1.3　黄河上水闸工程的必要性、任务及规模

1.3.1　韩墩引黄闸

1.3.1.1　工程建设的必要性

由于韩墩引黄闸承担着75万亩的灌溉任务，同时还担负着滨州市区（东郊水厂）、沾化县城（思源湖水库）的城市生活用水和工业供水，工程非常重要。同时，由于水闸安全鉴定存在的主要问题，不仅影响了水闸的正常运行，而且严重威胁着黄河大堤的安全，因此对韩墩引黄闸进行除险加固是十分必要的。

1.3.1.2　工程建设任务

本次除险加固设计的工程任务是通过除险加固，恢复水闸枢纽的原标准和原功能。在批准的水闸安全鉴定报告和规划报告的基础上，通过设计复核，确定闸室、涵洞、启闭机房及上下游联接建筑物的除险加固方案，完善水闸管理设施，确保水闸的正常引水功能。

金属结构设备除险加固的内容主要包括闸门和启闭设备的更新，对旧门槽的去除和改建等。电气设备的设计内容主要为金属结构配套的供电系统等。

1.3.1.3　除险加固的主要内容

（1）闸室混凝土表面缺陷修复。对混凝土表面因冻融破坏引起的剥落、麻面等缺陷，加固措施为凿除原混凝土保护层，使用丙乳砂浆进行补强加固；处理范围为闸墩及底板流道表面。

（2）洞身裂缝修复。对混凝土表面裂缝，对宽度不超过0.3 mm的非贯穿性裂缝进行表面封闭处理，宽度大于0.3 mm的非贯穿性裂缝采取化学灌浆进行加固。

（3）防渗长度恢复。由于在6号洞室的第5节5.8 m处产生1条渗水裂缝，分析表明，该条裂缝应为贯穿性裂缝，设计采取化学灌浆进行加固。

（4）洞身混凝土剥落部位修复。洞身混凝土剥落部位处理方法同样采用凿除原混凝土保护层，使用丙乳砂浆进行补强加固。

（5）启闭机房重建。经过方案比选，新建启闭机房采用轻钢结构房屋。

（6）启闭机排架及便桥加固。原启闭机排架不满足抗震要求和钢筋混凝土构造要求，同时启闭机房宽度也不满足启闭机设备布置和电气设备布置的要求，需对启闭机排架进行改建。

由于新建启闭机房，需要拆除临近启闭机房的一跨人行便桥，因此需要对连接启闭机房的人行便桥进行重建。

（7）观测设施修复。本次除险加固设计恢复已经失效的部分观测设施，清理堵塞的测压管和掩埋的沉陷观测点，恢复其功能。

（8）止水加固处理。依据《水闸安全鉴定报告书》（黄河水利委员会山东黄河河务局，2009年3月），闸室各节之间的止水铁件严重锈蚀，部分已经蚀穿，失去功效，橡胶止水老化，为此需要修复止水设施。

（9）上下游翼墙等其他项目加固。水闸上下游翼墙存在轻微裂缝，干砌石护坡存在不同程度的塌陷；上下游河道和下游消力池淤积严重，影响水闸的引水能力。

本次除险加固采用对上下游翼墙和浆砌石护坡进行加固，方法采用水泥砂浆抹面，对上下游河道和下游消力池淤积部位进行清淤。

1.3.2　三义寨闸工程

1.3.2.1　工程建设的必要性

1.防洪安全的要求

开封兰考段位于黄河下游上首，该河段河道宽、浅，溜势散乱，滩岸变化复杂，是典型的游荡型河道。由于近几年水量偏枯，河槽淤积严重，槽高、滩低、堤根洼的现象进一步加剧，极易造成险情。小浪底水库建成后，下游仍可能发生大洪水；下游河势变化仍然较大，中常洪水还有可能冲决和溃决大堤。该段堤防一旦决口，洪水泛滥范围及淹没影响面积均较大。三义寨闸位于兰考堤段，该堤段决溢可能影响范围1.33万km2，洪泛区边界范围为北界洙赵新河，南界东鱼河，流入南四湖。据初步估算，如果在兰考附近发生决口泛滥，直接经济损失将达到214亿元。除直接经济损失外，黄河洪灾还会造成十分严重的后果，铁路、公路和生产生活设施以及引黄灌排渠系都将遭受毁灭性破坏，造成群众大量伤亡，泥沙淤塞河渠，良田沙化等，对社会经济发展和环境改善将造成长期的不利影响。

