王 波,徐雙全
(1.上海市金山區海洋海塘管理所,上海 201507;2.上海市水務局,上海 200050)
上海市海塘工程堤線布置研究
王 波1,徐雙全2
(1.上海市金山區海洋海塘管理所,上海 201507;2.上海市水務局,上海 200050)
本文簡單介紹了上海市海塘工程的分類,海塘前沿灘涂演變區域,海塘工程堤線布置的基本原則,重點描述了上海市海塘工程總體布局和分區域海塘布置,可作為海塘工程規劃、設計、建設和管理的依據。
海塘;堤線;布置
上海地區濱江臨海,地勢地平,受徑流和潮汐影響明顯,經常遭遇臺風、暴雨和洪澇災害的襲擊。為抵御災害,保護人民群眾的生命財產安全,勞動人民在沿江沿海修筑了一道道的海塘。上海海塘建設歷史悠久,三國時杭州灣北岸已有金山咸潮塘,唐開元初年,岡身以東也筑有捍海塘堤,北宋皇帝年間建成華亭沿海百余里的老護塘。歷史上由于海岸所處地理位置不同,岸線漲坍不定,海塘亦有筑有坍,屢有變遷,并限于當時財力、物力、技術等多種原因,修建的海塘防御能力都較低。解放后,在繼承歷史經驗的基礎上,增強對河勢水勢的認識,塘工技術有了很大發展,海塘得到了有計劃的加固和改造。1997年,在上海市委、市政府領導關心和指導下,上海市開始按照《上海市海塘規劃》目標組織實施全市海塘護坡達標工程的建設,高標準加固海塘,提高防御能力,消除海塘隱患。2000年以后,為緩解土地緊缺與用地需求的矛盾,上海市進行了大量灘涂圈圍工程,致使一線海塘布局和走向發生較大變化,原先一線大堤有的已退居二線或三線。現今,上海市除了橫沙島之外的區縣都有多道海塘保護,伴隨著灘涂圈圍工程的建設,海塘工程的走向還將發生變化,進一步明確海塘工程規劃布置將對海塘工程建設起到指導作用。
歷代的灘涂圈圍工程,層層疊加形成了多道海塘,按照地理位置和功能要求的不同,將海塘工程分為主海塘、一線海塘和備塘三大類。主海塘是達到國家防御標準,對大陸和三島陸域起主要防御作用的堤防工程;一線海塘是直接面臨長江口、東海、杭州灣的前沿堤防工程;備塘指有主海塘保護的內陸原海塘,又分為主要備塘和次要備塘。主要備塘是指分布在內陸區域,能與一線海塘共同形成封閉區域,仍且長期保持原有堤防形態,將繼續發揮防汛功能的海塘;次要備塘是指分布在內陸區域,除一線海塘和主要備塘以外,仍有海塘管理部門按照職能進行管理的海塘。除去水庫、灰庫和新灘涂圈圍工程的海塘工程,上海市的主海塘與一線海塘走向基本一致。考慮到水庫和灰庫保護對象的特殊性,水庫和灰庫的主海塘布置在內側,一線海塘布置在外側。考慮到大型灘涂圈圍工程采取分步實施,對未達到規劃灘涂圈圍堤線的海塘工程作為一線海塘,達到規劃灘涂圈圍堤線的海塘工程作為主海塘。海塘工程的堤線布置主要針對的是主海塘和一線海塘。
海塘工程的堤線選擇對防洪安全和防汛搶險影響很大,是海塘規劃設計中的一項重要工作。海塘堤線布置應依據防洪規劃和流域、區域綜合規劃或相關的專業規劃,結合灘涂演變規律和當地自然條件,考慮擬建建筑物位置、已有工程現狀、施工條件、防汛搶險、維修管理、和生態環境等因素,經技術經濟比較后綜合分析確定。海塘堤線布置的主要原則:
(1)堤線布置應服從治導線或規劃岸線的要求。首先,國務院批準的長江口綜合整治開發規劃是長江口河勢控制、灘涂開發、資源保護、航道建設、防洪工程等方面的重要指導文件。海塘堤線布置應與長江口綜合整治開發規劃的河口治導線一致。其次,依據港區規劃中的駁岸線要求,海塘堤線布置應與港區的布局及防護要求相一致。然后,海塘堤線的形成是灘涂圈圍成陸的結果,根據土地利用總體規劃和灘涂開發利用與保護規劃,海塘堤線布置應與圈圍工程的堤線一致。
(2)堤線走向宜選取對防浪有利的方向,應盡可能避開主風向為強風暴潮和波浪的正面襲擊,以減少筑堤難度和對海堤的破壞。同時,堤線布置宜保留適當寬度的灘地,增加海塘前沿的緩沖地帶范圍,增強海塘前沿的屏障。
(3)堤線布置宜利用已有舊堤線和有利地形,應盡可能避開軟弱地基,選擇工程地質條件較好、灘面沖淤穩定的地基,避開古河道、古沖溝和尚未穩定的潮流溝等地層復雜的地段,以利施工、維護和工程安全。
