淮安水利枢纽,位于江苏省
淮安市南郊淮安区、
京杭运河与
苏北灌溉总渠、
淮河入海水道交汇处,是淮河入海水道的第二级枢纽,江苏省江水北调、中国国家南水北调的枢纽工程。枢纽主要建筑物有入海水道穿京杭运河立交地函以及古盐河与清安河穿堤涵洞、渠北闸和入海水道北堤跨淮扬公路立交旱闸。各建筑物自1950年代开始建设,至2000年代淮河入海水道淮安立交建成,形成了集航运、输水、排洪等多功能的水利枢纽。
工程背景
淮河入海水道,位于江苏省北部的淮安市、盐城市境内,西起洪泽湖畔的二河闸,沿苏北灌溉总渠北侧与总渠平行呈二河三堤,东至扁担港注入黄海,长162.3千米。河道流经淮安市清江浦区、淮安区和盐城市阜宁县、滨海县和省淮海农场。入海水道分别在淮安区境内与京杭大运河、在滨海境内与通榆河“十字”立体交叉。
苏北灌溉总渠,是利用洪泽湖淮河水资源,发展废黄河以南地区灌溉,增辟洪泽湖排洪入海出路而开挖的综合利用大型水利工程。苏北灌溉总渠西起洪泽湖高良涧,经淮安市的洪泽区、清江浦区、苏淮高新区、淮安区,盐城市的阜宁县、射阳县、滨海县,东至扁担港入黄海,全长168千米,淮安境内长73.327千米。工程于1951年10月开工,1952年5月完成,工程自投入运用以来,在灌溉、防洪以及排涝、航运等方面都发挥着十分显著的效益。
两条河道属江、淮两个水系,又系综合利用河流。因此,枢纽区水位高低悬殊,水流变化复杂。需要综合解决调节水位流量、调引江水,以及交通航运、渠北排涝等需要。
工程概况
枢纽区内建筑物配套齐全,在约2平方公里的范围内,有分水闸、节制闸、抽水站、船闸、水电站、公路桥、涵洞等大、中型建筑物23座,主要有:
入海水道大运河立交工程
入海水道大运河立交(淮河入海水道淮安枢纽),为淮河入海水道与京杭大运河立交工程,工程位于淮安市淮安区南郊。工程于2000年11月开工建设,2003年11月完工,是淮河入海水道第二级工程。大运河方向为渡槽,槽宽80米,长125.7米;入海道方向为涵洞,15孔,单孔净宽8米,高6.8米,总宽122.48米,顺水流方向长101.35米,交通桥按汽-20标准设计,挂-100标准校核,交通桥净宽上游为7米,下游为6.4米。闸门为潜孔式平面定轮钢闸门,配备QPPY-2×125KN-8.5米液压式启闭机,单孔启闭能力250KN。
淮安第一、二、三抽水站
淮安第一、第二、第三抽水站位于淮安市区南郊,苏北灌溉总渠与京杭大运河交汇处的西南角,是淮安水利枢纽的重要组成部分。它是江水北调的第二梯级站,由江都站抽引江水北上,至沙庄引河的引河闸,关闭新河北闸,连同第二抽水站抽水180立方米/秒入运东闸上灌溉总渠内,可灌溉200万亩农田。此外,还可排白马湖地区69万亩农田涝水和补给运河航运用水。
淮安第一抽水站(简称淮安一站)位于淮安市淮安区南郊、京杭大运河与苏北灌溉总渠的交汇处,与淮安二站、淮安三站及相关配套工程组成淮安水利枢纽工程,作为我省江水北调的第二级抽水工程,也是即将实施的我国南水北调东线工程第二梯级站,同时淮安一站还承担抽排白马湖地区内涝的任务。淮安一站于1972年12月开始兴建,1974年3月竣工。工程投资513.49万元。该站现安装1.75ZLQ11.2-5.3轴流泵,配用TL1000-24/2150同步电机8台,总装机容量8000kW,设计流量89.6立方米/秒,泵站设计扬程4.89m。该站由淮安抽水站专用变电所直接供电,采用双拼高压电缆输电,引入6kV电源。
