曹娥江大闸涌潮荷载特征与金属闸门运行对策
曹娥江大闸闸上河道建桥通航水流条件
2021年6月第6期总第583期水运工程Port&Waterway EngineeringJun.2021No.6Serial No.583曹娥江大闸闸上河道建桥通航水流条件*郑国诞1,2,吴军君3,史英标▽,曹颖',2,唐子文▽(1.浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020；2.浙江省河口海岸重点实验室，浙江杭州310020；3.浙江省钱塘江管理局勘测设计院，浙江杭州310020)摘要：曹娥江大闸从2008年底开始运行，平时关闸蓄水，洪汛期开闸放水。
闸上河道从“洪冲潮淤”向“单向冲刷”转换，河床发生着较大的变幅。
在这种江道环境中建设桥梁最重要的一个制约因素为通航水流条件，主要为工程河段的河势情况、流速流态条件以及桥梁建设后的影响。
通过建闸后多年地形分析工程河段河势现状以及趋势，并通过建立平面二维数学模型对航道内流速进行计算分析。
研究可知：1)若无较大人类活动干涉，工程河段河势稳定，滩槽格局不会发生变化。
2)在通航高水位下，流速流态符合通航要求，建桥对航道的影响较小。
因此在此河段建设桥梁是可行的。
关键词：曹娥江；桥梁；通航；河势；流速中图分类号：U641；U611文献标志码：A文章编号：1002-4972(2021)06-0141-06Navigable flow conditions of bridge constructionin the upper channel of the Cao，e River gateZHENG Guo-dan1,2,WU Jun-jun3,SHI Ying-biao1,2,CAO Ying1,2,TANG Zi-wen1,2(1.Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary,Hangzhou310020,China;2.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Estuary and Coast,Hangzhou310020,China;3.Reconnaissance and Design Institute,Qiantang River Administration of Zhejiang Province,Hangzhou310020,China)Abstract：The Cao'e River gate has been in operation since the end of2008.The gate is normally closed for storage and opened for drainage during flood seasons.The river channel on the gate has changed from"scouring during the flood and silting during tide"to"single-direction scouring",and the riverbed has undergone a large change.In this river environment,one of the most important restricting factors for the bridge construction is the navigable flow conditions,which are mainly the river regime,flow velocity and flow pattern conditions of the project reach,and the influence of the bridge construction.In this paper,the current situation and trend of the river regime of the project reach are analyzed based on the topography of many years after the gate was built,and the flow velocity in the channel is calculated and analyzed by establishing a plane two-dimensional mathematical model.The study shows that:1)Without the interference of large human activities,the river regime of the project reach is stable and the pattern of the beach channel will not change.2)The flow velocity pattern meets the navigation requirements under the navigation high water level,and the construction of the bridge will have little impact on the channel. Therefore,it is feasible to build bridges in this reach.Keywords：the Cao'e River;bridge;navigable;river regime;flow velocity曹娥江大闸是亚洲最大的强涌潮河口第一大闸，位于钱塘江南岸曹娥江河口处，于2008年12月下闸蓄水[1]o大闸的建设阻挡了外海泥沙进入河道，改变了闸上河道水流泥沙运动规律，现状的收稿日期：2020-08-12基金项目：浙江省科技计划项目(2015C03003)；国家自然科学基金项目(51609214)作者简介：郑国诞(1986—),男，硕士，高级工程师，研究方向为水动力数值模拟、物摸模型试验• 142 •水运工程2021 年河道形势和水流条件与建闸前发生了巨大的改变,通航水流条件也随之改变。
曹娥江大闸枢纽工程设备安装工程创优探索
ｄ ．由于闸门槽安 装完 成后 需要 进行 二期 混凝 土 的浇筑 ， 闸门拼对完成后需要进行焊接施 工 ， 后续施工 均会对前期 的安装质量参数产 生一定 的改变 。为使最 终 的质量参数指标 满足验 收规范 的要 求 ， 制订 了高 于 验 收规程质量要求 的内部质量 控制指 标控制体 系 ， ： 如 验 收规程 的闸门止水座 板不平度 最大 ２ ｍ， 目部要 ｍ 项 求焊接前 的不平度需小于 １ ｍ， ｍ 确保安装整体 质量。 ｅ 根据各项工作在不 同部 位的工 作特 点 ， 各 工 ． 将 种 的工作 内容进一步 细分 ， 并按职 工的技术 特点确 定 其具体 的工作 内容 ， 以利 于提 高施工 质量。如 闸 门焊 接， 根据每个焊工 的技能特点 ， 划定各 自的焊接部位及 焊接范围 ， 使工作 内容相对专一 ， 便于焊工能迅速掌 握 各 自部位 的焊接技巧 ， 提高焊接的速度及焊接质量。
■ 水利设与管理 ２ ２ 第 期 １ ０ 年・ ９
曹 娥 江 大 闸枢纽 工 程 设 备 安装 工 程 创优 探 索
石 郦均 张仲 放
（ 江省江 能建设 有 限公 司 杭 州 ３ ０ ２ ） 浙 １０ ０
【 摘 要】 本文对曹娥江大 闸枢纽工程设备安装 工程 ， 特别是双拱 网架结构钢闸门的拼装、 翻身 、 防腐涂 层的保护
１ 做 好施 工前 期准备 工作
ａ 为 了实现工程创优 的质量 目标 ， ． 安装项 目部认
真编写 了《 工程 创 优计 划 》 建 立 了 以项 目经 理 为组 ，
长， 由各专业施工员 、 质检员及班组长为组员 的创优夺 杯工作组 。针对设 备安装 项 目点多面广 的特 点 ， 在各
曹娥江大闸设计中的主要问题
曹娥江大闸设计中的主要问题
陈舟
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2011(042)011
【摘要】曹娥江为多泥沙河流,建于其河口的曹娥江大闸,因工程条件复杂,无成熟的经验可以借鉴,需解决规模及效益确定、闸址选择、布置方案、结构设计、地基处理设计、环境协调设计、耐久性设计等一系列问题,通过调查分析、数学模型和物理模型试验、现场试验和材料试验等方法,很好地解决了上述问题.
