浙江省姚江水系重点整治项目,拥有目前国内单跨最大直升钢闸门的姚江西分枢纽工程,于近日通过业主验收,投入正式运行。

姚江发源于四明山脉,经甬江汇入东海,素有宁波“母亲河”之称。其流径呈现“北高南低、西高东低”的地形特征,中游余姚城区为“锅底”,下游宁波市区则为众水汇聚出海口,这种特殊的地形特征,使得姚江极易积水成涝,频发洪灾。尤其是前些年“菲特”“灿鸿”两次特大台风,给余姚和宁波市带来重大损失与严重威胁,省委省政府领导专程赴余姚调研决策,将姚江“西分枢纽”列入省“百项千亿”重点工程,要求尽快落实开工。

西分枢纽工程位于姚江上游马渚镇附近,包括挡洪闸、削峰调控闸、应急船闸、上下游连接堤防及相关配套水利设施。其主要目标任务是增加流域防洪调度调控,新增姚江分洪出路,减轻洪水期对余姚城区、姚江中下游流域的压力。

图为雄姿英发的"中国跨江第一闸"姚江西分枢纽工程拦洪闸

此项工程最引人关注的是其闸门净宽度45米、被称为“中国跨江第一闸”的挡洪闸。西分枢纽所处地点,前有通明闸、后有蜀山大闸,两闸相距不足50公里,按相关规定中间不能再建新水闸,但姚江向西北分流,必须建起挡洪闸,这才有了既要保障姚江航运畅通,又要满足防洪排涝、船驳应急等诸多功能要求。

面对这些复杂难题,长江勘测规划设计公司组织经验丰富、高水准的专家及设计团队,提出了挡洪、削峰、通航三位一体“三闸联建”,主闸宽度可满足千吨级航船双向对开的总体设计方案,经反复研究论证,终获水利、交通等主管部门和业主认可。项目设计负责人祝胜说,在提出这个方案,尤其是超大跨度平面直升钢闸门设计前,我们搜集分析了国内外众多资料案例。传统类似水闸多采用浮动门、翻板门、人字门等类型,本项目采用超大跨度平面直升钢闸门,属当今水闸制造前沿领域,制造安装要求高,技术难度大,但受闸底江淤积影响小,启闭效率高。

国际上水利、航运技术领先的荷兰、德国等国,近年来水闸亦多采用平面直升钢闸门,但最大跨度达40米左右的仅有4座。而国内已建成跨度最大的,是长江三峡水电站双向五级船闸中的事故检修闸门,宽度34米,高度11米,厚3.5米,此外,再无跨度超过30米的此类型闸门记录。姚江西分枢纽挡洪闸净宽45米,因闸室两端各有1米深门槽,闸门门叶实际宽度达47米、高8.3米、厚3.8米,当属中国甚或亚洲“之最”。以优质合金钢打造的闸门,重达340余吨,总面积390余平方米,如此大体量与重量的钢闸门,因现有条件限制,闸门无法整体运输安装,设计建设方采用工厂模块化生产,在门槽内直接组装成整体,有效解决了此项难题,这在国内也是第一次尝试。

图为姚江西分枢纽配套项目斗门闸,可提供分洪通道。

“平面直升钢闸门,顾名思义闸门要沿门槽上下垂直升降。” 承担工程施工指挥的围海股份高级工程师孙张波说,依据设计施工规范,对超过20米宽度的超大平面闸门,在外形尺寸偏差、直线度、平整度、平行度等,均有严格的质量标准。项目建造团队在闸门制造、组装过程中,首次采用智能测量及数字化信息模型技术。通过激光跟踪智能测量,取得每个模块尺寸和定位,以数字化虚拟展现整体图像与效果,为闸门安装提供了先进可靠的技术和数据支撑。

此外,项目工程还创新应用控制模块形位、精确组装定位、设置门槽可调平台、门叶约束控制、“跳焊”同步操作、精准预留接拼收缩量等一系列关键技术,最终组装完成的西分超大跨度钢闸门,全面实现甚至超出原计划的质量要求。专家表示,姚江西分枢纽的成功投入使用,标志着我国超大跨度直升钢闸门设计建造技术,一跃跻身于国际先进行列。

本项目于2017年8月开工,2022年12月底完工,在近2000个日夜里,项目建设团队不仅圆满完成了各项目标任务,还取得了众多科研创新成果,其中包括19项受理授权的国家专利,10余项国家级、省级荣誉和创新奖项。施工期间,水利部、省、市各级领导及有关科研机构专家,多次到西分工地调研考察,均予以充分肯定与鼓励。

姚江西分枢纽尚在试运行阶段,即小试牛刀大显身手。去年9月“梅花”台风来袭,当时工程设备安装不久,工地指挥部接到分洪指令,启动了不到三分之一的排泵动力,不到2小时排放姚江洪水600万立方米,及时解除了洪灾险情。(丹辰)