周東泉+田志軍+陳靜茹+周靜姝
摘 要:長江干流橫貫江蘇,是全省生產(chǎn)生活用水和南水北調(diào)東線工程的水源地。沿江兩岸是全省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。保障河勢穩(wěn)定和防洪安全對江蘇十分重要。歷史上,長江干流江蘇段河勢變化劇烈,曾發(fā)生多次嚴(yán)重崩岸及河道的變遷。江蘇治江60年,徹底改變了河勢大幅度擺動的局面,中等洪水年份保持了大部分河段的基本穩(wěn)定,成就巨大。同時,河道治理工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理也均得到很大的發(fā)展。展望未來,河道整治工程設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)生態(tài)設(shè)計理念,為水生和陸生生物提供必要、安全的自然生存空間。
關(guān)鍵詞:長江干流 江蘇 治江成就 簡述 展望
1.基本情況
長江干流自西向東橫貫江蘇全境,總長432.5km,是兩千多年來長江河口逐漸向海域延伸而形成的,河道平面形態(tài)總體上呈江心洲發(fā)育、寬窄相間的分汊型河段。江岸由表層河漫相和中深層河床相沉積組成,土層抗沖能力弱。自上而下分為南京河段、鎮(zhèn)揚(yáng)河段、揚(yáng)中河段、澄通河段、河口段五個河段,均為《長江流域綜合規(guī)劃(2012-2030)》確定的重點(diǎn)治理河段。
兩岸在獲得長江賜予寶貴資源和豐厚利益的同時,崩岸導(dǎo)致的災(zāi)害也十分嚴(yán)重。上世紀(jì)50年代至今,有記錄的崩岸次數(shù)達(dá)267次,其中1951~1960年14次,1961~1970年3次,1971~1980年18次,1981~1990年58次,1991~2000年116次,2001~2015年58次。崩岸險工60多段(處),累計坍失土地350km2,坍失集鎮(zhèn)51個。
長期以來,防洪、擋潮、崩岸治理一直是全省保障沿江地區(qū)安全、支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和資源環(huán)境命脈的重要任務(wù)。
2.河勢控制規(guī)劃及治理歷程
根據(jù)長江流域歷次河勢控制規(guī)劃,長江干流江蘇段河道治理工程經(jīng)歷了局部保坍、重點(diǎn)部位控制、初步治理三大階段,累計護(hù)岸長度約400km,完成塊石量3510萬m3,柴排面積247萬m2,鉸鏈排36.8萬m2,四面六邊體28.2萬架。
第一階段(局部保坍):上世紀(jì)50至60年代,依據(jù)《長江流域綜合利用規(guī)劃要點(diǎn)報告》、《長江中下游干流河道整治規(guī)劃要點(diǎn)報告》,開展了以應(yīng)急防洪保坍為主的治理,主要實施了下關(guān)、浦口、青龍港沉排護(hù)岸,海門、啟東的丁壩群護(hù)岸及常熟、太倉海塘工程(據(jù)史籍記載,海塘始建于元代,經(jīng)過明、清兩代,逐漸完成)等。
第二階段(重點(diǎn)部位控制):上世紀(jì)70年代,依據(jù)長江中下游重點(diǎn)河段河勢規(guī)劃,開展了下關(guān)、浦口、六圩、老海壩、嘶馬、龍門口、和暢洲等段重點(diǎn)部位的丁壩(六圩彎道、嘶馬彎道、福姜沙右汊、老海壩、啟東沿江)、沉排(下關(guān)、浦口)、平順拋石護(hù)岸工程。
第三階段(初步治理):上世紀(jì)80年代開展南京河段、鎮(zhèn)揚(yáng)河段初步系統(tǒng)整治的第一期工程(集資整治工程);90年代實施節(jié)點(diǎn)控制應(yīng)急工程,分別在南京河段的七壩上(林山圩),鎮(zhèn)揚(yáng)河段的和暢洲東北角、孟家港,揚(yáng)中河段的嘶馬彎道、小決港、錄安洲,澄通河段的安寧港、老海壩(九龍港至十一圩)、如皋中汊(長青沙)、徐六涇等節(jié)點(diǎn)岸段實施了護(hù)岸加固工程;接著又在江堤達(dá)標(biāo)建設(shè)的同時,實施南京河段下關(guān)浦口沉排護(hù)岸加固、南京河段二期整治、鎮(zhèn)揚(yáng)河段二期整治、澄通河段近期整治、揚(yáng)中河段近期整治、河口段近期整治、太倉邊灘整治和節(jié)點(diǎn)防護(hù)等工程。本世紀(jì)以來,主要實施南京河段三期整治工程、新村沙水域綜合整治工程、防汛搶險應(yīng)急工程等。
3.崩岸險工成因分析