淮安第二抽水站,位于京杭大运河和苏北灌溉总渠的交汇处,是淮安抽水站枢纽工程的重要组成部分,也是我省江水北调第二级提水工程。该工程于1975年1月动工兴建,1978年12月竣工,工程总投资1062万元。2010年12月,淮安二站开始进行加固改造,2012年12月,加固改造工程主机组改造安装通过试运行验收,2014年12月,淮安二站改造工程通过完工验收技术性初验。本站与淮安抽水一站共同担负着白马湖地区70万亩农田的排涝及渠北地区200万亩农田的灌溉用水和该地区的工业、航运、城乡人民生活用水的任务。
淮安二站装机2台套大型立式轴流泵,配套电机为上海电机厂产TL5000-64,单机容量5000千瓦,电机转速93.8转/分钟,采用减载启动装置;主水泵为上海凯泉泵业有限公司产4500ZLQ60-4.89,叶轮直径4.5米,立式全调节轴流泵,单泵流量60立方米/秒,总流量120立方米/秒,设计扬程4.89米。辅机系统有供排水系统、润滑油压力油系统、压缩空气系统。本站采用堤后式块基结构,肘形进水流道,虹吸式出水流道,真空破坏阀断流,电机采用梁柱式支撑结构,全封闭式通风。
淮安第三抽水站,是利用世行贷款兴建的大型抽水泵站,站址位于淮安市淮安区南郊京杭大运河与总渠交汇处,它与已建成的淮安一站、淮安二站共同组成我省江水北调的第二级抽水站,也是我国即将实施的南水北调东线工程第二梯级泵站之一。本工程于1995年1月15日开工,1996年6月完成主体工程,1997年6月交付使用。淮安三站自1997年建成交付使用以来,一直存在机组启动困难、电机超功率运行、泵站装置效率低等问题,影响工程安全运行和效益发挥,后经安全鉴定为三类泵站。为提高泵站运行效率,消除工程安全隐患,保障南水北调安全送水,淮安三站改造工程于2015年11月开工,计划工期为22个月,目前工程正在改造中,工程概算总投资为6702万元。
淮安三站原主机组为2台套灯泡贯流泵,采用32GWN-42型水泵水轮机,单机装机流量为33立方米/秒,水泵叶轮直径为3.19米,转速为136.4转/分钟,灯泡比1.06,采用直联方案配套电动发电机。更新改造工程拟更换2台套主机组设备,仍采用灯泡贯流泵机组型式,设计单机流量为30.0立方米/秒,主水泵叶轮直径为3100毫米,转速125转/分钟,单机配套电机功率为2180行刺,电机与水泵直联,机组采用变频器组调节。
运西、运东水力发电站
运西水电站位于沙庄引河上,系结合运西节制闸兴建,1981年建成。运东水电站位于总渠运东分水闸与运东船闸之间,1988年建成。两站分别利用运河、总渠跌水发电,各装有卧式水轮发电机10台套,发电能力同为2000千瓦,年发电约1000万度,对缓解附近地区电源紧张方面发挥了显著的作用。
运东、运南、二堡船闸
运东船闸位于运东分水闸南首,上、下闸首净宽10.0米,闸室净宽12.0米,总长140米。1977年1月开工,当年竣工。里运河、总渠交汇口水位落差较大,为便于船只通行,1959年在总渠南侧里运河口兴建闸孔宽20米、闸室长230米的淮安运南船闸,1960年底建成。由于航运量迅速增加,原船闸不相适应,1982年又在运南船闸东侧增建闸孔宽23米、闸室长230米的复线船闸,1986年建成。二堡船闸位于三堡里运河东岸,闸孔宽8米,闸室长106米。1979年开工,1984年建成。
其他建筑物
在淮安水利枢纽区内,还有运东分水闸、运西节制闸等水利设施。清扬(淮阴至扬州)、淮盐(淮阴至盐城)、淮洪(淮安至洪泽)公路在枢纽区内相交,公路桥首尾相接。在运东分水闸横轴线上,有分水闸带桥和跨运东水电站、运东船闸下游引河的运东大桥相接,总长289米。总渠南侧有跨斜河、淮安复线船闸引河、淮安船闸引河、沙庄引河的4座大桥相接,总长450米。
