子牙新河海口枢纽,位于天津市大港区马棚口村。枢纽的主要任务是,泄洪排沥,挡潮拒成,蓄淡灌溉。海口枢纽工程自投入开始,未经大洪水考验。仅1977年683立方米/秒于主槽闸顺利下泄入海,近些年来在防海潮中起到一定作用。
工程概况
海口枢纽位于天津市
大港区马棚口村。枢纽由主槽挡潮闸,北大港泄洪闸,滩地挡潮泄洪埝(2100米滩地挡潮泄洪埝),青静黄排水渠挡潮闸,北排水河挡潮闸组成。主要技术指标如表2—2—2。
枢纽的主要任务是,泄洪排沥,挡潮拒成,蓄淡灌溉。
主槽闸:系
子牙新河主槽尾闾控制工程。共3孔,中孔宽10米,为通船孔,闸门中孔为钢平板直升闸门。闸门底高程一4.34米,两边孔宽7米,门顶高程3.5米。闸门为平板
预应力钢筋混凝土结构。
泄洪埝:为子牙新河泄洪主要人海口,位于主槽闸与北大港闸之间行洪滩地上,埝顶宽7米,埝顶高程3.0米,是小块预制混凝土铺砌结构,属海大道主要公路一段,原埝下游有一道0.5米高的土埝挡潮,后因受风暴潮水毁,经大港区进行恢复加固工程,现相对高出公路面约1米。
北大港泄洪闸:原为16孔,总孔宽80米,闸底高程0.12米,因泄洪机遇不多,又管理不善,1972年将该闸拆除14孔,仅保存南侧两孔作为机动排水。
青静黄闸:闸门4孑L,高7.65米,宽7米,原闸门为平板预应力钢筋混凝土结构。闸底高程一3.5米,门顶高程3.5米。1986年闸门更新为钢闸门并改为直升式。
北排河闸:老闸尺寸与青静黄闸相同,新闸6孔,升卧式平板钢闸门,4个中孔宽为8米,高8.5米,闸底高程一3.4米,两边孔宽为8米,高7.0米,闸底高程一2.0米,门顶高程均为3.5米。
工程建设
海口枢纽由
河北省水利厅勘测设计院设计,天津市根治海河指挥部施工。工程建成后由
河北省子牙河河务管理处接管。1975年经河北省水利厅批准,将该枢纽交河北省南运河河务管理处管理。北大港泄洪闸是1958年建成,其余均是1967年9月建成,北排水河挡潮闸又于1980年进行了扩建,原闸为4孔,扩建又增6孔。工程量总计:土方59.71万立方米,石方1.9万立方米,混凝土方11625立方米。钢材1014吨;水泥5532吨,木材1227立方米。总投资683.83万元。
1986年,经河北省水利厅报省计委批准,改建了主槽挡潮闸门,由原来的予应力钢筋砼平面板升卧式闸门(主槽中孔为钢闸门)改为定轮平板钢结构直升门;抬高机架桥;改建检修桥、操作室;更换公路桥临海侧T型梁;拆、修安装了启闭机及电器设备;闸墩等部位的砼也进行了修补。1986年4月25日改建工程开始施工,河北省水利厅工程局二处委托机械厂承担金属结构部分, 11月29日,海口枢纽改建工程全部完工。
1997年,经河北省水利厅批准,对滩地挡潮泄洪闸进行了维修加固。维修加固项目包括:1. 更换16孔闸门为钢筋砼闸门;2. 凿除16孔机架桥,重建2孔机架桥,该两孔闸门启闭设备为
手动葫芦;3. 对原有闸墩、门槽等已坏部分的砼进行凿除修补;4. 对下游冲毁的浆砌石护坡进行修补;5. 更换交通桥栏杆。1997年5月10日开始施工,1997年7月15日竣工。
1999年,经河北省水利厅批准对海口枢纽挡潮闸包括子牙新河主槽挡潮闸、青静黄挡潮闸、北排河老挡潮闸进行了T梁更换工程,该工程主要工程项目有:1. 更换三闸工作桥T梁及桥栏杆;2. 启闭机拆、装及维修;3. 更换三闸电缆等电气设备;4. 三闸增设防雷及接地系统。该工程项目从1999年5月12日开工,12月20日完工。
