基本介紹
- 中文名：海河閘樞紐
- 別稱：海河閘、海河樞紐
- 地理位置：天津市濱海新區大沽口
- 控制水系：海河
- 建設時間：1958年6月-12月
工程背景,工程概況,防潮閘,攔河堵壩,漁船閘,引河,堤埝,天津新港船閘,設計指標,工程建設,運用原則,工程效益,
工程背景
海河，亦名界河、直沽河、大沽河，是中國七大江河之一。以漳河為源至海河防潮閘全長1031公里，流域面積263353平方公里。流域多年平均年徑流量208.86億立方米，最大727.93億立方米（1956年），最小137.73億立方米（1981年）。
海河幹流地處“九河”下梢天津市，北宋時稱為界河，亦稱直沽河、大沽河、沽水、沽河等。橫貫天津市區，西起子牙河與北運河匯流口（原三岔口、現大紅橋），東流至海河防潮閘，全長73公里。在1953年以前是南運河、子牙河、大清河、北運河和永定新河的入海尾閭，並承泄天津市區瀝水。
海河幹流，原是一條灌溉、航運和行洪、排澇、排污的自然潮汐河道，又是天津市工農業生產和人民生活飲水的水源河道。建閘前幹流是一條潮汐河道，每天有兩次漲潮落潮，遇到早年上游來水量少，不足以壓鹹，海水上溯造成“鹹淡不分”。幹流又是一條排水河道，城市的雨污水和工業廢水及生活污水沿途農田瀝水大都排入幹流，故造成千流“清濁混流”。
幹流的“鹹淡不分”、“清濁混流”，是歷史上長期存在的問題，改造工程不論從當前或是長遠，不論從經濟上、政治上都有重要意義，據測算：幹流在改造之後，每年可節約壓鹹，沖污的淡水約15.5億立方米，同時還可以美化城市，改變天津的環境衛生和自然面貌。基於上述情況，1958年7月4日天津市第三屆人民代表大會第一次會議，在討論宋景毅副市長所作的《關於海河改造工程的報告》之後，一致同意、並作出對海河改造工程的相應決議，其中主要項目之一是興建海河樞紐工程，目的是實現海河“鹹淡分家”、“清濁分流，”鹹水不上溯，淡水不流失，改善天津市供水狀況，節省淡水保證工農業生產和城市生活用水。
工程概況
海河閘樞紐工程位於天津市塘沽區天津新港右側。樞紐主體工程由海河防潮閘（簡稱海河閘）、漁船閘及攔河堵壩組成。工程由水電部北京院規劃設計；天津市海河改造委員會承建；天津市建設局道路橋樑公司施工。工程於1958年7月1日開工至1958年12月28日竣工，國家投資860.2萬元。樞紐功能是泄洪、擋潮、蓄水又方便漁船進出海河幹流。
海河樞紐主要建築分布防潮閘
海河防潮閘海河防潮閘：位於大沽口海河幹流入海口河道左側，是一座開敞式分離式底板鋼筋混凝土結構的新型擋潮閘。潮閘的地理位置為東經117°43′，北緯39°01′。按二等二級水工建築物、抗震烈度7度設計，設計閘上水位2.6米（大沽），閘下水位2.3米，相應泄洪流量1200立方米每秒。共8孔，每孔淨寬8米，採用雙扇平板鋼閘門，電動卷揚機啟閉；閘室長20米、總寬76米，閘底板高程-6.0米；閘上、下游引河長分別為400米和800米；閘下游採用消力池消能，依次設混凝土消力池、混凝土護坦、漿砌石海漫、尾端消力坎、乾砌石海墁和末端拋石防沖槽；閘上游從閘底板起依次設混凝土鋪蓋、混凝土護坦、乾砌石海漫及拋石防沖槽。
攔河堵壩
緊接防潮閘右側，是一座300米長的土壩，壩頂高程5米，頂寬15米兼作公路，臨海面做混凝土後戧，築1米高防浪牆，牆頂高程6.0米。
由於防潮閘基坑棄土一部分棄於堵壩位置，淤泥較寬，故決定全部採用柴石枕，仍以平堵護底立堵進占互相結合的方法作成斷流副壩，隨後在副壩上游填土作成正壩。
