淺析閘下港道淤積及治理問題

成 建，劉德榮

（1.鹽城市四港港道監測管理所，江蘇 鹽城 224333；2.鹽城市水利設計研究院，江蘇 鹽城 224333）

多年來，為了保障國民經濟的不斷發展和改變鹵水倒灌的歷史，我國沿海各中小港口興建了許多大、中、小型擋潮閘，這些擋潮閘在發揮擋潮御鹵、蓄淡灌溉、排洪除澇以及防臺抗暴等重大作用的同時，也使河道本身發生了很大的變化，由于建閘改變了河道的邊界條件和水流動力條件，直接造成了閘下港道不同程度的淤積，一方面反過來影響擋潮閘工程效益的發揮，另一方面給上游的排澇以及船只正常通行等也帶來影響。因此對其進行清淤，改善河道的淤積情況，是十分必要的。

1 閘下港道淤積泥沙來源和淤積原因

1.1 閘下港道淤積泥沙來源

首先，近海海底沉積物質被推向岸邊，為淤積泥沙的來源之一；其次，建閘河口口外大部分有攔門沙，攔門沙附近經常保持較高的含沙量，特別是風天，波浪掀沙，含沙量更高；第三，海口附近的兩岸灘地高程較低，較高潮位時過水，灘面沒有植物覆蓋，泥沙容易被潮流沖動，海口附近灘地起著泥沙的中轉作用，部分灘地還有刷低的傾向，在閘下港道泥沙淤積過程中起著直接供沙的作用，海域泥沙是閘下淤積的主要來源。另外由于各個河道港口所處的地理位置差異也造成了淤積泥沙來源的不同。

1.2 淤積原因

1）潮波變形。雖然建閘前河口水流受河床阻力的影響，潮流有些變形，但仍屬于前進波性質。建閘后，潮波在閘前全部反射，反射波與海口傳入的前進波相遇形成了駐波。潮波變形后，漲潮歷時縮短，落潮歷時加長。漲潮流平均水位降低，落潮流平均水位抬高。建閘前漲潮流期間平均水位大于落潮流期間平均水位，建閘后兩者的平均水位接近。上述兩因素使漲潮流速大幅度增加，落潮流速明顯減小。

漲潮流速增大，落潮流速減小，使漲潮流挾沙能力遠大于落潮流的挾沙能力。射陽河的實測資料表明，閉閘期間元寶港漲潮流平均含沙量比落潮流平均含沙量大5～6倍，因而漲潮流帶進的泥沙數量比落潮流帶出泥沙數量大4～6倍。而建閘前上游沒有流量下泄時，漲潮流帶進的泥沙數量一般僅比落潮流帶出的泥沙數量多10%～20%；由此可見，建閘后閉閘期間的回淤率比建閘前枯水季節的回淤率大5～8倍，潮波變形引起的閘下淤積是相當可觀的。

2）潮流量減小。建閘前漲潮水一直上溯到潮區界，并有大量的支流，港叉和大面積潮灘蓄潮。建閘后漲潮水流只能流至閘身，削弱了原有潮水庫容和潮流量，導致落潮輸沙能力明顯降低。表1為江蘇射陽河閘建閘前、建閘初期和淤積發生后進潮量沿程變化情況。由表1可見，建閘后特別是閘下附近元寶港進潮量的減少較明顯。由于潮流量減少，港道缺乏動力維持原來的寬深斷面而發生淤積。

3）下泄逕流量減少。下泄逕流量減少反映在3個方面，即總逕流量減少，枯水期逕流量減少以及改變逕流的年內分配。河口建閘的目的是御咸蓄淡，非汛期由于灌溉用水的需求，下泄水量必然減少，枯水期甚至長期關閘，造成閘下嚴重淤積。

4）人力因素。隨著灘面不斷向外淤長，為發展沿海經濟，擴大土地資源，沿海灘地不斷地被圍墾。灘地被圍墾后，灘面逕流必然減少，加劇閘下淤積；隨著地方經濟不斷發展，大量船舶涌入港口，強行違章停靠，嚴重影響開閘放水，人為地加大了泥沙的沉淀淤積。閘門無法打開，給工程設施及運行管理帶來許多不利因素。

表1 射陽河閘進潮量沿程變化統計表 萬m3

沿海港道淤積原因除上述4方面因素外，還與上游河道斷面大小、灘面植被、風向和風浪、上下水系是否暢通，控制運用是否合理等因素有關。

2 治理方法及措施

2.1 水力沖淤

1）調度水源，集中沖淤。根據年際分布豐水年沖，枯水年淤；年內分布汛期沖、枯期淤的規律，統一調度水源。在汛期，水源充足時，對各港口盡量多沖淤；水源不足時，集中水源讓淤積嚴重的港口多沖，突擊清淤。非汛期，針對下泄流量減少的特點，可利用閘上正常控制的余水，集中較大流量，實行統一調度，輪流開閘放水，有計劃地集中沖淤、輪流沖淤。

淮陰市鹽東控制工程管理處充分利用洪澤湖、駱馬湖的棄水沖淤。沿海獨立排水區為集中水源沖淤，總結了開閘時間相互錯開的經驗，使出閘水流達到最大流崐速，充分發揮全部水量的沖刷作用。四大港實行統一調度，輪流開閘放水，有計劃地集中沖，輪流沖，集中水源讓淤積嚴重的港口多沖，取得較好的沖淤效果。

2）調節水位，高速沖淤。在確保閘身安全的前提下，利用閘上下游允許的最大水位差，產生高速水流開閘沖淤。由于淤積在河床底部的泥沙，只有在外力作用下才會失去穩定而產生移動。流速越大、水深愈小，水流對泥沙的上舉力、推動力越大，水流的輸沙能力越強。這種清淤措施可加大過水流速和流量，改善近閘段港槽的斷面形狀，節省沖淤水量。

