散雜貨碼頭防洪影響分析

【摘要】為了適應諸暨市經濟發展，滿足諸暨市經濟開發區、諸暨市及周邊地區日益增加的物資運輸需求，建設紹興港諸暨港區城郊作業區散雜貨碼頭工程是必要的、迫切的。根據有關法律法規的規定，必須對位于河道管理范圍待建散雜貨碼頭進行防洪影響評估，本文主要介紹碼頭自然概況及建設情況，并對浦陽江流域進行水利計算，找出碼頭修建對河道防洪和河勢可能產生的影響，并提出了相應的解決措施。

【關鍵詞】諸暨；散雜貨碼頭；防洪；影響評價

水路運輸具有一次性運輸量大、耗能少、成本低、對環境影響小的優點，在大宗貨物運輸上有著巨大的發展空間，特別是隨著諸暨市城市化進程的加快，煤、礦石、礦建材料（尤其是水泥）、鋼材等最適宜走水路的貨物，也將迅速增長。諸暨擬建的碼頭位于新亭埠附近浦陽江西江左岸，不僅其樁群等結構會占用所在河道行洪斷面面積，而且碼頭對河岸而言，又似在河岸一側形成“丁壩”，從而會產生行洪河道上游壅水、流態改變、岸坡沖刷等有礙于河道行洪的影響。根據有關法律法規的規定，必須對位于河道管理范圍待建散雜貨碼頭進行防洪影響評估，為水行政主管部門審批提供依據。

1、項目基本情況

1.1 項目區自然概況

諸暨地處長江三角洲南翼，位于浙江省中北部，地處錢塘江重要支流——浦陽江中游，介于北緯29°21′24″～29°59′05″，東經119°53′01″～120°32′08″之間的上海、杭州及寧波的“經濟三角區”。諸暨市又地處臺梅交界地帶，既受梅季暴雨，又遭臺風侵襲，雨量充沛，降雨時空分布不均，年際變化較大.降水主要集中在梅汛期和臺汛期，每年6月上中旬至7月上中旬，會出現連綿陰雨天，形成梅汛，梅汛期降水一般占年降水總量的20%左右，常易發生洪澇災害；7～9月熱帶風暴或臺風活動頻繁，經常發生大暴雨，形成臺汛，

諸暨境內有浦陽江和壺源江兩大河流，均屬于錢塘江水系，本次研究范圍屬于浦陽江水系。諸暨境內浦陽江主要有大陳江、開化江、楓橋江、五泄江、凰桐江等五大支流。浦陽江流域的地形主要為低山丘陵及河谷平原，上游源短流急，中游河道彎曲下載，下游受錢塘江洪潮頂托（諸暨城關王家堰為感潮河段，長56km）。

建國后，諸暨市共建造水庫1100座，這些水庫在歷次洪水中，攔蓄洪水、消減洪峰，減輕下游防洪壓力方面都發揮了很大作用。

1.2 散雜貨碼頭概況

根據項目建議書、可行性研究報告及相關批復函和專家評審意見，待建散雜貨碼頭推薦方案為：碼頭采用高樁梁板式結構，碼頭平臺寬度為16m，采用7m排架跨距，樁基與橫梁相連，樁基采用Φ800鉆孔灌注樁，每榀排架布置5根；碼頭平臺下方護岸采用1：2.5斜坡，護面結構為漿砌塊石；擋土墻采用衡重式結構，上部為C30塊石砼墻身，墻高3m；墻后為拋石棱體。

碼頭所在浦陽江西江河段呈“Ω”形，碼頭所在河段水面寬闊，最寬可達660m，碼頭上、下游河段突然縮窄，水面寬僅有90m左右。碼頭所在河段主流在左岸，該側水流流速較大，對河岸有一定的掏蝕作用，碼頭的另一側右岸由于水流作用的減弱，被掏蝕的泥沙在此堆積，日積月累形成高灘地，灘地側由于糙率大水流流速緩慢。再加上該江段后期人為采砂分離出來的剩余物堆積在河道中，形成了多個江心小洲，從而引起河道變窄，航道淤積，水流不暢。

2、水利計算

2.1 計算方法

全流域干支流水情演算采用非恒定流的方法，建立水利計算數學模型。

在數學模型中，內河段采用四點加權隱式差分格式將圣維南偏微分方程組化成非線性差分方程與河汊、閘汊方程組成非線性方程組，用牛頓迭代法解非線性方程組。概化計算模型在一般網河歸槽的基礎上，進一步考慮倒堤、漫流等情況。其中水閘、橋梁（橋梁視為無閘門的閘）稱為閘汊，河道交叉點稱河汊。

浦陽江防洪水利計算，通過概化，有計算斷面191個，概化湖泊24個，撇洪渠16條（包括店口江、進化溪），流量邊界7個，水位邊界1個，直河段108個等。

2.2 浦陽江洪水驗證計算

上述的洪水計算數學模型以1988年6月20日實際洪水進行對比驗證計算。選取浦陽江安華以下干流、楓橋江和開化江下游段組成計算河段，應用諸暨和街亭有實測水位、流量，安華潭頭和臨浦有實測水位，沿江另有6個點調查洪水位資料作為驗證的依據。

