1.3　黃河上水閘工程的必要性、任務及規模

1.3.1　韓墩引黃閘

1.3.1.1　工程建設的必要性

由于韓墩引黃閘承擔著75萬畝的灌溉任務，同時還擔負著濱州市區（東郊水廠）、沾化縣城（思源湖水庫）的城市生活用水和工業供水，工程非常重要。同時，由于水閘安全鑒定存在的主要問題，不僅影響了水閘的正常運行，而且嚴重威脅著黃河大堤的安全，因此對韓墩引黃閘進行除險加固是十分必要的。

1.3.1.2　工程建設任務

本次除險加固設計的工程任務是通過除險加固，恢復水閘樞紐的原標準和原功能。在批準的水閘安全鑒定報告和規劃報告的基礎上，通過設計復核，確定閘室、涵洞、啟閉機房及上下游聯接建筑物的除險加固方案，完善水閘管理設施，確保水閘的正常引水功能。

金屬結構設備除險加固的內容主要包括閘門和啟閉設備的更新，對舊門槽的去除和改建等。電氣設備的設計內容主要為金屬結構配套的供電系統等。

1.3.1.3　除險加固的主要內容

（1）閘室混凝土表面缺陷修復。對混凝土表面因凍融破壞引起的剝落、麻面等缺陷，加固措施為鑿除原混凝土保護層，使用丙乳砂漿進行補強加固；處理范圍為閘墩及底板流道表面。

（2）洞身裂縫修復。對混凝土表面裂縫，對寬度不超過0.3 mm的非貫穿性裂縫進行表面封閉處理，寬度大于0.3 mm的非貫穿性裂縫采取化學灌漿進行加固。

（3）防滲長度恢復。由于在6號洞室的第5節5.8 m處產生1條滲水裂縫，分析表明，該條裂縫應為貫穿性裂縫，設計采取化學灌漿進行加固。

（4）洞身混凝土剝落部位修復。洞身混凝土剝落部位處理方法同樣采用鑿除原混凝土保護層，使用丙乳砂漿進行補強加固。

（5）啟閉機房重建。經過方案比選，新建啟閉機房采用輕鋼結構房屋。

（6）啟閉機排架及便橋加固。原啟閉機排架不滿足抗震要求和鋼筋混凝土構造要求，同時啟閉機房寬度也不滿足啟閉機設備布置和電氣設備布置的要求，需對啟閉機排架進行改建。

由于新建啟閉機房，需要拆除臨近啟閉機房的一跨人行便橋，因此需要對連接啟閉機房的人行便橋進行重建。

（7）觀測設施修復。本次除險加固設計恢復已經失效的部分觀測設施，清理堵塞的測壓管和掩埋的沉陷觀測點，恢復其功能。

（8）止水加固處理。依據《水閘安全鑒定報告書》（黃河水利委員會山東黃河河務局，2009年3月），閘室各節之間的止水鐵件嚴重銹蝕，部分已經蝕穿，失去功效，橡膠止水老化，為此需要修復止水設施。

（9）上下游翼墻等其他項目加固。水閘上下游翼墻存在輕微裂縫，干砌石護坡存在不同程度的塌陷；上下游河道和下游消力池淤積嚴重，影響水閘的引水能力。

本次除險加固采用對上下游翼墻和漿砌石護坡進行加固，方法采用水泥砂漿抹面，對上下游河道和下游消力池淤積部位進行清淤。

1.3.2　三義寨閘工程

1.3.2.1　工程建設的必要性

1.防洪安全的要求

開封蘭考段位于黃河下游上首，該河段河道寬、淺，溜勢散亂，灘岸變化復雜，是典型的游蕩型河道。由于近幾年水量偏枯，河槽淤積嚴重，槽高、灘低、堤根洼的現象進一步加劇，極易造成險情。小浪底水庫建成后，下游仍可能發生大洪水；下游河勢變化仍然較大，中常洪水還有可能沖決和潰決大堤。該段堤防一旦決口，洪水泛濫范圍及淹沒影響面積均較大。三義寨閘位于蘭考堤段，該堤段決溢可能影響范圍1.33萬km2，洪泛區邊界范圍為北界洙趙新河，南界東魚河，流入南四湖。據初步估算，如果在蘭考附近發生決口泛濫，直接經濟損失將達到214億元。除直接經濟損失外，黃河洪災還會造成十分嚴重的后果，鐵路、公路和生產生活設施以及引黃灌排渠系都將遭受毀滅性破壞，造成群眾大量傷亡，泥沙淤塞河渠，良田沙化等，對社會經濟發展和環境改善將造成長期的不利影響。