【总页数】5页(P46-50)
【作者】陈舟
【作者单位】浙江省水利水电勘测设计院,浙江杭州310002
【正文语种】中文
【中图分类】TV66(255)
【相关文献】
1.曹娥江大闸闸门计算机监控系统设计 [J], 皇甫能达
2.曹娥江大闸闸下防冲设施设计与运行 [J], 王军;陈舟
3.曹娥江大闸闸室结构设计 [J], 王军;陈丹
4.曹娥江大闸枢纽工程鱼道设计与实践 [J], 王军;陈舟
5.我国强涌潮河口地区第一大闸——浙东引水曹娥江大闸枢纽工程于2005年12月30日开工建设 [J],
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曹娥江大闸闸下冲刷坑成因分析及对策初探
３ ０日主体工 程开工 ， ２ ０ ０ ８年 １ ２月 １ ８日下 闸蓄 水投 入试 运 行， ２ ０ １ １ 年 ５月通过竣工验 收 ，总投 资 １ ２ ． ３ ８ 亿元 。
曹娥江 大闸受外 海潮水和上游洪水 共同反 复交叉作用 ， 使得闸下水 流形 态非 常复杂 。同时 ，由于 防汛排 涝任 务艰
大闸下游 防冲沉井 边缘约 ４ ６ ． ０ ｍ，其 冲刷 高程 已接 近大 闸 水工模型试验 中所测 得 的冲刷 坑底 高程 一１ ６ ． ７ ｍ。其次 为
２ ０ １ ０年 ｌ ０月 和 ２ ０ １ ２年 ６月测 次 ，最 大 冲 刷 出现 在 １ ０＃、
１ １ ＃孔 下 游 ，冲坑 高程 接 近 一１ １ ． ０ ｍ。 至 ２ ０ １ ３ 年 ６月 为 止 ，
泄 的。
作者简介 ：潘
虹 （ １ ９ ８ ２一） ，女 ，工 程师 ，大学 本科 ，主要
从事水利工程管理工作。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：ｐ ａ ｎ ｈ ｏ ｎ ｇ ｌ ｌ ２ １ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ．
・２１ ・ 潘来自虹 ，等 ：曹 娥 江 大 闸 闸 下 冲 刷坑 成 因 分析 及 对 策 初 探
第 ４期
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曹娥 江大 闸 闸下 冲刷 坑 成 因 分析 及对 策初 探
曹娥江大闸初期运行安全管理实践与思考
２． １ 强 涌潮 冲击 严重
２ ０ １ ２ 年０ ８月 ０ ８ 一ｏ ９日，受 第 １ １ 号 台风 “ 海 葵”带 来 的风暴潮影 响 ，堵坝 和导 流堤抛 石 合计 损失 抛石 约 １ ． ２万 ｍ ３ ，共投入抢 险加固资金 １ ５ ３ ． ３万元 ；３＃ ～５＃分隔 墩压
造成严 重威胁 ，人 民群众 生命 财产 安全 和生 活秩 序受 到严
２ 曹娥 江大 闸当前面 临的主要安全威胁
曹娥江大 闸是钱 塘 江流域 的大 （ １ ）型 骨 干 水 利 工 程 ，
其 防洪 设计标准 为 １ ０ ０ ａ 一 遇 ，设计 泄洪 流量 １ １ ０ ３ ０ ｍ ３ ／ ｓ ， 主要 由挡潮 泄洪 闸 、堵坝 、导流 堤 、鱼 道 、闸上江 道堤 脚 加 固等工程 组 成 。２ ０ ０ ８年 １ １月通 过 蓄水 验 收 ，２ ０ ０ ８年 ｌ ２ 月１ ８日下 闸蓄水投入试 运行 。下 闸蓄水运 行 ５ ａ 多来 ，至 ２ ０ １ ４ 年０ １月底 共 调 度 ８ １ ６次 ，开 闸 门 １ １ １ １ １次 ，排 水 约
傅森 彪 （ 绍 兴 市 曹娥 江 大 闸管理局 ，浙 江 绍兴 ３ １ ２ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：随着经 济社 会的快速发展 ，对水 闸安全 管理提 出了越来越 高 的要求 ，各级水管 单位和部 门对水 闸