各特征斷面的計算水位與實測（或調查）水位的誤差、計算流量與實測流量的誤差較小。由此可見，浦陽江洪水演算與實測資料驗證的結果達到了較好的精度，該模型可用于浦陽江的防洪水利計算。

3、防洪評價計算

3.1 碼頭占用河道情況

取建設單位提供的碼頭進口和中間斷面兩個實測橫斷面為研究對象，并考慮河道疏浚，研究碼頭修建前后河道過流面積變化情況。

只修建碼頭不疏浚河道情況下，碼頭進口斷面河道在遭遇20年和50年一遇洪水時，水位均高于河中江心小洲頂高程，整個河道過水，碼頭阻水面積均為273m2，分別占原過流面積的6.11%和5.77%，阻水率大于5%，對該處河道行洪有一定影響；碼頭中間斷面河道在遭遇20年和50年一遇洪水時，碼頭阻水面積均為836m2，分別占原過流面積的15.22%和14.59%，阻水率大于6%，比例相對較大，會對河道行洪產生一定的影響。

但在修建碼頭并疏浚河道情況下，碼頭進口斷面河道在遭遇20年和50年一遇洪水時，河道過流面積與工程前相比并沒有減少，反而都增加了331m2，增加的比例分別為7.41%和7.00%；碼頭中間斷面河道在遭遇20年和50年一遇洪水時，碼頭阻水面積均增加了9m2，增加比例為0.16%。可見，在考慮疏浚情況下，碼頭興建對河道行洪影響較小。

3.2 碼頭壅水分析

由于建成的碼頭占用了河道行洪斷面面積，壓縮水流的范圍很小，可忽略沿程損失，只計算局部水利損失，碼頭壅水可采用如下計算公式：

根據上述公式，在不考慮疏浚河道建設碼頭不利情況下，按照工程前后碼頭進口斷面和中間斷面占用河道過流斷面面積計算。在不考慮疏浚河道建設碼頭不利情況下，碼頭在遭遇20年和50年一遇洪水時，碼頭上游20～25m處河道壅水最大可達0.001～0.0094m，壅水值<0.06m在可承受范圍內，且壅高只影響碼頭上游194～269m的范圍，自此向碼頭一側的岸邊逐漸減小，至河寬的幾何中心處壅水逐漸消失。在這種情況下，再加上碼頭附近的河道底要按照400m底寬疏浚至1.1m高程，增大了河道過流面積，此時因修建碼頭造成的壅水影響將比不疏浚情況下還要小，因此疏浚河道修建碼頭后，河道壅水很小，對河道行洪影響不大。

3.3 碼頭對河勢影響

按照整個河道過流計算碼頭段河道平均流速，工程前后，河道平均流速變化很小。但在河道實際流態中，由于碼頭段河道上下游河道寬度突然收縮及江中江心小洲的存在，導致該河段內水流宣泄不暢，流態十分復雜。靠近右岸高灘地內的一部分水流形成回旋流，回流至靠近左岸的主流中，再與左岸主流匯流至出口斷面一部分下泄，一部分重復上述過程。興建的碼頭由于占用主河道過水斷面面積，會導致主河道中水流流速增大，從而加大了水流對灘地沖刷和掏蝕作用，致使主河道右移，這種移動隨著沖淤平衡而停止。

又由于該處河段水面較開闊，碼頭建在靠近主流“Ω”形河段凹側，有利于降低水流掏蝕，在一定程度上起到穩固該側堤岸作用，碼頭右堤岸距河道主流較遠，由建碼頭引起主流右移的水流沖刷作用在右堤腳處已減弱至很小，對右堤岸影響不大。因此，修建碼頭引起河道河勢改變范圍是局部的，碼頭處河道寬闊的水域減弱了這種影響，使其主要局限于“Ω”形河段主河道附近，而對右岸堤防影響較小。

3.4 碼頭對堤防穩定影響分析

碼頭建設會對碼頭側堤防穩定造成一定影響，需要對碼頭附近堤防進行抗滑穩定分析。根據《堤防工程設計規范》，采用有效應力法的瑞典圓弧滑動條分法計算碼頭側堤防抗滑穩定系數。擬建碼頭側堤防為3級堤防，經過計算擬建碼頭工程所在堤坡在正常運行條件及非常運行條件下均能滿足抗滑穩定要求，還有從碼頭設計圖紙上看，碼頭外側采用鋼筋砼灌注樁，灌注樁一方面支撐了碼頭上部擋墻等壓力，另一方面也可作為堤腳抗滑樁，對堤腳穩定和堤基抗滑都有一定作用。因此，從邊坡穩定性的角度來看，堤防是穩定的。

4、防洪綜合評價

4.1 與現有水利規劃的關系與影響評價

疏浚河道并修建碼頭后，碼頭位置河道最小堤間距為535m，50 年一遇洪水時最小過水斷面面積5059m2遠大于諸暨市河道整治規劃給出的最小要求，可見碼頭修建對上、下游整個河道整治工程影響不大。