漁船閘
廢棄的漁船閘漁船閘：東沽漁船閘，是漁船出入海河的通道，位於攔河堵壩右後側漁業村附近海河右岸、新港船閘以南，津沽公路與閘北公路交接處。長150米，寬14米，深8米，分東、西兩座。上下閘首一樣，閘頂高程5米，橋面板高程5.52米，閘首淨寬8米，閘底高程-2.5米。
閘門結合橋樑做成推拉式，兩閘門各附設機房一座，閘門與橋用同一10千瓦電動啟閉機開關，閘門上安裝3個蝶式橫軸旋轉小門，作為宣洩閘室水量之用，以人力啟閉。閘門、閘橋均為鋼質結構，閘門長14米，寬8米，高7.5米；橋面長22米，寬6米，閘橋最大負荷為13噸。
閘室採用矩形塢式鋼筋混凝土結構，全長120米，淨寬14米，兩側填土高程4米；上下游引河分別長為500米和1300米，引河底高程-2.5米，因兼作停船漁港，在枯潮位以上1米處留有平台，以便停船檢修；枯潮位引河寬80米，滿潮位寬120米。東、西閘口築“八”字形護岸。
漁船閘始建於1958年，1959年竣工使用。開閘時可通行200噸級以下船舶（或漁船），閘的下游1300米和上游500米，均設有碼頭、貨場、加工廠和冷庫，漁船在這裡停泊或裝卸。
1976年，漁船閘被廢棄。2015年6月，漁船閘開始拆除。原址新建海河泵站。
海河口泵站海河口泵站。為緩解海河排水壓力，2015年，天津市濱海新區漁航道與海河交匯處啟動海河口泵站建設，工程設計排水能力230立方米/秒。總投資5.72億元、全市規模最大的。2016年，海河口泵站宣布已完成全部建設任務，今後可實現與行洪河道、河口泵站及沿海閘群的聯合調度，為緩解海河排水壓力、提高本市應對極端天氣能力、保障核心區域防汛安全發揮重大作用。
引河
防潮閘引河。防潮閘建於幹流左岸，在閘上下游開挖引河與原河道平順相接，上游引河長約400米，河底挖至-6米。下游引河長約800米，河底標高由-6米抬高至-4米以節約土方，引河全長連同閘身約1400米，河寬平均250米，邊坡1∶5。
漁船閘引河。閘上游引河長500米，閘下游引河長1300餘米，引河連同閘室長約2000米，因兼作停船漁港，在枯潮位以上1米處留有平台，以便停船檢修，引河底高程-2.5米。引河枯潮水位寬度約80米，滿潮水位寬度約120米。
堤埝
防潮閘引河左岸，用挖河棄土築有堤埝，頂高程5米。漁船閘引河兩岸，因原地面較低，故利用棄土培修堤埝兼作公路。右堤頂高程5米，寬7米。左堤頂高程5米，寬10米，並鋪築7米寬柏油路面，向南通過閘首與東沽方面的公路相接，向北通過攔河壩、防潮閘與塘沽方面的公路相接。
天津新港船閘
天津新港船閘，由於毗鄰海河防潮閘，同樣處於海河入海口，也作為海河閘樞紐的一部分予以說明。 
天津新港船閘
天津新港船閘新港船閘，位於新港港區西部，海河口北岸（北緯38°59′48″，東經117°42′32″），是溝通新港航道與海河航道，連線海河兩岸交通的重要港口設施。
新港船閘是日本侵華期間建築的新港工程之一，1942年正式開工，1943年完成主體工程，1945年日本投降，國民政府續建，1946年底投產使用。船閘主要由閘身、閘室、閘門、輸水管道及操作室組成。閘長180米，寬21米，深10米，底面積5016平方米，閘底標高大沽零點-5米，吃水-6米的船舶可以過閘。船閘北岸建有指揮樓（操作室），樓頂設有21米高的信號台，閘門上部閘面可通行8至10噸各種車輛。1946年12月17日9時，第一艘輪船——“新上海”由漢口載米1600噸（吃水-4.7米）順利通過新港船閘。到1948年4月，過閘的大小商船146艘次，最大的4747噸，吃水最深的-6.2米。