运行安全监管 责任 Ｅ Ｉ 益重大 。分析 了曹娥 江大 闸初 期运行 面临 的主要安 全威胁 ，总结 了主要 的工作措 施 ，对 当 前安全管 理的对策进行 了深入 的思考 。
曹娥江综合治理工程水闸的金属结构设计
规划设计
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图 ! 闸门及启闭机布置
根据水位工况分析得出当遇到暴雨发洪水时， 内江水位升高，同时外江侧水位低于内河水位时， 需打开闸门放水；当外江最高引水水位超过!"# $， 或内江水位低于%"& $，水闸闸门动水开启引水入内 江。为保证内河水位，正常情况下，泄水闸闸门处 于关闭状态，需要泄洪时才开启闸门泄洪。当泄洪 或者引水完毕两侧水位高度大致相同时，闸门在动 水中关闭，防止涨潮时海水倒灌。
（#）闸门的设计工况 工作闸门的主要作用为调节内河洪水水位及阻
挡外江侧潮水位。为了满足泄洪和引水需要，闸门 可以在动水条件下启闭操作；同时闸门的启闭操作 必须依据潮汛、潮位预报系统和全流域的水文、水 情预报系统所提供的实时水情信息进行。
工作闸门两侧挡水和启闭工况组合如下： !内江侧!外江侧压力方向最不利水位组合： 内江 !" 年一遇设 计 洪 水 位 74#6 *，外 江 最 低 水 位 64" *，闸门操作水位差#4#6 *。 "外江侧!内江侧压力方向最不利水位组合： 内江侧水位!4$ *，外江侧水位取 #"" 年一遇高潮位 9468 *，设计挡水水位差7488 *。
（!）闸门及启闭机设计 工作闸门采用平面钢闸门，由面板、主横梁、
水平次梁、纵向次梁、边柱、吊耳以及支承滑块、 止水等组成，总重量约为 # /。闸门面板布置在外 江侧，以减少涌浪及泥沙淤积对闸门的影响。启闭 机容量选择时考虑一定淤积对启闭力的影响，初步 采用 %)- *+ 卷扬式启闭机操作。
工作闸门内江侧和外江侧各设置 ’ 道检修门 槽，两孔共用 ’ 套内、外侧检 修 闸 门，采 用 % 0 ’-- *+移动式双联电动葫芦进行操作，水闸上方建 筑物内设有电动葫芦轨道。检修闸门平时停放在孔 口上方启闭机房内。
曹娥江大闸建闸后闸上河道冲淤变化分析
第51卷增刊（2）2020年12月人民长江Yangtze Ｒiver Vol．51，Supplement （Ⅱ）Dec．，2020收稿日期：2020－09－17基金项目：浙江省科技计划项目“入海河口区流域洪水与风暴潮耦合实时预报技术与示范”（2015C03003）；国家自然科学基金项目“涌潮水流及其引发的河床渗流对圆柱桥墩局部冲刷影响机理研究”（51609214）作者简介：郑国诞，男，高级工程师，主要从事河口海岸水动力泥沙方面的研究工作。
E －mail ：12971414@qq．com文章编号：1001－4179（2020）S2－0020－04曹娥江大闸建闸后闸上河道冲淤变化分析郑国诞1，2，曹颖1，2，史英标1，2，唐子文1，2（1．浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020；2．浙江省河口海岸重点实验室，浙江杭州310020）摘要：曹娥江大闸是中国乃至亚洲最大的河口闸。
大闸的建设阻挡了河口潮汐上溯，从2008年12月运行开始，闸上河道从“洪冲枯淤”转变为建闸后的“单向冲刷”，闸上河床发生了较大的变化。
为此，采用建闸后至今10余年的地形资料进行闸上河道河床演变分析。
分析结果表明：①曹娥江上浦闸－滨海大桥河段全线冲刷，冲刷幅度自上而下减小，最上游冲刷幅度大于5m ；滨海大桥－曹娥江大闸河段较建闸前有小幅淤积，但其今后的趋势则为冲刷趋势。
②曹娥江大闸建成至今，闸上河道未经历过特大洪水冲刷，江道冲刷亦未见达到平衡状态，因此预测河道今后仍有进一步刷深的趋势，河势仍会发生变化。
