浅析水利枢纽总平面布置方案

浅析水利枢纽总平面布置方案

祝正君

上海东华工程咨询有限公司

摘要：本文应用工程实例，对工程总平面布置进行分析、比较，探求更合理，更经济的工程总平面布置方案，可以为类似工程提供参考。

关键词：水利枢纽；总平面布置

1工程总平面布置原则

总平面布置是项目设计的重要环节，一个经济实用的总平面布置，不仅能保证水流顺畅无阻，后期使用管理方便、安全，还可以降低工程造价，本文结合工程实例总平面布置设计，浅析狭小场地布置水利枢纽方案，以供参考。

水利枢纽工程总平面布置原则如下：

（1）总平面布置科学、经济合理，管理调度方便，满足闸站防洪﹑排涝、引水灌溉、改善水环境等综合功能要求；

（2）各单体建筑物间平面衔接平顺，建筑物基底高差衔接及顶部防洪衔接布置合理，满足规范要求的各自布置要求；

（3）有利于工程的施工、设备布置﹑安装﹑运行及监测；

（4）尽量减少征地和拆迁范围；

（5）对外交通便利，便于工程运行管理。

2工程实例

2.1工程概况

遥观南、北枢纽是新沟河西支三山港～武进港穿京杭运河的两座梯级控制工程，遥观南枢纽位于京杭运河以南的武进港上，其主要建筑物包括泵站、节制闸和船闸各一座。工程河道-武进港为一条南北向河道，其两侧村庄密布，厂房林立，场地狭窄。

泵站为单向排水泵站，设计流量60m3/s，采用4台竖井式贯流泵机组，单机流量15m3/s，水泵叶轮直径2.52m，单机配套电机功率400kW，总装机1600kW。站内4台机组呈一列式布置，设置一块底板，泵房底板平面尺寸（长×宽）分别为31.5×32.1m。

遥观南枢纽节制闸设计流量30m3/s，共2孔，每孔净宽6.00m，共用一块底板。闸室顺水流向长12.50m，垂直水流向宽15.20m。

船闸按Ⅴ级标准设计，上、下闸首口门净宽均为16m，闸室采用短廊道输水，对冲消能方式。上闸首底板顺水流向长22.0m，垂直水流向宽31.0m；下闸首底板顺水流向长18.5m，垂直水流向宽31.0m。船闸闸室总长130m，净宽16.0m。

2.2可研阶段总平面布置方案

可研阶段：泵站位于枢纽西侧靠岸布置，船闸位于枢纽东侧靠岸布置，节制闸布置于泵站和船闸之间，泵站、节制闸和船闸上闸首并排布置。枢纽初选位置与武进港河道东侧厂房并齐。

初设阶段，经多次现场查看和调研，可研阶段工程位置涉及东侧厂房整体拆迁，拆迁量较大，且实施难度巨大，为避免厂房整体搬迁，初设阶段决定避开厂房拆迁，将枢纽南移，新工程位置距京杭运河约3.42km、距北侧的新312国道慈渎大桥约480m。

2.3初设阶段总平面布置方案

初设阶段对枢纽布置进行优化，采用三种布置方案进行比选：

方案一：泵站位于枢纽西侧靠岸布置，节制闸位于枢纽东侧靠岸布置，船闸布置于泵站和节制闸之间，泵站、船闸上闸首和节制闸并排布置。站身下游采用直立墙布置，站身上游引河采用岸坡连接；为减少对厂房的影响，尽量节省征地范围：节制闸上游引河（厂房侧）采用无锚板桩式直立墙布置，下游引河采用岸坡连接。

方案二：泵站位于枢纽西侧靠岸布置，船闸位于枢纽东侧靠岸布置，节制闸布置于泵站和船闸之间，泵站、节制闸和船闸上闸首并排布置。站身下游采用直立墙布置，站身上游引河采用岸坡连接；船闸上、下游引河均采用岸坡连接，该布置方案厂房仍需整体搬迁。

方案三：泵站位于枢纽西侧靠岸布置，船闸位于枢纽东侧靠岸布置，节制闸布置于泵站和船闸之间，泵站、节制闸和船闸上闸首并排布置。为减少对枢纽侧企业的影响，避免居民房屋的拆迁，站身下游采用直立墙布置，站身上游引河采用小挡墙连接；为避免厂房整体搬迁，同时减少对厂房的影响，在方案二的基础上船闸中心线西移约17.83m，为减小枢纽进口段横向流速，将船闸下游引河岸坡向东移5m，同时将枢纽建筑物部分及船闸下游引河岸坡以上闸首上游边线的中的逆时针旋转0.92度，站身下游采用挡墙和无锚板桩式直立墙布置，站身上游引河采用小挡墙连接；使进出口水流更顺畅，上闸首上游引河（厂房侧）采用无锚板桩式直立墙布置，船闸下游引河采用岸坡连接。为了进一步减小枢纽进口段横向流速对船闸通航的影响，将上游闸站之间隔水墙缩短，将上游闸与船闸之间的导航墙增长。

遥观南枢纽布置方案比选表

由上表可看出，方案一船闸布置在两建筑物之间，船闸规范不建议该种布置方案，且管理不太方便；方案二船闸布置在东侧，管理运行方便，工程投资比方案一节省约351万元，但需对枢纽东侧厂房整体搬迁，难度巨大，且投资巨大；方案三船闸布置在东侧，符合常规布置，管理运行方便，工程投资比方案一增加约269万元，不需要整体搬迁厂房。

综上所述，由于方案三避免了厂房整体搬迁，也没有增加对当地居民房屋的影响，虽然总投资比方案一增加约269万元，但船闸靠东岸布置，符合常规布置，上游引河船舶进出更顺畅，运行管理方便，同时又避免枢纽东侧厂房整体搬迁，经综合经济技术比选，最终采用方案三。

3结语

工程具有独一无二，不可重复的特性，每一个工程都有其独特的特点，任何一个工程的实施都要经历千锤百炼的过程，这就要求设计人员在整个设计过程中，多调研，多思考，多比较，最终确定既经济又合理的总平面布置方案。

参考文献：

[1]陈宝华，张世儒编著《水闸》[M].

[2]姜乃昌著译《泵与泵站》[M].

[3]JTJ305-2001船闸总体设计规范[S].