2.新三義寨引黃灌區的需求

新三義寨引黃灌區受益范圍包括開封市境內的開封、蘭考、杞縣3個縣，商丘市境內民權、睢縣、虞城、梁園區、睢陽區等6個縣（區），包括87個鄉（鎮）、1765個行政村，總人口303.81萬人，其中農業人口265.62萬人。隨著社會經濟的發展，農村人口城鎮化的比例將逐步提高。

新三義寨引黃灌區設計灌溉面積344萬畝，總干渠設計引水流量107 m3/s，按設計灌溉保證率75%，灌區設計年引水量9.68億m3。

灌區主要農作物有小麥、玉米、棉花、大豆、花生等，1998年該區國民生產總值為125.26億元，農業總產值為15.13億元，糧食總產量9.07億kg。根據灌區農業發展規劃，2015年作物種植比例為小麥75%、玉米20%、棉花22.2%、經濟作物20%，復種指數可達到1.77。預計作物產量2015年將達到小麥畝產400kg、玉米400kg、棉花80kg，糧食總產量達到240萬～280萬t。

新三義寨引黃灌區的水資源包括黃河水、地表水和地下水，其中黃河水是主要水源。根據灌區水資源供需平衡分析，灌區2015年引水設計灌溉保證率為75%時，到灌區工農業及生活用水總量將達到13.53億m3，其中，農業總用水量10.20億m3，城鎮工業及生活總用水量1.67億m3，鄉鎮企業用水量0.71億m3，農村人畜用水量0.95億m3；地下水可開采量5.85億m3，當地地表水可利用量0.33億m3，需引黃河水7.93億m3。在灌區灌溉保證率50%時，全灌區工農業及生活用水總量將達到11.73億m3，其中，農業總用水量8.4億m3，城鎮工業及生活總用水量1.67億m3，鄉鎮企業用水量0.71億m3，農村人畜用水量0.95億m3；地下水可開采量5.85億m3，當地地表水可利用量0.47億m3，需引黃河水6.93億m3。

三義寨閘工程建設后，將會為灌區344萬畝的農田提供充足而優質的黃河水資源，還可以補充地下水，涵養地下水資源，使灌區水資源短缺的矛盾得到緩解，并改良土壤，使土壤水鹽運動向良性循環方向發展，使土壤結構向更有利于作物生長的方向轉化，提高農田抗御自然災害的能力；通過引黃補源，可促進農業生態環境的協調發展和自然生態系統的良性循環，為發展區域內綠色農業和創建生態城市提供前提條件，有利于灌區經濟社會可持續發展及和諧社會的建設。

總之，三義寨閘和兩側渠堤位置重要，為確保黃河下游防洪安全，消除堤防隱患，保證引黃工程的引水效益，重建三義寨閘和加固兩側渠堤是十分必要的。

1.3.2.2　工程建設任務

本次工程建設的主要任務是廢除舊閘，在原閘址與新三義寨引黃工程之間的人民躍進渠上重建新閘，引水水流通過閘后總干渠三分樞紐工程輸送至商丘、開封及蘭考灌區，滿足當地農田灌溉及城鎮供水；加固三義寨閘兩側的渠堤，消除險點隱患，保證黃河防洪安全。

1.3.2.3　規模

1992年9月河南省政府以〔1992〕29號文下發了《河南省人民政府常務會議紀要》，批準新三義寨灌區立項改建工程。河南省計委以豫計經規〔1992〕1943號文同意建設新三義寨引黃灌溉工程，批復總干渠設計引水流量為107 m3/s。

隨著社會經濟的不斷發展，當地對黃河水的總需求正不斷擴大，如遭遇特別干旱的年份和短時間加大輸水要求等特殊情況，需要設計時留有余地；另外，黃河水含沙量大，引水口門容易淤堵，引水渠道容易發生淤積，這些都將可能導致無法滿足設計要求。基于以上原因，在閘門設計時，需要將設計引水流量適當加大。

1995年建成了總干渠分水樞紐（商丘干渠分水閘、蘭考干渠分水閘、蘭杞干渠分水閘），設計流量為129 m3/s，原三義寨引黃閘二次改建后的設計流量為141 m3/s，基本滿足今后發展的需要。

按照黃工字〔1980〕第5號文：鑒于目前黃河下游兩岸引黃閘的設計引水能力已遠大于黃河枯水流量，在黃河水源未大幅度增加以前，一般不應擴大改（重）建舊的引黃涵閘的原來規模。要求擴大規模時，必須經過灌區規劃的充分論證，并由地方水利部門報經上級機關批準。

綜上所述，三義寨引黃閘本次改建設計引水流量仍維持141 m3/s。

1.3.2.4　渠堤加固

渠堤加固范圍：閘上游側渠堤樁號0+000～0+978；閘下游側渠堤樁號2+045～3+480，上下游兩段總長2.413km。