张 波

淮河干流正阳关至峡山口河段，长约38.00km，沿程分布有寿西湖、董峰湖行洪区。现状寿西湖行洪区运用机遇为15年一遇，1954年以后未行过洪；董峰湖行洪区运用机遇为5年一遇。在充分利用行洪区行洪的情况下，现状河道过流能力约9200.00m3/s，仍达不到设计过流10000.00m3/s 的要求。根据淮河流域防洪规划，为扩大中等洪水出路，满足设计水位条件下淮河干流的设计排洪要求，正阳关至峡山口河段拟进行行洪区调整并开展河道整治，主要措施包括董峰湖改建为有闸控制的行洪区，新建进洪闸、退洪闸各一座，董峰湖上段行洪堤退建；寿西湖改建为有闸控制的行洪区，新建进洪闸、退洪闸各一座，并新建菱角、涧沟、城西等3 处保庄圩；靠山圩生产圩废弃，结合行洪区调整，实施涧沟口至峡山口河段疏浚。

根据《水闸设计规范》（SL265-2016）的规定，分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处；进水闸或分水闸的中心线与河（渠）道中心线的交角宜小于30°，其上游引河（渠）长度不宜过长；位于弯曲河（渠）段的进水闸或分水闸，宜布置在靠近河（渠）道深泓的岸边。

为确保董峰湖行洪区分洪能力达到设计行洪标准，须对董峰湖进洪闸的进流能力及进洪时的流态流速分布等水流条件进行水工模型试验研究。

一、董峰湖进洪闸工程布置及其特点

董峰湖行洪区位于焦岗闸与峡山口之间淮河左岸，总面积约43.70km2，耕地约4.90 万亩，区内总人口约1.60 万人。区内地面高程一般在18.00～22.70m（1985 国家高程基准，下同），地形南高北低。现状行洪堤长13.60km，堤顶高程27.90～25.20m，顶宽一般为4.00～9.00m，内外边坡1∶2～1∶3。1950年以来共行洪9 次。

根据《淮河干流正阳关～峡山口段行洪区调整和建设工程可行性研究报告》以及水利部批复意见，董峰湖行洪区建设内容主要有：新建董峰湖进洪闸和退洪闸，退建董峰湖上段6.0km 行洪堤，加固下段7.4km 行洪堤等。

进洪闸位于董峰湖上口门，闸中心线桩号约为1+100m，距淮北大堤最近约860.00m，至合淮阜淮河特大桥垂直距离约700.00m。退洪闸位于董峰湖下口门的老行洪堤上，闸中心线桩号约为12+450。两闸均采用开敞式水闸型式，设计流量均为2500.00m3/s。

最终布置方案董峰湖进洪闸共22 孔，单孔净宽12.00m，水闸底槛高程为19.50m，闸顶高程27.80m，闸室顺水流方向长19.00m，闸墩宽1.60m，闸室总宽度为297.60m。墩顶依次布置有公路桥、检修门槽、启闭机排架、工作门槽、检修便桥等。公路桥桥面高程27.80m，净宽60m。

闸室两侧采用空箱岸墙结构与闸室连接，上下游翼墙为空箱扶壁式、扶壁式或倒“T”型结构，其中，淮河侧翼墙顺水流向投影长度35.00m，为1/4 圆弧型，湖内侧翼墙顺水流向投影长度70.00m。翼墙填土面以上设一道导水墙，墙顶高程为26.20m。

进洪闸湖内侧采用挖深式底流消能模式，消力池深1.75m，总长30.00m，消力池平面扩散角10°，在消力池斜坡末端布置2 排消力墩。消力池后布置60.00m 长的混凝土或砌石海漫，海漫末端设2.50m的浆砌石防冲墙，与防冲槽过渡连接。抛石防冲槽长1.50m，顶面高程为15.50m，槽深2.50m，防冲槽末端的坡面设抛石防护，抛石厚1.0m。进洪闸淮河侧依次设置有20.00m 长钢筋混凝土防渗铺盖、20.00m 长砌石结构和10.00m 长抛石防冲槽，作为上游防冲防护设施。

董峰湖进洪闸所处淮河河段为微弯河道，枢纽布置于凹岸，闸址距淮河河道约1.00km。进洪闸引河与淮河主槽间的夹角约为41°。

董峰湖进洪闸设计行洪条件下，淮河水位为25.83m，湖内水位为25.73m，行洪流量为2500.00m3/s。

二、模型设计

试验采用1∶100 的正态模型，满足重力相似准则。董峰湖进洪闸淮河河道模拟长度约3.10km，闸下董峰湖侧模拟长度约0.90km，宽约1.8km。采用量水堰控制流量，测针测量沿程水位，三维流速仪测量断面流速。

三、设计方案试验成果

设计行洪工况下，董峰湖进洪闸控制淮河来流量为8000m3/s，闸下董峰湖侧水位25.73m，过闸流量为2500m3/s 时，实测淮河主槽水位为25.83m。水流在进入引河时口门落差为0.02m。