2.新三义寨引黄灌区的需求

新三义寨引黄灌区受益范围包括开封市境内的开封、兰考、杞县3个县，商丘市境内民权、睢县、虞城、梁园区、睢阳区等6个县（区），包括87个乡（镇）、1765个行政村，总人口303.81万人，其中农业人口265.62万人。随着社会经济的发展，农村人口城镇化的比例将逐步提高。

新三义寨引黄灌区设计灌溉面积344万亩，总干渠设计引水流量107 m3/s，按设计灌溉保证率75%，灌区设计年引水量9.68亿m3。

灌区主要农作物有小麦、玉米、棉花、大豆、花生等，1998年该区国民生产总值为125.26亿元，农业总产值为15.13亿元，粮食总产量9.07亿kg。根据灌区农业发展规划，2015年作物种植比例为小麦75%、玉米20%、棉花22.2%、经济作物20%，复种指数可达到1.77。预计作物产量2015年将达到小麦亩产400kg、玉米400kg、棉花80kg，粮食总产量达到240万～280万t。

新三义寨引黄灌区的水资源包括黄河水、地表水和地下水，其中黄河水是主要水源。根据灌区水资源供需平衡分析，灌区2015年引水设计灌溉保证率为75%时，到灌区工农业及生活用水总量将达到13.53亿m3，其中，农业总用水量10.20亿m3，城镇工业及生活总用水量1.67亿m3，乡镇企业用水量0.71亿m3，农村人畜用水量0.95亿m3；地下水可开采量5.85亿m3，当地地表水可利用量0.33亿m3，需引黄河水7.93亿m3。在灌区灌溉保证率50%时，全灌区工农业及生活用水总量将达到11.73亿m3，其中，农业总用水量8.4亿m3，城镇工业及生活总用水量1.67亿m3，乡镇企业用水量0.71亿m3，农村人畜用水量0.95亿m3；地下水可开采量5.85亿m3，当地地表水可利用量0.47亿m3，需引黄河水6.93亿m3。

三义寨闸工程建设后，将会为灌区344万亩的农田提供充足而优质的黄河水资源，还可以补充地下水，涵养地下水资源，使灌区水资源短缺的矛盾得到缓解，并改良土壤，使土壤水盐运动向良性循环方向发展，使土壤结构向更有利于作物生长的方向转化，提高农田抗御自然灾害的能力；通过引黄补源，可促进农业生态环境的协调发展和自然生态系统的良性循环，为发展区域内绿色农业和创建生态城市提供前提条件，有利于灌区经济社会可持续发展及和谐社会的建设。

总之，三义寨闸和两侧渠堤位置重要，为确保黄河下游防洪安全，消除堤防隐患，保证引黄工程的引水效益，重建三义寨闸和加固两侧渠堤是十分必要的。

1.3.2.2　工程建设任务

本次工程建设的主要任务是废除旧闸，在原闸址与新三义寨引黄工程之间的人民跃进渠上重建新闸，引水水流通过闸后总干渠三分枢纽工程输送至商丘、开封及兰考灌区，满足当地农田灌溉及城镇供水；加固三义寨闸两侧的渠堤，消除险点隐患，保证黄河防洪安全。

1.3.2.3　规模

1992年9月河南省政府以〔1992〕29号文下发了《河南省人民政府常务会议纪要》，批准新三义寨灌区立项改建工程。河南省计委以豫计经规〔1992〕1943号文同意建设新三义寨引黄灌溉工程，批复总干渠设计引水流量为107 m3/s。

随着社会经济的不断发展，当地对黄河水的总需求正不断扩大，如遭遇特别干旱的年份和短时间加大输水要求等特殊情况，需要设计时留有余地；另外，黄河水含沙量大，引水口门容易淤堵，引水渠道容易发生淤积，这些都将可能导致无法满足设计要求。基于以上原因，在闸门设计时，需要将设计引水流量适当加大。

1995年建成了总干渠分水枢纽（商丘干渠分水闸、兰考干渠分水闸、兰杞干渠分水闸），设计流量为129 m3/s，原三义寨引黄闸二次改建后的设计流量为141 m3/s，基本满足今后发展的需要。

按照黄工字〔1980〕第5号文：鉴于目前黄河下游两岸引黄闸的设计引水能力已远大于黄河枯水流量，在黄河水源未大幅度增加以前，一般不应扩大改（重）建旧的引黄涵闸的原来规模。要求扩大规模时，必须经过灌区规划的充分论证，并由地方水利部门报经上级机关批准。

综上所述，三义寨引黄闸本次改建设计引水流量仍维持141 m3/s。

1.3.2.4　渠堤加固

渠堤加固范围：闸上游侧渠堤桩号0+000～0+978；闸下游侧渠堤桩号2+045～3+480，上下游两段总长2.413km。