沙庄引江闸,地处淮安市淮安区南郊,位于苏北灌溉总渠与京杭大运河交汇处,是淮安水利枢纽工程建筑物之一,具有引水、挡洪、排涝等功能。沙庄引江闸工程始建于1977年12月,1979年10月建成,2013年11月工程进行改建。新建的沙庄引江闸设计流量为180立方米/秒,校核流量为200立方米/秒,闸孔总净宽36.0米,单孔净宽6.0米,共6孔。闸室为胸墙式结构,采用钢筋混凝土平底板。闸门为平面钢闸门,启闭设备为QP-2×125kN卷扬式启闭机。闸室下游侧公路桥为钢筋混凝土板桥,荷载标准为公路Ⅱ级,桥面净宽6.0米。闸墩上游端有HQN6*10-75°回转式清污机6台套,清污机桥为钢筋混凝土板桥。
新河北闸,位于淮安市淮安区南郊,为淮安抽水站配套工程,主要作用为配合淮安抽水一、二站排除白马湖地区涝水。该闸建成于1973年3月,3孔,每孔净宽8米,净高5.5米,总长67.0米,总宽26.0米;闸底板高程0.0米,闸顶高程10.0米,设计流量150立方米/秒。该闸的底板、消力池、胸墙、公路桥、工作便桥、排架、工作桥均为钢筋砼结构。闸门结构型式为钢丝网水泥直升式,配置3台2×10t螺杆式启闭机。
运东引江闸,位于江苏省淮安市楚州区境内,1970年12月动工兴建,1972年11月竣工。工程为2孔,其中1孔为通航孔,单孔净宽8米,设计流量60立方米/秒,闸底高程5.0米,闸顶高程12.0米,公路桥高程12.0米,桥宽7.75米,按汽-13级设计,闸孔闸门为双吊点钢丝网水泥闸门,配1台2×10T卷扬式启闭机,通航孔闸门为双吊点钢丝网水泥闸门,配1台2×10T螺杆式启闭机。
运西分水闸,位于苏北灌溉总渠与京杭大运河交汇处,地处淮安市淮安区淮安抽水站院内。主要功能是挡洪、泄洪、灌溉及发电。运西分水闸始建于1977年12月,1979年5月建成并投入使用,2013年12月,工程进行除险加固。运西分水闸工程规模为中型,由中间3孔分水闸和两侧10孔挡洪闸组成,闸身总长为129.5米,分水闸、挡洪闸底板顶面高程均为3.0米,闸顶工程10.8米。
中央3孔分水闸总宽为20.8米,闸孔净高5米,净宽6米,最大设计流量为300立方米/秒,采用平面钢结构直升门,启闭机械使用3台QP-2×160KN-8.0m平门卷扬式启闭机。
分水闸两端各设5孔挡洪闸,共10孔,单孔净高4.3米,净宽4.6米×9.0米,总设计流量为140立方米/秒,挡洪闸采用平面钢结构直升门,采用QPKY-2×125KN-4.5m液压启闭机控制。闸门上游安装10台套HQN-4.6×9-80°回转式清污机。闸门下游布置10台套GDHGL-001-WS-160型卧式水轮机、SFW200-8/740-W型发电机、ZDZ600B型变速箱,采用三侧进水的竖井式流道,直式尾水管,水轮机叶轮直径1.6米,设计发电流量110立方米/秒,发电总容量2000千瓦。
工程建设
1952年开挖的苏北灌溉总渠,与京杭大运河在淮安城南交汇,渠北排水出路被切断,遂贴近总渠北堤开挖一条北排水渠,向东至射阳县六垛北闸入海,运西建穿里运河小地涵通排水渠。在总渠上建运东分水闸,在运河上建设计流量350立方米/秒的淮安节制闸,和规模为10×100米的船闸。总渠设计排洪700立方米/秒,送灌溉水575立方米/秒,结合运河通航。
