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    沙市河段航道整治一期工程效果分析|航道整治

    时间:2019-04-16 03:23:24 来源:柠檬阅读网 本文已影响 柠檬阅读网手机站

      摘要:为了确保三八滩中上段滩脊的稳定,维持目前沙市河段下段分汊的基本格局,防止航道条件进一步恶化,本文提出了沙市河段的总体治理方案,进行治理后总体效果分析。  关键词:沙市河段 三八滩 航道整治 整治效果工程概况
      工程目的。沙市河段航道整治一期工程以三八滩应急守护工程为基础,通过加固和完善,确保三八滩中上段滩脊的稳定,维持目前沙市河段下段分汊的基本格局,防止航道条件进一步恶化,为后续沙市河段的治理工程奠定基础。
      整治原则。以应急守护工程为基础,平面上以维持现状为主,局部进行完善调整,以维持三八滩的整体稳定;结构上充分考虑清水下泄的冲刷,确保工程的稳定。
      建设标准。设计航道尺度:2.9m×80m×750m(水深×航宽×弯曲半径),保证率为95%。
      主要设计参数。设计水位:黄海高程28.40m;施工水位:黄海高程30.40m。
      工程总体布置及主要建设内容。工程主要是对三八滩已实施的应急守护工程部位的上段、中段、尾部进行加固完善以及在应急守护工程的尾部设置衔接段四个部分。
      工期安排。分两个枯水期完成:第一枯水期完成主体工程,第二个枯水期对工程进行维护。
      本工程结构型式上主要采用系砼块软体排进行护底,用块石结构进行补坡和备填,尾部衔接段采用四面六边透水框架。主要材料为聚丙烯编织布系砼块软体排(D型排)、块石和四面六边透水框架。
      整治效果分析
      1、工程前后河道变化
      1.1河道冲淤变化
      从工程前后(2008年4月与2011年2月)沙市河段河槽冲淤对比来看:①太平口心滩基本上保持稳定,北侧出现较大幅度的淤积,最大淤积幅度超过5m,但中部有所冲刷,最大冲刷幅度将近5m,尾部有所淤积;杨林矶边滩向上淤长,平局幅度在2m以上,局部最大淤积幅度超过5m;三八滩中上段略有淤积,但是下段有所冲退,三八滩下段以面积缩小为主;腊林洲中上段高滩岸线崩退,前沿的河床下切明显,幅度一般在5m以上,下段低滩上冲下淤,局部冲淤幅度均在3m左右;②上段北槽进口冲刷,但是中段以淤积为主,出口段由于杨林矶边滩的上延和太平口尾部的淤积而略有淤积;南槽中段深槽略有淤积、沿右岸侧冲刷,南槽出口向北汊的过渡段明显冲深,幅度一般在5m以上;③下段北汊的进口沿三八滩头斜向荆州大桥#1桥孔一带的深槽冲深明显,幅度一般在3m以上,下段深槽表现为淤积,最大淤积幅度超过3m,但下段6m线仍全线贯通;南汊除出口略有冲刷外,基本上以淤积为主,但冲淤幅度均较小。
      1.2深泓变化
      从近年来深泓线的平面变化来看,工程实施前,随着三八滩滩头的逐年后退、杨林矶边滩淤积下延,筲箕子至杨林矶一带的过渡段,深泓线摆动幅度较大,特别是分、汇流点随滩形变化而上提下移;工程实施后,由于遏制了三八滩滩头的冲刷后退,三八滩中上段保持稳定,过渡段深泓线位置基本保持稳定,分流点位于三八滩滩头前沿,比工程前上提了600m左右。
      1.3滩槽变化
      滩体变化。从沙市河段航道整治一期工程实施前后滩体平面变化来看,工程前,三八滩持续冲刷后退,2003年至2008年间滩头后退幅度约1.2km,三八滩滩头的冲退为杨林矶边滩的生成及淤涨提供了空间,随着三八滩滩头冲退后退,杨林矶边滩生成并淤积下延,滩体面积逐渐增大,由2006年9月的0.23km2增大至2008年8月的0.52km2。
      工程的实施遏制了三八滩滩头的冲刷后退,三八滩滩头位置被固定下来。三八滩中上段滩体基本保持稳定,但未实施工程的下半段仍趋于冲刷状态,滩体面积进一步缩小,由2008年4月的0.65km2缩小至2011年2月的0.22km2,滩尾上提约950m左右。随着三八滩中上段滩体保持基本稳定、#2槽的冲刷发展,杨林矶滩体尾部上提左移、头部淤积上延,目前已上延至筲箕子一带,滩体面积进一步增加,至2011年2月面积增至1.21km2。
