大运河杭州段水位：三堡和七堡排涝工程，三堡和八堡船闸

任兆应地理与工程
7月下旬的台风，杭州的大水排向何处？众说纷纭。现以《制造工程》为述。
杭州有三堡船闸，三堡排涝工程(排涝泵站)，七堡排涝工程，八堡船闸。
这些钢筋混凝土的深基础垒固建筑、含钢结构的建筑栏门、机械组合水泵、机械液压闸门，尤其自动升降的巨力装置，承担着这船闸、排涝四处工程的关键主功能。这是建筑工程和机械工程(略提原理，不述技术)。
京杭大运河浙江段含各分流河段处，各有泵站机房、共有十三道大小闸门，也称水闸、机闸、堤闸、埧闸。本文结合这类工程主装置的组合泵站和机械闸门，分述四道。
杭州市民称:三堡七堡八堡是擎天大闸，是大运河在杭州城的水门水关。
所述01-04，不仅承担了钱塘江到大运河的航船进出过往，最重要的是、当受浙江沿海台风影响及暴雨来袭时，必须控制洪水的过量湧入杭州市区；乃重中之重。
这四处船闸和排涝工程、依仗各组泵站和液压闸门，有效控制了京杭大运河的杭州段、穿越城区的钱塘江和杭州市区的三大水位。使得城区的河网水流和西湖水域，乖乖地顺利分流到大运河和钱塘江，逐入浩瀚杭州湾。
这仅是市区东南面的排涝工程，主城的正西面与西南面、还有多处排涝水泵水闸，可过富春江接新安江。
余杭南湖、临安青山湖、富阳新安江和淳安千岛湖、及几大水库工程，有多处掌控水位的庞大泵闸建筑物，其载重的升降主体，是全自动化的承载主负荷的机械液压大闸门。
【此非学术论坛，但有浓缩略说必要(许多人对杭州水位和排涝甚为糢糊):机械是国民经济的基础，从建筑机械、汽车制造、农业机械、纺织机械、化工机械到重型机械、地铁循构、军工兵器、军舰航母、航天航空、现代高科技、设备流水线等，皆由机械为前提。国家部委曾设一机部到七机部，现已逐分散到各制造业】
杭州的三堡至九堡，系钱塘江北岸沿线地段的路名，行政划分是江干区的街道、下辖成批居住区的基层社区。
“堡”，即营垒和碉堡。这些堡群，自清代土堡到民国枪堡，抗曰战争时沿江重筑连排碉堡、各大堡的左右各筑分列小堡；钱江北岸的碉堡群布滿炮孔枪眼，阻防小日本的进攻。
近代的三堡七堡八堡，成了通航吨位的经过船闸，成为抗洪防洪的堤坝大闸。若没有这些泵站和机闸控制，钱塘江涨大潮时免不了倒灌大运河。
几十里来，杭州城里未出现过特大的洪灾，无非是低洼地区的街路暂时积水、水过小车轮胎或行人卷起裤脚、有的树根被拔起，街面旧房底层进水。较厉害的是临安区南部的苕溪水位上涨，天目山下面的部分少量山洪，但也得到了控制。
最厉害的台风是浙江沿海地区(另文述)。回此主题。
01三堡船闸
运河和钱江的枢纽。位于杭州江干区四季青，是京杭大运河最南端之起点，是大运河杭州段与钱塘江沟通的最早工程。该闸由一线和二线的两五级船闸组成，所有的泵站和机闸操作均采用自动控制，此为《机械设计与自动化》工程、机械液压重型承载自动升降装置。
三堡船闸系双向机闸河道，一线船闸于1989年通航运行、为300吨级大型五级船闸，闸室长160米、宽12米，年过闸货运量为350万吨；二线船闸于1995年运行，五级船闸，年过闸货运量为549万吨。
该船闸的双向河段，各长为200米，大大缓解了一线船闸的超负荷运行状况，使通航条件得以显著提升。
三堡船闸是通过组合水泵、变频电机和升降闸门而自动控制。遇潮水洪水来临时就关闭船闸。泵站闸门最频繁时，是旧历每月初一和十五潮讯即钱塘江涨潮，要控制泵站和机闸以防止潮水过量地溢入市区运河。
