)斷面，引河斷面觀測[3-4]采用過河索法，測深錘測深。

2010年～2019年二河新閘河床沖淤量統(tǒng)計(jì)見表2～表4，河床沖淤量變化見圖3，河床斷面圖見圖4。

表2 二河新閘上游河床間隔沖淤量變化統(tǒng)計(jì)表 單位：m3

表3 二河新閘下游河床間隔沖淤量變化統(tǒng)計(jì)表 單位：m3

表4 二河新閘河床累計(jì)沖淤量變化統(tǒng)計(jì)表 單位：m3

圖3 二河新閘河床累計(jì)沖淤量變化趨勢圖

圖4 二河新閘河床斷面圖(選取上游第一個(gè)斷面)

由圖3～圖4、表2～表4可見，最大累計(jì)淤積量發(fā)生在2019年，上游淤積量為11142 m3，占河床標(biāo)準(zhǔn)容積的5.1%，下游大流量行洪，最大沖量發(fā)生在2011年，5621 m3，2019年下游累計(jì)沖淤量為4265 m3，占河床標(biāo)準(zhǔn)容積的4.3%，從近十年的河道斷面比較圖上可以看出，間隔沖淤量變化不大，河床長期保持穩(wěn)定。

4 測壓管水位

1)二河新閘共布置13個(gè)測壓管，上下游左右翼墻各1個(gè)，底板布置3組，每組3個(gè)，每月觀測兩次，采用測釬法。

2)根據(jù)近10年測壓管水位觀測統(tǒng)計(jì)表分析，從2014年開始，二河新閘工程測壓管不能較好地反映水位的變化，不符合理論滲流規(guī)律，可能存在測壓管堵塞現(xiàn)象，已報(bào)維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃清理修復(fù)測壓管。

5 結(jié)論

以2010年～2019年觀測成果分析，二河新閘工程垂直位移、河床斷面穩(wěn)定，測壓管可能存在淤積現(xiàn)象，編制維修養(yǎng)護(hù)[5]計(jì)劃對(duì)測壓管淤積沖洗、堵塞清理，今年2020年逢五年觀測大年對(duì)測壓管做靈敏度試驗(yàn)，如經(jīng)靈敏度檢查不合格，堵塞、淤積經(jīng)處理無效，則在該孔附近鉆孔重新埋設(shè)測壓管。

6 結(jié)語

二河新閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為洪澤湖防御300 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，入海水道左右堤為洪澤湖防御100 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)效益為承泄洪澤湖洪水，并控制入海水道和分淮入沂流量，以滿足入海水道和分淮入沂分流比的要求，二河新閘工程的位置及作用可見相當(dāng)重要。而在當(dāng)今水利工程管理精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化大環(huán)境中，水利工程觀測是工程運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要工作，讓水利工程安全穩(wěn)定地運(yùn)行、發(fā)揮最大效益，有效準(zhǔn)確的工程觀測，及時(shí)分析觀測數(shù)據(jù)，掌握工程安全狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程隱患，為采取相應(yīng)措施提供依據(jù)，讓水利工程更好地造福社會(huì)。