吳挺松 李水瀧
(浙江省水利水電勘測設計院 杭州 310002)
長嶼海堤工程位于玉環縣,圍涂面積150hm2,為Ⅲ等工程。主要建筑物海堤、水閘級別為3 級。海堤全長2337m,堤頂高程為6.8m,沿線涂面高程-0.8~1.0m,基礎采用排水插板法處理。圍區設1 座排澇閘,為米桶新閘,布置在圍區南端米桶岙山腳上,基礎為巖基,規模為5孔×4m,閘底高程-1.0m。初步設計階段,海堤施工考慮從南、北兩頭進占,龍口布置在順堤樁號順1+150m—順1+230m,寬度80m,底檻高程1.5m。工程自2009年正式開工建設,由于政策處理因素,海堤只能從圍區南端順0+000 向北推進,唯一料場位于南端米桶岙山體,工程平面布置見圖1。

圖1 工程平面布置圖
工程建設前,內陸河系水流通過長嶼閘(3孔×3m,底高程-0.96m)和慶豐閘(2 孔×2.5m,底高程-0.96m)排向外海。長嶼海堤工程龍口形成以后(米桶新閘通水以前),內陸河系水流進入新圍區,通過長嶼海堤龍口排出。對內陸河系度汛排澇造成影響的因素主要有兩個:
(1)內陸水系出水口長嶼閘和慶豐閘的底板頂高程均為-0.96m,而長嶼海堤龍口底檻高程為1.5m(高于原長嶼閘底板頂高程),對慶瀾河水系的排澇產生了不利影響。
(2)龍口形成以后,圍區內漲落潮的水位及低水位的持續時間與工程建設前有所不同。
針對海堤施工對圍區內陸河系度汛排澇造成影響的兩個因素,設計從以下兩方面考慮:
(1)在保證施工車輛能夠正常通行的前提下降低龍口底檻高程;
(2)分析龍口形成以后圍區內低水位的持續時間減少對內陸水系排澇的影響,增加必要的排澇補償措施。
設計根據實際情況提出兩種調整方案:
(1)降低龍口底檻高程加架設施工便橋。采取架設橋梁方案,橋梁寬度80m,橋面高程3.0~3.5m,橋墩底高程1.50m(同原龍口底高程),在原沖溝位置,開挖臨時排水溝,排水溝底高程-1.00m,底寬10.0m,兩側邊坡1:3~1:4,為防止水流沖刷,邊坡需采用砌石保護。該方案主要缺點:架設橋梁工程量、費用大。施工便橋見圖2。

圖2 施工便橋
(2)管橋方案。原涂面-3.5m 左右,海堤進行基礎處理后拋石至一定高程,埋設直徑2.16m 的水泥管13 排(共26 根,單根長2.0m);直徑1.2m 的水泥管1 排(共2 根,單根長2.0m),總長度約32.0m,后在管頂澆筑約20~30cm 的混凝土面板,頂高程約1.5m 作為龍口。斷面結構見圖3。當圍區水位低于1.50m 時,經涵管排出。
從經濟、技術及施工便利等綜合比較,推薦管橋方案作為龍口調整推薦方案。
龍口段管橋段上、下游拋石頂高程-1.0m 左右,堵口前應抓緊移除鋼筋混凝土管。按原設計龍口度汛標準斷面拋填石方至高程1.50m(堤身加載從高程-1.0~1.5m),根據抗滑穩定計算成果,要求間歇時間T≥1個月后方能進行龍口截流堤的施工(堤身加載從高程1.5~4.5m)。

圖3 龍口段剖面圖
在圍區龍口采用管橋方案的前提下,對圍區內陸河水系的排澇進行水利計算,經過計算圍區龍口形成后,圍區內最高水位要低于外海高潮位,最低水位要高于外海低潮位。雖然圍區內最高潮位降低0.11m,但1m 以下水位持續時間減少16~27h。受此影響,長嶼閘和慶豐閘的排澇水量有所減少,最大3日過閘水量共減少24萬m3。所以為了確保汛期內陸河系的澇水能夠及時排出,還必須采取必要的補償措施。具體措施如下:
(1)根據水文氣象預報加強上游河系預泄調度,在預泄調度中要結合當時的抗旱情況,酌情采用預泄手段;
(2)建議在新圍區內側二線海塘上設置排水泵及時將內陸河系的澇水排入新建圍區內。
2010年10月龍口管橋方案實施完成,實際運行情況良好,海堤工程及圍區內陸河系排澇也經受住了2011年汛期的考驗,工程已于2011年12月下旬完成龍口合龍。
圍涂工程在施工建設過程中(圍區河道和水閘能夠正常運行之前),通常都會對圍區內陸河系的度汛排澇造成一定的影響。影響圍區內陸河系度汛排澇的因素主要有兩個:一是新建圍區海堤龍口底檻高程高于內陸水系出水口底板頂高程;二是龍口形成以后,圍區內低水位的持續時間減少,致使出水口排澇水量減少。
解決上述問題的主要措施為:
(1)在保證工程正常施工的的前提下,盡量降低龍口底檻高程;
(2)在汛期來臨時做好上游河系的預泄調度,增設臨時排澇水泵。
及時合理的解決施工期內陸河系的度汛排澇問題,不但保證了圍區內陸百姓的生命財產安全,而且有利于創造和諧的施工環境,確保施工進度。
1 SL435—2008 海堤工程設計規范.2008
2 浙江省水利水電勘測設計院.長嶼海堤工程初步設計報告.2007.
3 浙江省水利水電勘測設計院.長嶼海堤工程2011年度汛設計報告.2011.