苏长刚，赵 岩，李冬升

(1.牡丹江市水务科学研究院，黑龙江牡丹江157000;2.牡丹江市市政设计研究院有限责任公司，黑龙江牡丹江157000)

1 工程概况

1.1 工程地理位置及目的

牡丹江市大湾拦河闸工程工程是原橡胶坝改扩建工程。工程地点位于牡丹江堤防左岸桩号10+375 km处，距江滨公园3 km，座落在牡丹江干流上，控制流域面积22 720 km2，占全流域面积的60%。修建拦河闸的主要任务是在牡丹江枯水期下闸蓄水，抬高江道水位，扩大水域，改善牡丹江水景观，保障牡丹江城市用水，同时也更加改善了大牡丹江建设的投资环境。

1.2 工程等级及设计标准

依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)的规定，按水库分等指标确定牡丹江市大湾拦河闸工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型。按拦河水闸分等指标确定工程等别为Ⅱ等，工程规模为大(2)型，主要建筑物为2级。综合分析后，确定工程等别为Ⅱ等，工程规模为大(2)型，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。

1.3 工程相关数据

工程正常蓄水位为231.20 m，相应库容1 194万m3，设计洪水位为234.75 m，相应库容为3 065万m3，校核洪水位为236.37 m，相应库容为4 161万m3。大湾拦河闸共设17孔闸，孔口尺寸为:净宽12.5 m，高度13 m，中墩厚度2.5 m，两边墩厚度为1.25 m。两岸以圆弧翼墙与岸坡连接。17孔闸全长255 m，是一座闸桥相结合的多功能性建筑物。此次闸门采用平板钢闸门，尺寸为:宽度13.3 m，高度6 m。启吊装置采用17台双吊点、集中驱动，启门力F=2×400 kN单台功率W=22 kW卷扬机。

工程始建于2009年4月份，工程分两期，计划于2011年一期竣工。

2 坝址地质分析与闸底板高程确定

2.1 区域地质概况

牡丹江市在大地构造上隶属新华夏系构造体系第二隆起带，张广才岭和老爷岭的相间部位。区内地质构造较为复杂，主要受敦密、依舒二大断裂带的复合控制。牡丹江低次序断裂构造从本区通过。

本区晚近期有玄武岩喷发，临近区地震活动较为频繁，从1933～1973年发生过5次地震，属延边——鸡西深震区，从未发生过破坏性地震。

根据《中国地震裂度区划分图(1990)》，牡丹江流域地震裂度小于Ⅵ度，区域稳定性较好。

2.2 库区地质情况

护岸基础为河漫滩及河床相，局部有古河道，组成物质以砂砾石为主，黄褐色、中密，水位以下饱水。砾卵石磨圆度较好，分选性差，成份以花岗岩及玄武岩类岩石为主，下未见底，砂砾石厚度约4～6 m，地基透水性强。

整个护岸以砂砾石体为主，基础为砂砾石地基。具有较强透水性，要做好防渗处理和渗透稳定计算及相应措施。

2.3 江道清滩工程地质情况

牡丹江江道分布在河谷漫滩地上，两岸局部段河岸与高漫滩和山麓相接。江道呈蛇状弯曲，牡—宁新公路桥与铁岭公路桥之间弯曲较大，江心洲与汊河较发育，主槽宽窄不同，呈竹节状。江岸为冲积粉质粘土或粉质壤土，江底为黄褐色砂卵石或道台桥组灰白砂岩。由于近些年主槽采砂大部分段形成了鱼鳞式江底，搞冲刷能力非常强。

2.4 坝址处河床内地质情况

顶部分:为第四系松散冲积堆积砂砾石层，呈黃褐色、中密，个别位置含有泥质，砾卵石磨圆度好、分选性差，成分以母岩花岗岩及玄武岩石类为主。砂砾石颗粒的组成、分布规律稍差。地基承载力基本值fo=280 kPa。地基摩擦系数为0.4。

底部分:为白垩海浪组砂岩。漫滩区主要分布在坝址两侧坝肩。坝址及坝肩的基底白垩系海浪组砂岩岩性一致，均有分布，基岩埋深较稳定，基岩面埋深高程在223.50～224.00 m。岩石透水性弱，砂岩地基可按不透水地基考虑。考虑基底承载力要求，经综合分析后，确定闸底板前后齿墙高程为223.20 m，底板高程确定为223.90 m。

3 设计标准及结构布置

3.1 设计标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)的规定，本工程永久性水工建筑物拦河闸的洪水标准为:30 a一遇洪水设计，100 a一遇洪水校核。施工导流建筑物为Ⅳ级，导流标准为10 a一遇洪水设计，消能防冲为30 a一遇洪水标准。

表1 建筑物级别与洪水标准一览表

3.2 结构布置

17孔拦河闸轴线布置在原橡胶坝轴线上游10 m处，拦河闸由闸室上游铺盖段、闸室段、消力池段、海漫段4个部分组成。

1)上游铺盖段:根据挡水正常高度5.5 m及地质情况，拟定出上游铺盖长度12 m，经计算论证，合理。铺盖为钢筋混凝土结构，总宽度255 m，厚度范围100～150 cm，顶高程由225.20 m渐变至225.70 m。

2)闸室段:闸底板高程为225.70 m，底板厚度为1.8 m，闸室长度为10 m，闸室伸缩缝设在底板中间处，每孔一缝。交通桥下闸墩向上游悬臂5.44 m，闸室上部接有交通桥、检修平台、启闭房。启闭台顶高程为247.80 m，宽度为8 m，启闭室内净宽6.2 m。检修平台布置在下游侧，台面高程为238.78 m，每孔由两根空心板梁组成。交通桥总宽10 m，车行道宽7 m，人行道每侧1.5 m。桥面采用空心板梁结构。

3)消力池段:消力池利用原橡胶坝底板做连接段，在原消力池基础上加高尾坎0.30 m，池底高程为224.70 m，底板厚度为0.80 m，消力池尾坎顶高程226.00 m，边坡为1∶0.5，坎顶宽度为0.40 m。

4)海漫段:海漫段利用原有结构，即长度为21.5 m，总宽度255 m，按1∶40坡度向下游倾斜。海漫首端部分采用铅丝石笼结构，尾端部分采用干砌石结构，厚 度为0.50 m，海漫首、尾各设一道齿墙。

5)圆弧翼墙:7孔拦河闸两岸利用圆弧翼墙与岸坡相接，原来圆弧翼墙为扶臂式钢筋混凝土挡土墙，改建中，将原墙顶凿毛后钻孔，加设φ16螺纹钢做为锚筋，右岸原挡墙顶加高一段2.60 m高的“L”形挡土墙，左岸加高2.84 m，加高后墙顶高程为238.64 m。以满足100 a一遇洪水标准。

4 结语

综上所述，笔者认为此次拦河闸工程的设计理念前瞻、结构布置设计科学合理。工程在设计理念上考虑到城市建设、旅游开发、水能开发、二期工程的电能开发，在结构布置上采用一闸多能―闸桥结合形式。牡丹江大湾水利枢纽工程不但可以改善牡丹江的水域景观，更重要的是带动了牡丹江两岸的经济发展，创建了良好的投资环境。工程的建成，还将为牡丹江百姓创建美好的休闲、娱乐的之地。

［1］华东水利学院.水工设计手册［R］.北京:水利电力出版社，1982.

［2］牡丹江市水利勘测设计研究院.黑龙江省牡丹江市橡胶坝改建工程初步设计报告［R］.牡丹江:牡丹江市水利勘测设计研究院，2008.