(4)堤線布置應順應河勢灘勢演變趨勢。對于連續侵蝕型的岸段主要依靠采用保灘護岸工程加以穩定以確保防汛安全和防止土地資源流失;對于連續淤漲型的岸段配合長江口河勢整治工程適時進行灘涂圈圍,為上海市社會經濟發展爭取更多土地資源;相對穩定型的岸段保持現狀并加強觀測。
(5)堤線平面布置應沿水流流向,力求堤線順直,相連的海塘應平緩連接,轉折段連接平順圓滑,盡量避免曲折過多,凹凸變化過大,以免波浪在凹入部分集中,造成海堤破壞或越浪,無法避免時,凹角應大于 1500。
(6)堤線布置與城區景觀、道路等結合時,應統一規劃布置,相互協調。應結合與海堤交叉連接的建筑物規劃布置,合理安排,綜合選線。
(7)海塘堤線的加固或擴建盡可能避免和減少房屋等建筑物的拆遷工作,盡可能利用原有場地選用合適的塘型和結構。
海塘工程的總體布局要與城市總體規劃布局相銜接,按照“全線封閉、保障安全,城鄉一體、整體防御,確保主塘、分類指導”的布局原則,將大陸和崇明島、長興島、橫沙島的主海塘分別形成四個獨立的防御體,形成“一弧、三環”的海塘總體布局,“一弧”是指形成與江、浙兩省海塘及黃浦江防汛墻相銜接的標準適宜大陸弧形主海塘線,總長約 209.9km。“三環”是指形成崇明、長興、橫沙三島封閉環形島域主海塘線,總長約 285.9km,其中崇明島主海塘長約192.2km(不包括江蘇省新隆沙和永隆沙主海塘 28.7km),長興島主海塘長約62.6km,橫沙島主海塘長約 31.1km。上海市主海塘總長約 495.8km,其中200年一遇 +12級風標準海塘 272.5km,100年 一 遇 +11級風標 準 海塘223.3km。
上海市海塘規劃總體布局見圖1。

圖1 上海市主海塘總體布局圖
海塘分區域布局是在現有海塘基礎上,按照“一弧、三環”的海塘總體規劃布局,適應浦東國際機場、羅涇港區、長興島船舶基地、臨港重裝備基地等濱江臨海經濟發展,重點調整寶山區、浦東新區、崇明縣等區縣主海塘布局。合理布置青草沙水庫、東風西沙水庫、陳行水庫、崇明北沿、橫沙東灘、南匯東灘等區域的一線海塘。因地制宜、有序穩妥處置退居二線備塘,在保證防汛安全前提下,逐步調整二線備塘功能。具體分區域的海塘布局如下。
5.1 寶山區
從江蘇省太倉邊界到吳淞口,主要分布有寶鋼水庫、陳行水庫、羅涇港區、石洞口電廠、石洞口污水處理廠、寶鋼公司、炮臺灣濕地森林公園等重要的水源地、工礦企業、港區碼頭、濕地公園,沿線城市化程度高。
(1)主海塘布局。寶山區岸線較穩定,海塘布局與現狀主海塘基本一致,主海塘長28.1km,規劃標準為 200年一遇高潮位+12級風。其中寶鋼靠近練祁河東側段約 1.3km海塘按寶鋼二期圈圍工程的位置布局海塘。
(2)一線海塘布局。寶鋼水庫、陳行水庫外側一線海塘長約5.5km,按照水庫特殊運行要求確定。其余岸段一線海塘布局與主海塘一致。
5.2 浦東新區
從吳淞口到臨港污水處理廠,主要分布有濱江森林公園、外高橋港區、外高橋電廠、竹園污水處理廠、白龍港污水處理廠、浦東國際機場、臨港新城、臨港重裝備區、臨港熱電廠、臨港污水處理廠等重要港區碼頭、國際機場、重裝備企業及大型城市基礎設施,沿線城市化程度高。
(1)主海塘布 局。浦 東新 區主 海塘 總長 約116.2km,規劃標準為防御 200年一遇高潮位 +12級風。吳淞口~三甲港岸線穩定,微淤,主海塘長約37.3km,其中吳淞口~東凌白路約33.4km規劃海塘布局與現狀主海塘一致;東凌白路~三甲港約3.9km海塘按林克司基地外側新建海塘布局。三甲港~蘆潮港岸線淤漲較快,主海塘長約70.5km,其中,三甲港 ~江鎮河約 5.5km按濱海浴場外側擬建海塘布局,江鎮河 ~薛家泓港約14km按浦東機場圈圍工程已建海塘布局;薛家泓港~蘆潮港約51km主海塘布局與現有海塘一致。蘆潮港 ~臨港污水處理廠岸線穩定,主海塘長約 8.4km,該主海塘布局與現狀一致。
(2)一線海塘布局。薛家泓港 ~南匯嘴,一線海塘長約 50.8km,按南匯東灘促淤圈圍工程擬建海塘布局。其余岸段一線海塘布局與主海塘一致。
5.3 奉賢區
從臨港污水處理廠到漕涇化工區,主要分布有臨港重裝備區奉賢分區、濱海古園、碧海金沙、游艇制造基地、漕涇化工園區等重要工礦企業和產業基地,城市化發展迅速。