3）掌握潮汐，適時沖淤。充分利用潮汐提供的自然水能，是減少港道淤積的一種有效措施。

利用潮汐動力沖淤。根據沿海的潮汐特點，選擇大汛期的低高潮后開閘放水，可獲得較大的落潮潮差和較小的河道水深，造成較大的瞬時流速和輸沙量，沖淤效果顯著。此外，根據大潮大淤、小潮小淤的規律，在大汛期的潮峰到來之前，提前放水，以清頂渾。一般在漲潮前2～3 h開閘放水，可取得較好的清淤效果。

根據風向風力沖淤。沿海涵閘地處黃海海岸，港口朝向為東北向，東風潮漲得快且高，由于風力頂托，退潮慢，低潮位高。西風潮正好相反，漲潮慢且快，退潮快，低潮位低。因此應充分利用西風潮潮位落得低的有利條件，開閘放水沖淤。

2.2 機械清淤

機船拖耙清淤，是以機動船拖動耙具耙起淤泥，利用推進器(或加高壓氣體)，攪動水體，使部分耙起的淤泥變成懸沙、隨水流流走，達到清淤目的。

水力挖塘機組、抓斗式或鏈斗式挖泥船亦可用于港道清淤，另外，在少數地區還采用絞吸式、抓斗式或鏈斗式挖泥船清淤。目前江蘇省沿海港道主要采用的是效率較高，成本較低的機船拖耙清淤和水力挖塘機組清淤。

2.3 納潮沖淤

納潮沖淤目前仍處于試驗探索階段。主要存在問題有：閘上河道淤積無法避免，鹽水上溯不利農業墾植，納潮閘須建反沖設施、上游須建控制鹽水上溯建筑物等。宜以試驗完善為主，暫不適合推廣。

2.4 工程措施

1）整治河港，疏通閘下港道，擴大排泄量。整治閘上河道和閘下引河是提高排澇標準的根本措施。擋潮閘建成后排水能力普遍減弱，有的不足原設計流量的1/3，主要原因：一是閘下引河長，淤積嚴重，有的過水斷面僅為原設計的15%左右，淤積幅度達70%左右，需工程措施清淤。有的因引河彎曲蜿蜒，嚴重影響泄水，如射陽河閘、新洋港閘等，需工程措施裁彎取直。二是存在閘大河小不配套的問題，造成上游河道來水不暢，排水潛力未能發揮，需工程措施疏浚。

據調查，現有50%的河道排澇標準不足3年一遇，經疏浚后排澇標準要達到5－10年一遇。

2）閘下裁彎、切灘。長而彎曲的港道，增加水流阻力，行水不暢，大大降低了泄流能力，因此，對發育成熟的彎道，應適時進行裁彎。彎曲段的凸起淤灘，應進行人工切灘。裁彎切灘后，港道縮短，加大了水面坡降和流速，從而減輕港道淤積。

3）選好閘址。沿海新建擋潮閘，閘址選擇尤為重要。一般應考慮沖淤水源、港口的穩定性、閘下引河的長短等條件。例如三侖河閘建成6年就已淤死，其原因之一就是閘址選擇不當，該海域處于幅射沙洲中心區，對特殊的海洋動力情況及港槽變化趨勢分析了解不夠。實踐證明短引河（潮流型河口是以潮流為主要動力的）河口淤積就較輕微。擋潮閘距離海口宜控制在5 km以內，可較好地解決閘下淤積。

4）圍墾時保留沖港灘面水。圍墾灘涂對擋潮閘的影響是不容忽視的。沿海灘面分布大量自然港槽，潮溝交錯縱橫，保持港口的穩定，主要依靠大面積的灘面水，落潮時匯入閘下港槽，而灘面水又是維持閘下港槽的主要因素，盲目圍墾勢必會減少或切斷灘面水加速擋潮閘的淤積，甚至淤死。因此，灘涂圍墾規劃時，應把圍墾減少灘面水引起的擋潮閘淤積作為重要內容加以論證，對淤積程度加以預測分析，對影響較大的應考慮重建新閘，納入工程項目計劃，對影響較小的也應同時考慮采取補救措施方案。

5）植物攔沙減淤。由于廢黃河口外以及淺海灘涂大量泥沙在風浪和潮流作用下的再分配，因而防淤措施一是防止海灘產沙，二是切斷漲潮流挾帶泥沙進入河口。因此在淺海灘涂種植圍灘促淤植物是一種有效的方法。根據1986年新洋港閘下南側大米草灘觀測資料表明，1980—1986年大米草灘平均淤積厚度為7.32 cm/a，比光灘多5.76 cm/a。平均每畝大米草每年多攔截泥沙38.33 m3。僅1986年大米草減少回歸新洋港道的泥沙量就達27.6萬m3。大米草灘上的潮水溝作為閘下港道的支港，漲潮時滯蓄潮水，落潮時匯集灘面水，流入閘下港道，可以減少港道淤積和沖深港道的作用。但大米草帶來的副作用是導致港道的延長。

3 結語

目前閘下港道清淤工作已開展較長時間，并已取得了一些成果，本文著重介紹了目前工程上可行的和常用的幾種清淤方法,并列出了某些江蘇沿海擋潮閘的成功案例，旨在促進清淤保港工作，進一步提高港道管理水平。

［1］ 付桂，李九發，朱鋼，等.河口閘下淤積和清淤措施研究綜述.海洋湖沼通告.2007

［2］ 陸體成，李云飛，樊寶康，等.機械清淤在擋潮閘下港道中的應用[J].江蘇水利，2007(6).