1960年整治京杭大运河,开挖排洪800立方米/秒的杨庄至淮安的大运河,运西集北分割为二,又兴办排水30立方米/秒穿运河地涵,与小地涵排水汇流于排水渠。在运河上建20×230米的大船闸一座,在白马湖引河穿运处建穿运地涵一座,排水50立方米/秒。
接着因排水渠标准太低,捞渍严重,上下游排水矛盾尖锐,为解决渠北排水出路借道于总渠,于运东分水闸下总渠北堤上建渠北闸排水100立方米/秒,在排水渠上建杨湾控制闸。
1974年随着分淮入沂、淮水北调工程和江都第一、二、三抽水站建成投产,在三堡乡建成淮安第一抽水站,抽水64立方米/秒。1979年建成淮安第二抽水站,两台机组共抽水120立方米/秒,排水180立方米/秒。相应配套的有白马湖与新河沟通的镇河闸,控制排涝与引江的新河北闸,运西引江闸;为使白马湖地区相机排水入大运河,在淮安南闸乡建北运西闸,在淮安石塘乡建斜河。
为沟通大运河与灌溉总渠,建大引江闸一座,淮安小引江闸和运南灌溉区渠道及引高水地涵各一座。1970年代后期,又兴建排水350立方米/秒,发电2000千瓦的运西水电站和12(10)×140米的运东船闸。1980年代初,在淮安新建了规模为230×23×5米的复线船闸,并兴建运东水电站。
入海水道运河立交枢纽工程,2000年10月20日开工;2001年3月26日运河截流成功;2002年5月31日通过通航阶段验收,航槽开始充水,恢复通航;2002年12月28日,立交地涵水下工程通水验收;2003年10月21日淮安枢纽工程竣工,工程概算35268万元。淮安枢纽主体工程立交地涵造型先进、结构复杂、技术含量高、施工难度大,是目前亚洲最大的水上立交工程。2003年6月28日,淮河发生了新中国成立以来仅次于1954年的第二位流域性大洪水,淮安枢纽工程史无前例地经受住考验,顺利泄洪。
在施工中,成功实施了大面积软基开挖、超大型深基坑深井降排水和地涵薄壁混凝土施工,尤其是10万立方米结构长度超极限的薄壁混凝土防裂技术的自主研发和成功应用,使立交地涵混凝土未出现一条裂缝,经专家鉴定技术水平达到国际先进水平。
工程荣誉
淮安枢纽工程,典雅美观,与周围的环境和谐统一,2004年跻身国家水利风景区的行列,大运河水上立交工程2005年作为中国国家地理杂志封面,2010年入选治淮六十周年邮票和首日封,2017年入选全省首届水工程类最美水地标。国家主席习近平2009年4月亲临大运河水上立交登上安澜塔视察。淮安枢纽工程2004年获水利部优秀设计金奖,2006年获中国建筑工程鲁班奖,2007年分获中国水利优质工程大禹奖、中国土木工程詹天佑奖,2008年获全国优秀工程设计金奖,2009年获评新中国成立60周年一百项经典暨精品工程。2012年江苏省淮河入海水道工程管理处获评国家级水利工程管理单位。
工程效益
截至2000年初,在入海水道、总渠、运河交汇处兴建大型建筑物共计22座,形成淮安水利枢纽工程,起到了防洪、排水、灌溉、输水、通航、公路交通和水力发电综合利用多种作用。
特别是大运河立交地涵工程实现了入海水道与京杭运河的交叉,满足入海水道泄洪和京杭运河航运双重需求。工程自建成以来,除常年担负排涝运行外,先后经历了2次大流量高水位泄洪运行和1次小流量低水位分洪运行,分别为:2003年运行33天,共下泄洪水44亿立方米,最大泄流量1870立方米每秒;2007年运行22天,下泄洪水34.2亿立方米,最大泄洪流量达2080立方米每秒;2010年运行16天,下泄水量1.46亿立方米,泄洪流量100立方米每秒;2018年自5月7日开始全力投入泄洪,累计下泄洪水为2.6亿立方米,发挥了巨大的防洪减灾效益。