(1)主海塘布局。奉賢區岸線較穩定,主海塘長約 40.8km,規劃標準為 200年一遇高潮位 +12級風。其中,臨港污水處理廠 ~中港約 3.7km按臨港重裝備區奉賢分區圈圍工程新建海塘布局,中港 ~漕涇化工區約37.1km規劃海塘布局與現狀一致。
(2)一線海塘布局。一線海塘布局與主海塘布局一致。
5.4 金山區
從漕涇化工區到浙江省邊界,主要分布有金山新城、漕涇化工區、金山石化等重要的城鎮和工礦企業,城市化程度較高。
(1)主海塘布局。金山區岸線較穩定,深水逼岸,部分岸線灘前有沖刷,主海塘長24.7km,規劃標準為200年一遇高潮位+12級風。其中,漕涇化工區~龍泉港約 9.4km主海塘布局與現狀一致;龍泉港~金山城市沙灘約 4.3km按金山新城圈圍工程擬建海塘布局;城市沙灘 ~浙江省界約11km主海塘與現狀海塘一致。
(2)一線海塘布局。一線海塘布局與主海塘布局一致。
5.5 崇明島
崇明島的功能定位是現代生態島,城市化主要集中在城橋新城、新河鎮、堡鎮、陳家鎮等南沿區域,上海船廠、南門港、堡鎮港等重要企業和港口碼頭也分布在南沿;北沿淤漲較快,有較多促淤圈圍工程。
(1)主海塘布局。崇明島主海塘岸線與現狀主海塘基本一致,主海塘長192.2km,規劃標準為100年一遇高潮位+11級風。其中新建港北閘以東約 6km和界河水閘以東約 4.7km按達標工程中新建海塘布局;崇南鋼結構廠西側(萬安港東側)約1.1km按崇明西部防汛專業物資儲備基地擬建海塘布局。崇明島上海境內主海塘與江蘇境內主海塘(28.7km)共同形成封閉的海塘防御體系。
(2)一線海塘布局。崇明北沿約 31.7km一線海塘按崇明北沿圈圍工程擬建海塘布局;東風西沙水庫約 8.2km一線海塘,按東風西沙水庫大堤和沿江海塘布局。其余岸段一線海塘布局與主海塘一致。
5.6 長興島
長興島是重要的海洋裝備基地,又是重要的水源地。長興島南沿從中央沙到長興潛堤,主要分布有上海港機、振華港機、長興第二電廠、中海、中船等大型企業,開發程度較高。長興島北沿從青草沙水庫到長興潛堤,主要分布有青草沙水庫、電廠等重要水源地和城市基礎設施。
(1)主海塘布局。長興島海塘布局與現狀主海塘基本一致,主海塘長約62.6km,規劃標準為 200年一遇高潮位 +12級風。其中長興潛堤段約4.1km按長興潛堤北側圈圍工程擬建海塘布局,潘石港以西約 1.1km按公共碼頭圈圍工程擬建海塘布局。由于振華港機、上海港機、中船、中海對岸線利用的要求特殊,主海塘布置在作業區后方。
(2)一線海塘布局。青草沙水庫外側一線海塘長約 21.8km,按現狀布局,規劃標準按照水庫特殊運行要求確定;中央沙臨江一側一線海塘長約10.6km,按現狀布局;長興島北沿一線海塘長約9.9km,按長興北沿外側圈圍工程擬建海塘布局。其余岸段一線海塘布局與主海塘一致。
5.7 橫沙島
橫沙島為休閑、旅游、度假、生態保障的特色海島。
(1)主海塘布局。橫沙島海塘岸線與現狀的岸線一致。主海塘長約 31.1km,規劃標準為 100年一遇高潮位 +11級風。
(2)一線海塘布局:橫沙東灘約 42.4km一線海塘,按橫沙東灘圈圍工程的三 ~六期新建海塘布局。
海塘工程是上海市防汛保安體系“四道防線”的第一道防線,海塘工程安全事關上海經濟社會發展全局,不僅關系到防汛安全、生態安全,而且關系到經濟安全、生命財產安全。在考慮上海市城市發展的總體規劃,根據長江口、杭州灣沿岸地形、地質條件及河口海岸和灘涂演變規律,順勢而圍,妥善協調城鄉海塘防御布局,合理確定海塘防線,不斷建設完善海塘防御體系,保障城市防汛安全。
[1]徐雙全.上海海塘建設歷史、現狀和展望[J].城市道橋與防洪,2004,73(03):54-56.
[2]徐雙全,朱憲偉.“卡特里娜”颶風對上海市海塘管理的啟示[J].城市道橋與防洪,2007,93(04):33-37.
TV871
B
1672-2469(2015)08-0007-04
DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.003
王 波(1977年—),男,工程師。