子牙新河滩地泄洪堰:该堰实为过水路面,堰顶高程为3m,在过水路面的西侧有小排水沟,东侧有高0.5m小土堆与过水路面平行用来排水和挡潮。1985年汛前渤海湾发生强潮,挡潮堰上的小土堰部分被冲毁,1986年汛前,天津市大港区水利局河道管理所又将小土埝加高到4.0m高程,顶宽40m。1999年海大道改建时改为砼路面,其承担平时挡潮、公路任务。
工程运用
海口枢纽,是子牙新河入海尾闾控制工程,位于天津市北大港区新马棚口与老马棚口之间海大道上。主要工程包括子牙新河主槽挡潮闸、滩地挡潮溢洪堰、北大港泄洪闸(1958年建,1972年起被人为拆除14孔,仅保存南侧2孔作机动排水用)3部分,为二级建筑物。北排河挡潮闸和青静黄排水渠挡潮闸因靠近子牙新河海口枢纽,由海口枢纽管理所统一管理。
子牙新河主槽挡潮闸为开敞式钢筋混凝土结构。滩地挡潮溢洪堰位于主槽与北大港泄洪闸之间,为混凝土预制块砌体,其下有两层灰土,同时为过水路面,非汛期用于挡潮和交通,汛期河道流量大于600立方米每秒时溢洪。北大港泄洪闸位于子牙新河行洪滩地上,汛期泄洪,平时挡潮。
海口枢纽工程的运用原则是:在海滩水位较低不发生倒灌的情况下,提开主槽挡潮闸泄洪;当上游来水量小于1000立方米每秒时,洪水由主槽闸及北大港泄洪闸宣泄;上游来水量超过1000立方米每秒、挡潮闸上游水位达到3.0米时,破除挡潮埝用滩地溢洪堰泄洪。汛期根据子牙新河滩地行洪和积涝情况,控制子牙新河深槽泄量,尽快排除滩地积水,汛后利用挡潮闸拦蓄尾水,以备抗旱。自1967年投入运用后,发挥了挡潮、泄洪、蓄水效用,至1985年泄洪总量65.27亿立方米。1985年8月19日发生强海潮,潮位3.43米,保证了安全。该闸运用中存在的主要问题是:入海口严重淤积,泄洪能力大为降低。1975年实测闸上水位1.7米时,过闸流量26立方米每秒,不足设计流量的9%;主槽挡潮闸下淤积厚度5.3米,据1985年实测断面计算,主槽闸下1.82公里内淤积61.05万立方米;闸前后淤积大量泥沙,使启闭机负荷加大,限制闸门正常运用。北大港泄洪闸建成近30年,工程严重老化,木闸门已朽,无启吊设备,混凝土闸墩裂缝露筋,闸前后淤积高程3.0米,达不到设计泄洪能力。
“96.8”洪水,于8月7日10时15分到达献县枢纽。献县枢纽进洪闸及时提起,由子牙新河主槽下泄,8月8日21时39分到达海口枢纽,水位达到3.4m,海口滩地挡潮埝8月16日19时开始破除,共扒口5个,扒除长度400m,口门扒至3.0m高程,口门扒开后即开始过水,随着水流不断加大,漫过小埝,未拆除部分冲毁。8月19日2时,海口枢纽出现最大洪峰流量1510m3/s,小埝口门宽度达1800m,过流802.5m3/s,相应主槽闸417m3/s,16孔闸过流290.5m3/s,汛后对破除的挡潮埝进行了恢复。
工程效益
枢纽防洪效益主槽挡潮闸,在海潮不倒灌的情况下,应充分提闸泄洪,当上游来量小于1000米3/秒时,洪水由子牙新河主槽闸及北大港泄洪闸泄流,来量超1000米3/秒时,闸上水位达3.0米时,破除挡潮埝泄洪。当主槽行洪任务不大时,在上下游水位差1.5米以内,可适当抬高闸上水位,在海水退潮时,提闸放水以利冲淤。青静黄排水渠挡潮闸及北排水河挡潮闸,也应利用退潮放水冲淤。青静黄闸设计排沥流量215米3/秒,相应水位1.36米,但由于蓄水,闸上下游淤积严重,排沥效益只达设计的15%左右。总之海口枢纽工程自投入运用以来,还未经大洪水考验。只1977年来量683米3/秒于主槽闸顺利下泄入海,近些年来在防海潮中起到一定作用。