董峰湖进洪闸未分流前，淮河主槽最大流速为1.35m/s，左侧滩地流速约为0.50m/s。进洪闸分流后，淮河主槽最大流速为1.08m/s，左侧滩地流速约为0.40m/s。

进洪闸前右侧水流流速大于左侧，0-200 断面，右侧最大流速为1.12m/s，左侧最大流速为0.80m/s。进洪闸进流较为平顺，除右侧裹头与翼墙间有小范围回流外，无其他明显不良流态。闸下水流扩散较为均匀。

四、引河优化方案试验成果

为优化进洪闸进洪条件，进一步改善引河入口区的流态，试验扩大了引河左侧的开挖范围，使淮河更易分流至引河。

方案一：为使引河与淮河的连接更顺畅，引河与淮河交汇处左侧扩大开挖范围，扩挖后，0-1100断面闸中线至左侧引河底边距离为245.00m，上游顺接至焦岗闸下游右侧滩地；闸上0-400 至淮河主槽高程逐渐由19.00m 高程降至17.00m。该方案在闸下水位及过闸流量与设计方案相同时，淮河主槽水位为25.80m。

引河进口扩大开挖范围后，淮河水通过进洪闸更为顺畅，进洪闸中心线左侧过流能力增大较多，但水流方向在引河内未调整至与进洪闸中心线平行，至进洪闸，水流方向与闸墩间夹角约为15°。

方案二：为调顺水流方向，引河进口左侧在方案一的基础上缩小开挖范围，0-1100 断面闸中线至左侧引河底边距离为202.00m，上下游顺接，其余同方案一。方案二枢纽布置见图1。方案二闸下董峰湖侧水位为25.73m，过闸流量为2500.00m3/s 时，淮河主槽水位为25.82m，低于设计水位，董峰湖进洪闸过流能力满足设计要求。

图1 董峰湖进洪闸引河优化方案二平面布置示意图

引河左侧进口适当缩小开挖范围后，引河进口水流平顺，闸前水流流态良好，水流进闸方向与闸中心线基本平行。闸前右侧流速略大于左侧，0-200断面，右侧最大流速为1.12m/s，左侧最大流速为0.92m/s。闸下水流扩散较为均匀。

五、非行洪年份汛期挡水工况研究

为分析非行洪年份汛期挡水工况下董峰湖进洪闸口门附近的淤积情况，试验研究了淮河常遇流量（3000.00m3/s 和5000.00m3/s）时进洪闸闸前水流状况。

（一）淮河流量为3000.00m3/s

根据安徽省水科院2011年进行的“淮河干流正阳关～峡山口段行洪区调整和建设工程河工模型试验研究”，当淮河流量为3000.00m3/s 时，董峰湖进口水位为20.47m。

该工况下，仅引河（底高程19.00m）内有水，滩地（高程约22.00m）上无水，进洪闸闸前为静水区。此时闸上产生淤积的可能性较小。

（二）淮河流量为5000.00m3/s

根据安徽省水科院2011年进行的“淮河干流正阳关～峡山口段行洪区调整和建设工程河工模型试验研究”，当淮河流量为5000.00m3/s 时，董峰湖进口水位为22.84m。

该工况下，滩地上水深约为0.80m，流速很小，进洪闸闸前为静水区。此时闸上产生淤积的可能性较小。

从泥沙的统计成果来看，位于董峰湖进洪闸上游的鲁台子站水文站1951—2015年多年平均输沙量为874.5 万t，多年平均含沙量为0.37kg/m3。各年代平均输沙量及含沙量随时间推移均呈明显递减趋势，进入2000年之后，含沙量基本维持在0.10kg/m3，仅为1950年代的1/6 左右。

董峰湖进洪闸所处淮河干流为微弯河段，且进洪闸处于凹岸，因此董峰湖进洪闸闸前产生大量淤积的可能性很小。

六、结论

（一）设计方案控制淮河来流量为8000.00m3/s，闸下董峰湖侧水位25.73m，过闸流量为2500.00m3/s时，实测淮河侧水位为25.83m。引河优化方案二，控制淮河来流量为8000.00m3/s，闸下董峰湖侧水位25.73m，过闸流量为2500.00m3/s 时，实测淮河侧水位为25.82m。董峰湖进洪闸过流能力满足设计要求。

（二）引河优化方案二设计行洪条件时上下游流态较为平顺，无明显不良流态。闸前右侧流速略大于左侧，闸下水流扩散基本均匀。建议采用引河优化方案二作为最终方案。

（三）从泥沙的统计成果来看，位于董峰湖进洪闸上游的鲁台子水文站各年代平均输沙量及含沙量随时间推移均呈明显递减趋势，进入2000年之后，含沙量基本维持在0.10kg/m3。董峰湖进洪闸所处淮河干流为微弯河段，且进洪闸处于凹岸，因此董峰湖进洪闸闸前产生大量淤积的可能性很小■