此後，由於國民政府忙於內戰，港口設施失修，船閘及航道嚴重淤塞，加之國民黨軍隊潰退時破壞，閘門撬起，機電設備損壞，至1949年初船閘已不能通航使用。1949年6月，開始修整新港船閘，首先挖泥清淤，修復閘門，檢修電機設備，先行通航。之後，按照“積極維護”的方針，新港船閘先後進行九次大的修理和改造。主要工程項目是:加固閘室，更新閘門和電機，新築導航引橋，增置現代化通迅設備等。據統計，1960~1990年30年間，通過新港船閘的各種船舶達27.6萬艘次，平均每晝夜25艘次。
設計指標
防潮閘的主要功能是汛期泄洪，平日為幹流蓄水閉閘擋潮，屬雙向運行的水閘，設計具體數據主要有：
（1）泄洪流量
根據水文記錄，幹流最大泄洪流量為1925年的1614米3/秒。西河楊柳青建閘後，閘上水位8米時，泄量1100米3/秒，若閘上水位8.5米時，泄量1300米3/秒，平均泄量為1200米3/秒。北運河屈家店節制閘泄量為400米3/秒，故總計最大泄量仍可達1600米3/秒。如發生再大洪水，由於北運河入幹流的水量可由新開河排至金鐘河入海，加以新港船閘與新建的漁船閘也可宣洩一定的洪水，故確定防潮閘泄量為1200米3/秒。與西河閘相適應。
（2）蓄水位考慮到要使市內幹流兩岸不致因地下水位的抬高而受到影響及船只能順利地通過市內橋樑和滿足市內工廠與郊區農業抽水站取水口的需要，規定如下：
正常蓄水位2.5米（大沽高程，以下同）非常最低蓄水位1米非常最高蓄水位3.5米乾旱季節幹流水源依賴官廳水庫與西河閘上游水庫，官廳水庫放水沿途滲漏損失很大，不宜經常放水補給，此時將蓄水位抬高至3.5米，河道調蓄水量約為3800萬立方米，如天津市耗水量在30米3/秒時，可供15天之用，故將3.5米及1米水位定為非常最高最低水位。
（3）上下游設計水位與閘寬
幹流系受潮汐影響的河道，泄洪能力隨潮位漲落而變化，滿潮時泄洪能力減少，落潮時流量加大，因為計算泄洪量時以全潮平均流量為準。經過水文分析，選用1954年8月潮型，其平均潮位為2.3米，作為閘下設計水位，閘上設計水位定為2.6米。泄洪流量1200米3/秒時，閘上下水頭差為0.3米。確定閘底高程為—6米，閘淨寬為64米，分為8孔，每孔8米。
預計閘上抬高水位0.3米時，天津市金湯橋附近水位影響很少，每年汛期高潮時，防潮閘仍應關閘擋潮，潮位降時再開閘泄洪。上述情況經天津大學水利系做水工模型試驗和計算，驗證結果是合理的，可以滿足泄洪要求。
（4）閘門及頂高
閘門為平面鋼閘門，每孔閘門分為上下兩扇，中間搭接處用橫向橡皮止水連線。由於歷年一般高潮位為4米，加風浪爬高1米，故確定閘門頂高程為5米。工作橋位於閘門上游，為使橋下有足夠的過水斷面，並有利於漂浮物的順暢入海，將橋樑底高程定為4.8米。
（5）閘身結構布置
閘長188米，寬64米，高18.5米，共8孔，孔與孔之間以閘墩分隔，共有邊墩2個，中墩4個，縫墩3個，閘底板2孔作一塊共4塊。為防止閘體受溫度熱漲冷縮及不均勻沉陷發生裂縫，在底板與底板之間及縫墩間預留的縫隙處，及上游閘體各部位連線處，都作有不同的止水設施。閘底板採用浮筏式。
啟閉機操縱室設在閘的東首，位於公路橋和工作橋之間，是一座具有民族風格的三層建築物，採用預製構件安裝，閘的西首也有一座同樣形式的建築，供遊覽參觀者休息之用。
工程建設