关键词：洪水冲刷；河道冲淤；河道演变趋势；河势变化预测；曹娥江大闸中图法分类号：TV87；TV122文献标志码：ADOI ：10．16232/j．cnki．1001－4179．2020．S2．0051研究背景曹娥江大闸枢纽工程位于钱塘江支流曹娥江口门处，是中国乃至亚洲最大的河口闸，于2008年12月投入试运行，至今已经运行了11余a 。
曹闸情况介绍
曹娥江大闸枢纽工程介绍一、工程概况曹娥江大闸工程是国家批准实施的大（I）型水利项目，是中国第一河口大闸，是浙江省“五大百亿”工程浙东引水工程的枢纽工程。
工程主要由挡潮泄洪闸、堵坝、鱼道、导流堤、闸上河道堤脚加固以及上部建筑、环境与文化配套等工程组成。
曹娥江大闸工程先后获浙江省“钱江杯”优质工程、浙江省水土保持示范工程、全国水土保持示范工程、国家水利风景区和中国建筑工程鲁班奖称号。
大闸工程项目建议书获中国工程咨询协会一等奖，挡潮泄洪双拱闸门关键技术与应用研究获浙江省科学技术奖一等奖，大掺量磨细矿渣混凝土关键技术研究和应用获水利部大禹科学技术二等奖，闸下冲淤面貌及工程水力学试验研究获浙江省科学技术二等奖。
二、工程作用曹娥江大闸工程建设主要是以防潮（洪）、治涝为主，兼顾水资源开发利用、水环境保护和航运等功能。
它的建成，将起到“两提高三改善”的作用，即提高曹娥江两岸防潮（洪）和排涝能力；提高曹娥江水资源的利用率；改善航运条件；改善两岸平原河网水环境；改善两岸围垦区的投资环境。
三、工程布置及有关参数大闸枢纽主要由挡潮泄洪闸、堵坝、导流堤、鱼道、闸上江道堤脚保护以及管理区等组成。
主要建筑物挡潮泄洪闸、堵坝、翼墙、鱼道、下游导流堤为1级建筑物。
挡潮泄洪闸总净宽560m，闸底板高程（黄海高程）-0.5m，闸顶高程11.5m，防浪墙顶高程12.5m，共设28孔，单孔净宽20m。
设5个分隔墩将28孔闸分为6厢，中间两厢每厢4个闸孔，其余4厢每厢5个闸孔。
每孔挡潮泄洪闸设置一扇工作闸门，型式为双拱空间网架平面钢闸门，尺寸（宽×高）为21.7×5.5 m，启闭设备为容量2×1600KN的液压启闭机，上下游各设3扇检修闸门。
挡潮闸垂直水流方向总长697m，顺水流方向长507m，从上游至下游布置有上游抛石防冲槽、防冲小沉井、上游护底、上游护坦、闸室段、下游消力池、下游海漫、下游防冲大沉井和下游抛石防冲槽。
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１ 工 程 概 况
摘 要 ：曹娥 江 大 闸是 在 强涌潮 河 口地 区建设 的 大 闸。本 文分 析 了挡潮 泄 洪闸 工作 闸 门的鱼腹 式双拱
承 力体 系、扁 平 大跨 度 体型 、泥 沙淤塞及 启 闭平衡性 等特 性 ，从 潮 位 、水压 力 、潮 头、潮速 及 潮流 方 向的 角度介 绍 了钱塘 江涌潮 对 于 闸门的荷 载特征 ，阐明 了闸门பைடு நூலகம்运行 对 策。 这对 大跨 度 特 型 闸 门在 强 涌潮 河 口的运 行 管理具 有重要 的 指导 意 义。 关键 词 ： 曹娥 江 大 闸；涌潮 ；闸 门；流激振 动 ；运行 管理
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水利水电技术
第４ 卷 ｌ
２１ Ｏ ０年第 １ １期
曹 娥 江 大 闸 涌 潮 荷 载 特 征 与 金 属 闸 门 运 行 对 策
马 晓 明 ， 蒋 建 国 ，林 军
１００ ．杭州 国华检测技术有 限公 司，浙江 杭州 ３０３ ） １００ （．绍兴 市曹娥江大闸建设 管理委 员会 ，浙江 绍兴 ３２０ ；２ １
中 图分 类 号 ：Ｔ ６ ３ ２ ５ Ｖ ６ （５ ） 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ —８ ０ ２ １ ） １０ ５ —４ ０ ０ ０６ （ ００ １ —０ ５ ０
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