三堡船闸好在规划时有二手准备，若遇大洪水时两边大闸可管住运河水位。况且又有了三堡排涝工程和七堡排涝工程。
三堡船闸，河流整洁、似运河景观，尤是学生参观的教育场地:各建有上游和下游的引航道顶端，上游顶端于钱塘江畔、建有亭楹称“望江亭”、取京剧张君秋的著名《望江亭》戏名，还建有临江木屋，可观赏“天下第一潮”的浙江潮。下游的引航道顶端建有“双流奇汇”碑亭、即双河汇流。该系10元门票进内的景区、大多是学校组织的中小学生参观活动，以学习杭州船闸和防涝抗洪等水利知识。
02三堡排涝工程
也称三堡泵站，有强力型排涝功能。机组泵站采取快速排涝，机闸承载大吨位负荷、液压自动升降可调控。机泵源自国内一流大型水泵制造业，另也有机械国企杭州水泵总厂。
该工程于钱江新城核心区东侧、京杭大运河与钱塘江交汇区，是以防洪、治涝为主体的大型水利枢纽。工程主体由混凝土钢构门框、进水箱、泵组站、排水箱、排水闸、各单孔引排涵等各部位组成。工程排涝流量200m3/s，单机流量为50m3/s，总装机容量为13200KW为大(1)型泵站;引水流量30m3/s，年可引水6.5亿m3。工程面积约10.8顷，保护范围16.5顷，工程投资约10余亿元。
三堡排涝工程自2015年6月运行至今，排涝功德无量。
03七堡排涝工程
也称七堡排涝泵站，七堡排涝工程经再扩建。2015年运行后又继续规划再深层次改建，遇台风内涝时、杭州城区的积水能快速下降，大大缓解了城北的内涝瓶颈、即主道河流的上塘河含主河和支流的内涝压力。
上塘河历史悠久，原水位约在3-5米间，而钱塘江平均水位则在567米、两者相差悬殊。从水位上看、哪怕赶上暴雨，水位再上涨时，上塘河的水位也不会比钱塘江高。若低处的水没法流到高处去，就很容易形成城北内涝。七堡排涝工程控制了城北上塘河的水位。
扩建后的七堡排涝工程、增建了三台高压大型潜水泵，最大的功能就是强力排水，把低水位的上塘河水抽送到高水位的钱塘江去，再从那里排出去往杭州湾的最近端。如此，130平方公里的大河流上塘河的区域范围，防涝能力就大大增强了。
七堡排涝工程扩建后，要让杭州区域的防洪排涝能量、达到20年一遇的超高要求，也就是说、哪怕钱塘江的水位达到百年一遇的7.9米时，这七堡排涝工程的泵站都依然能够把洪水强力排出。
这几年，杭州市政府、市林水局、市水利局在市区和运河杭州段的防汛、排涝、抗洪方面采取了一系列科学措施，结合浙江大学的建筑和机械专家、作了细致深入的研究规划，一直下了大功夫，这是杭州市委、市政府最大的为民办事的实体工程。
04八堡船闸
也称八堡排涝工程、八堡泵站，位于市区东部钱塘江下沙街道。该有新型的运河“二通道”，为京杭运河浙江段三级航道整治工程，杭州段新开挖航道的终端。
八堡船闸由二航局承建，系浙江省和杭州市现代综合交通三大枢纽的重点工程。八堡船闸总长310米，由42块闸墙组成，每闸墙高9米，重达1400余吨；闸墙的浇筑质量直接影响到整个工程，建造浇砌时的各工艺工序、工位工装等流程，整个工程的质量体系均严格把关。
该工程的双线设计年单向通过能力为4200万吨。有新建的九乔路大桥，下沙路管道涵；八堡河段的钱塘江沿线海塘，堤岸加固至107公里；九堡大桥设置的警戒防撞墩，有4座含配套设施；为高科技的重型工程。
京杭大运河浙江段的杭州八堡船闸工程，于2017年开工已4年，到时千吨货船可从山东等直达杭州。