樞紐工程包括下列工程項目：防潮閘1座及其上下游引河；船閘1座及其上下游引河；攔河堵壩一座。
海河樞紐工程的規劃設計由水利電力部北京勘測設計院承擔，按二等二級水工建築物設計。幹流河口在天津新港右側。
規劃的主要目的是防止海潮入河，使幹流成為一條蓄水河道，併兼顧：
（1）符合新港的發展。
（2）照顧塘沽區的漁業發展。
（3）幹流水變為淡水後，結冰期提早，融冰期推遲，漁船若進入河道，則必須提前收港，轉年則又要延遲出海，必將影響漁業生產，考慮塘沽漁業社的意見，冬季漁船不進入幹流過冬修理，而在接近漁產供銷區開挖引河修建漁船閘，在閘下闢為漁港，河岸將逐步開闢為漁產加工與供銷基地。
全部工程由天津市海河改造委員會建閘工程指揮部負責施工，計包括土方420萬立方米，鋼筋混凝土23660立方米，石方及柴石枕約15萬立方米。此外，還有道路，房屋建築等附屬工程及閘門、啟閉機、電氣傳動等設備的製作安裝工程。使用的主要物資達50餘萬噸，施工期間平均每天採購、調入、運輸物資3300餘噸。在工程用料的高峰期間，日用量6000餘噸。
由於作業區位於幹流河口，場地狹窄，地基地土壤系沉積淤泥，含水量大，排水性能不好，加之每天兩次漲落潮，故日工作有效時間很短，要在預計的半年內完成施工任務，確實有一定的困難。為此，天津市委發出了全黨全民改造海河的號召，動員了各方面的力量，組織成有工、農、商、學、兵和各階層人民參加的巨大義務勞動大軍，共使用450萬個勞動日，施工現場參加勞動的最高人數達5萬人，平均每日有2.53萬人。
工程施工自1958年6月下旬開始籌備，7月1日正式開工，同年12月27日基本完工，12月28日正式舉行落成放水典禮，朱德題寫閘名。
海河樞紐工程預算總金額1771.49萬元，實際支出1566.7萬元，節省投資205.22萬元，比原預算降低11.58%。對義務勞動力的投資沒有計算在工程費用以內。
在施工中，因任務重，時間緊，在以天津市建設局職工為技術、管理骨幹的前提下，天津市委動員全市機關、學校、團體、企事業單位、部隊及郊區農民，組織義務勞動大軍，市領導帶頭參加義務勞動，共出工450萬個勞動日。施工高峰期參加人數最多達5萬人，平均每天有2.35萬人參加勞動，經過日夜奮戰，在規定的期限內，出色地完成施工任務，湧現出許多先進集體和勞動模範。整個工程從1958年6月下旬籌備，7月1日正式開工，同年12月27日基本完工，12月28日正式落成放水。其中海河閘7月1日開工至12月27日完工；漁船閘7月1日開工至11月18日完工；攔河堵壩10月3日開工至12月27日完工，實用工期共180天，完成土方420萬立方米，鋼筋混凝土2.366萬立方米，石方及柴石枕約15萬立方米。
運用原則
樞紐運用原則：閘上正常蓄水位2.5米，非常最低蓄水位1.0米，非常最高蓄水位3.5米；閘上下游水位差不得大於5米。
工程效益
樞紐建成後，在泄洪、擋潮、蓄水和通航方面發揮了作用。1959年8月19日最大泄洪流量2040立方米每秒；1963年泄洪流量1698立方米每秒。同時多次經受了風暴潮的考驗，其中1985年8月19日閘下最高潮位5.41米（1992年9月1日高潮位6.14米，閘門頂過水，歷時5小時，造成上游2號翼牆倒塌）。
存在問題是閘下河口段淤積嚴重，加之閘體沉陷較大，泄洪能力大為降低。1963年大水後過閘流量逐年減少，1980～1985年實際最大過閘流量在295～765立方米每秒之間（最大是1980年765立方米每秒；最小是1983年295立方米每秒）。