      航槽变化。从工程前后三八滩段航行基面下4m等深线年际变化来看,工程实施前,随着三八滩滩头的冲刷后退,杨林矶滩体淤积下延,北汊进口的沿岸槽逐渐淤浅,而贴三八滩滩头的#2槽口逐渐冲刷发展,由于滩槽的不稳定,出现北汊争流的局面;沙市河段航道整治一期工程实施后,遏制了三八滩滩头的冲刷后退,三八滩中上段基本保持稳定,#2槽进一步冲刷发展,目前#2槽航道条件较好,4m线全线贯通。
      1.4分流比变化
      一期工程实施之前,三八滩汊道并不具备稳定的分流分沙条件。在老三八滩冲失前,大多数年份北汊处于主汊地位,新三八滩形成后,北汊分流比迅速减少,2003年初衰减至最低值27%,北汊退为支汊;经2004年、2005年两届三八滩应急守护工程的实施,北汊分流比有所增加。
      一期工程实施后,北汊的进流条件得以稳定,北汊枯水期分流比呈增加的趋势,至2011年2月,在流量为5933m3/s时,分流量比达到59%(见表1)。从2011年2月分流比的情况分析看,北汊分流比比工程前增加了百分之十以上的原因主要有两个方面:一是由于近年均为中小水年,模型成果表明,连续的中小水年对北汊进口的发展是有利的;二是由于2010年底开始实施的腊林洲守护工程阻止了腊林洲中下段高滩的进一步崩退,中枯水期南槽的水流能够更好地过渡进入北汊,有利于北汊进口的发展。
      2、工程前后航道条件变化
      2.1航宽与航深
      工程实施前,太平口水道航道维护尺度为2.9m×80m×750m(水深×航宽×弯曲半径,下同),通航保证率为95%。工程实施后,从2009年11月1日起,宜昌~城陵矶段试运行3.0m水深,从2010年11月1日起,宜昌~城陵矶段试运行3.2m水深。
      三八滩在经历1998、1999年连续两届特大洪水后,加速萎缩,并于2000年汛期解体,随着杨林矶边滩的迅速淤长下移右摆,2000年汛末再度形成新的三八滩。2003年三峡水库截流蓄水,在蓄水的前三年,滩槽的变化主要表现为新三八滩滩头冲刷后退——杨林矶边滩淤涨下移——杨林矶边滩与三八滩合并的周期性变化,在汛后老的杨林矶边滩与三八滩合并之时,新的杨林矶边滩即已生成,使原有北汊进口浅滩密布,沿岸航槽、河心航槽均严重淤塞,航道条件十分恶劣,2007年以后,北汊进口槽逐渐下移,三八滩滩头的#2槽迅速发展,使得原槽口逐渐淤积,杨林矶边滩明显扩大下延,但航道条件仍不满足维护要求,如2006年2月,航行基面下4m线最小航宽只有76m。一期工程实施后,三八滩中上段得到控制,基本保持稳定,杨林矶滩体尾部上提左移、头部淤积上延,#2槽进一步冲深展宽,目前#2槽已发育形成较为稳定的航槽。
      从工程实施前后三八滩段左汊航槽航行基面下4m等深线沿程宽度统计来看,工程实施后,航槽基本稳定走南—北航槽,过渡段及三八滩头一带的航槽进一步冲刷展宽,2011年2月4m线航宽维持在370m以上,6m线贯通,宽度在200m以上,航宽及水深有较大幅度的提高。
      2.2弯曲半径
      工程实施后,三八滩段航槽基本稳定走南—北航槽,深泓位置变化较小,目前,航道的弯曲半径均在1000m以上,满足目前航道维护的要求。
      综上所述,长江中游沙市河段航道整治一期工程固定了三八滩滩头的位置,限制了杨林矶边滩的右扩;稳定了北汊的进口主流,明显改善了航道条件、防止了航道条件的恶化,为本河段的后续治理奠定了良好的基础,达到了整治的预期目标。
      结语
      沙市河段航道整治一期工程以三八滩应急守护工程为基础,通过加固和完善,确保三八滩中上段滩脊的稳定,维持目前沙市河段下段分汊的基本格局,防止航道条件进一步恶化,为后续沙市河段的治理工程奠定基础。一期工程实施后,取得了较好的工程效果,通过对该项目实施后的效果分析和设计总结,积累了部分经验。
      (第一作者单位:长江航道规划设计研究院)

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