2500年历史的京杭大运河，至今依然是南来北往的交通大动脉，其目的是为国道、省道等高速公路及杭州绕城高架道路，暖解过境车辆排队的拥挤压力。
八堡船闸的排涝工程，将解决暴雨洪水时杭州主城的积水外排，提高区域的排涝能力。
受限于市区的各因素，京杭大运河已成世界遗产，杭州段的河面不宣再拓宽。在此情况下又开辟了一条新型的运河二通道。
这现代黄金水道将得到延伸扩展、杭州建造的运河二通道，于2022年亚运前正常通航。
全新的运河二通道，将增助三堡和七堡的船闸工程和防涝工程，有效控制了京杭大运河杭州段、贯穿城区的钱塘江和杭州城市的区域水位。
水闸机闸是挡水或泄水的建筑装置。关闭机闸，可拦洪挡潮、抬高上游水位，以利上游取水或通航的需要。开启机闸，可泄洪排涝、根据下游用水需要而控调流量。近年的泵站和水闸在水利工程中得以扩建广泛，建于杭州的河流、港道、湖泊、水库及浙江沿海地区。
【例:巴拿马运河系大西洋和太平洋间的水运主航道，该运河水面高出海面近30米、航船无法通过，于此河两端安装了多道水闸。轮船通过时，关上另端水闸往里面放水使水位抬高；如此航船就能顺地通过】
杭州的主管部门(市港航管理局、市林水局)及浙报杭报等曾有报导，浓缩为:
【京杭大运河是水上运输的黄金动脉，但随着杭州经济高速发展，运河市区段航道标准偏低与三堡船闸超饱运转，几乎成为制约杭州水运发展的瓶颈。为此必须扩大船闸泵站工程，这是增强运河航道和杭州排涝抗洪的必须举措】
【京杭运河市区段，90年代仅能通航300吨的内河船舶，遇吨位稍大，到了运河鸦雀漾附近就卡壳，排队通航的船舶多时达到约500艘，等待时间要7-10天少时也要3-4天、严重制约国内大宗货物的通航，增加了国道省道的南北压力。扩建七堡船闸工程、排涝工程，增建八堡船闸、运河二通道，杭州已势在必行】
大运河穿杭州主城，历代给两岸居民带来了较大影响，深夜的隆隆噪音吵得沿岸居民睡不好觉。现代的大吨位货船能到钱塘江的运河南囗、然后调到货车走绕城高速。
有了上的四处船闸和排涝工程，现代运河的杭州市区段，成了高档游船的旅游黄金通道，游客坐船内可欣赏运河两岸优美景色，从武林门游船码头上岸，南到拱墅桥及北到三堡船闸。
休说来台风，杭州多雨水，春雨秋雨、连绵淅沥，大雨闪电、小雨细雨，遇梅雨季节的连续降雨，也够你受得。凡积水量很多时，三堡和七堡的机组泵站一开出，就可排出几个西湖的水量。
【杭州市林水局曾告示:受台风烟花影响，三堡排涝工程泵站自7月24日排水，降低了运河水位。7月25至26日，杭州主城区普降暴雨。城区河道水位速上涨，城北拱宸桥及西北上塘河的水位一路暴涨，超过警戒线。早在两天前，三堡排涝工程就开始忙了。强排流量达200立方米/秒。自2016年三堡排涝工程运行以来，数台机组泵站以大功率同时开足马力排水，还是首次】
杭州市南排工程建设管理服务中心高级工程师潘志军介绍:当运河水位超过警戒线，游步道有安全隐患，要及时加大排水，三堡排涝工程四台机组开足半小时后，水位已缓慢下降。截至26日9时，全力保障了杭州主城区的防洪和排涝安全。
台风温尼期间，杭州市委领导赶到现场检查三堡和七堡等排涝工程状况。杭州市生态环境局、市林水局等实地督促泵站防汛和排涝机组的运行，确保了杭州市区防汛工作的有序推进。












上图1-12，源自:杭州市林水局，杭州市水利局，杭州市港航管理局。