4.2 與現有防洪標準等適應性分析

工程前碼頭位置河道堤防左、右岸堤頂高程分別為13.57m和13.40m，堤頂寬度均為6m，50年一遇洪水位為12.27m，可見碼頭位置附近堤防堤頂高程已達到50年一遇防洪要求，碼頭平臺建設后能滿足通過50年一遇洪峰流量。但是考慮到當時修建防洪堤人力、物力和財力等因素，碼頭側現有堤防建設標準無法滿足碼頭建成后需要，需要進行加固和改建。

4.3 對行洪安全的影響評價

碼頭修建并疏浚后，碼頭進口斷面和中間斷面在遭遇20年和50年一遇洪水時，河道過流面積與工程前相比有所增加，在考慮疏浚情況下，碼頭興建對河道阻水影響較小；在不考慮河道疏浚建設碼頭不利情況下，修建碼頭造成的壅水影響將比不疏浚情況下還要小。但是碼頭建成后，碼頭上貨物堆置對河道行洪有一定的影響，特別在汛期，需要管理單位加強碼頭堆置貨物日常管理。

4.4對河勢影響評價

疏浚后碼頭的建成會迫使河道主流向右岸偏移，對河道河勢有一定影響。但是由于清除航道中江心小洲，河道流線變得順暢，有利于水流下泄，這對河道泄洪是有利的。但在工程施工期間，由于開挖區的吸流作用，河道主航道流速有所降低，致使河床局部地區的沖淤會產生一些變化，但是隨著時間的推移，河床會自動進行調整，局部沖淤影響將逐漸減小。

4.5 對堤防穩定性影響評價

碼頭工程建成投入使用后，會在工程上下游小范圍內產生2個回流區，水流受樁群干擾，流態將變得十分復雜，會有局部沖刷坑出現，在一定程度上會影響附近岸坡穩定和工程自身的安全。

4.6 對防汛搶險的影響評價

碼頭工程及其配套設施分別位于防洪堤兩側，項目建設會占用作為防洪搶險通道，造成堤頂防洪搶險道路的不貫通，影響汛期防汛搶險物資按時到達，延誤搶險最佳時機。碼頭投入使用后，預計會有大量貨車運送貨物至碼頭，在一定程度上會造成防洪堤頂上防洪搶險道路的交通客流量增大甚至造成交通阻塞，干擾防洪搶險車輛搶險。

5、建設碼頭影響的防治措施

5.1 降低沖刷影響

針對興建的碼頭由于占用主河道過水斷面面積，會導致主河道中水流流速增大，從而加大水流對灘地沖刷和掏蝕作用問題，工程上可在受沖刷影響的岸灘及堤腳段采取防沖措施，以確保堤防的安全。考慮到浦陽江河床地質條件和現有堤防防洪標準的情況，可采用在建碼頭引起的受沖刷堤腳前灘地進行拋石護底和護坡護岸等工程性補救措施，并與主體工程同步實施，以維持碼頭附近所在河段的河勢穩定和碼頭自身安全。

5.2 降低壅水影響

針對建碼頭會引起上游壅水范圍內河堤根水位提高，增大堤腳滲水、脫坡、管涌、裂縫等險情發生的可能性問題，可根據工程實踐經驗，比較有效的工程補償措施是在碼頭施工前先對受建設碼頭影響的壅水段堤防按照50年一遇防洪標準進行加固加高。

5.3 降低對河段堤防管理影響

由于該碼頭占用岸線較長，為維護堤防工程的日常管理和汛期防洪搶險需要，建設單位應對該河段沖淤及堤防、河岸的沉降變位進行定期監測，發現異常情況應及時報告當地水行政主管部門。建設單位還應做好碼頭日常管理工作，特別是汛期貨物堆置管理和服從防洪的統一調度。碼頭在施工及今后運行過程中，不得向河道內傾倒廢料雜物。

5.4 碼頭占用過水面積問題

根據散雜貨碼頭建設工程可行性研究報告，建在河道主流側散雜貨碼頭前沿線至C30砼擋土墻約16m長采用高樁梁板結構，C30擋土墻后堆場采用實體結構，雖然疏浚河道后建設的碼頭占用整個河道過水面積比例較小，新河道主河槽寬度也比老河道主河槽要大，但是碼頭還是在一定程度上占用原主河道過水面積，建議建設單位進一步優化碼頭結構，以進一步減小碼頭占用主河道過流面積，為河道行洪創造更加有利條件。

5.5 防洪搶險道路問題

建設單位在碼頭建設和營運期間，應對該段堤坡及灘地岸坡進行必要的維修和養護，確保堤防管理及防汛搶險通道暢通，并制定出明確的防汛應急預案，并征得當地水行政主管部門同意。

6、結論

在河道管理范圍內興建的散雜貨碼頭將會對浦陽江西江行洪產生一定的影響，主要表現在縮窄河道、減少了行洪斷面、增大河道的綜合糙率系數、增加行洪的阻力等，最終對河道局部河勢穩定、堤防安全產生一定影響。因而建設單位必須做好碼頭日常管理工作，特別是汛期貨物堆置管理，并制定出明確的防洪應急預案，服從防洪的統一調度。