林建洪

（福建省九龙江北溪管理局，福建龙海 363107）

1 概述

北溪水闸枢纽位于九龙江北溪下游郭洲头，由南、北港拦河闸，南、北港船闸和中干渠进水闸、节制闸组成，工程原设计为3级建筑物，于1980年建成投入运行。水闸枢纽下游为感潮河段，闸基地层为滨海相和河流交错沉积的地层结构，从闸室底板自上而下分布有厚度不均的中粗砂、蛎壳杂淤泥、淤泥质砂、蛎壳杂淤泥质砂、软粘土、砂壤土杂卵石等地层。工程采用井柱桩或连续底板基础。1999年水闸进行安全检测与评估，评定为3类工程，需经全面除险加固才能正常使用。检测结果认为：北溪水闸消能防冲设施虽然经过多次加固处理，但闸下最低水位已由建闸时-0.24 m降至-1.59 m，并有继续下降趋势，消能防冲设施未能充分发挥作用，出现不同程度冲刷破坏。水力学复核计算及水工模型试验均表明，下游水位降低后，出池水流与海漫水流不能良好衔接，水流在海漫和防冲槽段发生二次水跃，造成海漫、防冲槽及下游河床冲刷。此外，消力池池深也略显不足、护坦板厚度不够且材料整体性差，消能防冲设施难以满足要求。

2 消能防冲设施复核

由于下游水位降低，使原有的设计条件发生了改变，现采用理论方法复核原消能防冲设施的结构尺寸是否满足各运行工况要求（本文仅以南港水闸为例）。

2.1 计算公式

2.1.1 消力池计算

1）消力池深度计算：

式中：d——消力池深度，m；σ0——水跃淹没系数，采用1.05；hc″——跃后水深，m；hc——收缩水深，m；α——水流动能校正系数，采用1.05；……