長江干流江蘇段河道岸坡由二元結(jié)構(gòu)組成,上層粘性土在水流作用下一般難以被沖動,而下層細(xì)砂則比較容易達(dá)到起動狀態(tài),并隨水流發(fā)生輸移,岸坡逐漸變陡,最后導(dǎo)致河岸失去穩(wěn)定而發(fā)生崩岸。因此,崩岸發(fā)生的區(qū)域主要位于河床演變相對劇烈的河道束窄段或水流頂沖段。主要影響因素是:①水流頂沖;②灘槽高差大、岸坡陡;③河床抗沖能力弱;④陸域岸坡荷載大,河岸附近打樁振動等。
崩岸險情大致分為六種情況:①由于河勢變化所引發(fā)的崩岸險情;②局部水域河道窄深,河道斷面過流能力不足,遭遇大洪水,發(fā)生崩岸險情;③因丁壩壩身短、間距大,繞流而引發(fā)的局部崩岸;④河口地區(qū)遭遇強(qiáng)風(fēng)暴潮而引發(fā)的崩岸;⑤由于地質(zhì)條件較差,或遭遇水位驟降,或非法采砂等原因而引發(fā)的局部崩岸;⑥三峽水庫蓄水運(yùn)用后,清水下泄,河床刷深導(dǎo)致局部已建護(hù)岸工程失穩(wěn)引發(fā)的局部崩岸。
4.河道治理建設(shè)成果
江蘇治江60年,徹底改變了歷史上河勢大幅度擺動的局面,中等洪水年份保持了大部分河段的基本穩(wěn)定,成就巨大,基本滿足沿線經(jīng)濟(jì)布局和港口碼頭、引排水口等基礎(chǔ)設(shè)施及航運(yùn)的正常運(yùn)行。同時,河道治理工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理也均得到很大的發(fā)展,具體表現(xiàn)為:
(1)河道觀測技術(shù)產(chǎn)生了巨大的飛躍
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,河道觀測定位儀器由經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀逐步升級為全站儀、GPS定位系統(tǒng),水深測量由鉛垂法升級為回聲測深儀,地形圖也從人工繪制升級為通過GPS配套軟件以及專業(yè)測繪軟件實現(xiàn)電腦成圖。并由單一的水下地形觀測逐步拓展到采用ADCP結(jié)合GPS羅經(jīng)的流量和分流分沙測驗、水環(huán)境監(jiān)測、水生態(tài)監(jiān)測,初步實現(xiàn)在線監(jiān)測,在河道治理規(guī)劃、設(shè)計中發(fā)揮重要的作用。
(2)護(hù)岸工程技術(shù)得到很大的發(fā)展
長江委歷來非常重視長江中下游護(hù)岸工程,上世紀(jì)70~90年代曾經(jīng)召開過5屆長江中下游護(hù)岸工程經(jīng)驗交流會,在總結(jié)沿江各省市護(hù)岸工程規(guī)劃、設(shè)計、施工及管理實踐經(jīng)驗和觀測研究成果的基礎(chǔ)上,于1992年發(fā)布《長江中下游護(hù)岸工程技術(shù)要求》(試行稿),《河道整治設(shè)計規(guī)范》(GB50707-2011)也于2011年正式發(fā)布,實現(xiàn)了護(hù)岸工程規(guī)劃、設(shè)計、管理的規(guī)范化。
(3)護(hù)岸工程材料不斷出新
上世紀(jì)90年代以前,護(hù)岸材料主要以土工織物砂枕、梢料 (柴枕、柴排、柴簾、沉梢壩、沉樹)、拋石為主。
上世紀(jì)90年代后,護(hù)岸材料出現(xiàn)了模袋砼、尼龍繩鉸鏈排、鋼筋砼鉸鏈排、系混泥土塊軟體排、砂肋軟體排、正四面體混凝土土塊等。
進(jìn)入本世紀(jì)以來,生態(tài)護(hù)岸工程材料逐步出現(xiàn),如格賓、雷諾護(hù)墊、快速植生墊、四面六棱透水框架、主動式鉤連體、賽克格賓等。
(4)護(hù)岸工程施工工藝不斷提高
護(hù)岸工程施工要求材料均勻、平整地覆蓋河床。
進(jìn)入本世紀(jì)以來,我省已實現(xiàn)從人工散拋、平板駁配合浮吊船拋投,逐步升級為沉箱式水下網(wǎng)兜拋投、管道式投送拋投等施工工藝,將護(hù)岸材料直接拋投到河床表面,循環(huán)作業(yè)后在河床形成連續(xù)抗沖體,克服了水上拋投受水深、流速影響的弱點(diǎn),更好地滿足護(hù)岸工程施工“拋準(zhǔn)、拋勻”的要求。
5.展望
長江干流江蘇段屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,水熱條件良好,是很多重要水生和陸生生物的生存場所。江心洲周圍灘涂、濕地、水域受長江淡水徑流和海洋咸水潮汐的交互作用,形成獨(dú)特而復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境,為各種水生、陸生生物提供了多樣的棲息、覓食和繁殖場所。
圍繞生態(tài)文明建設(shè)要求,在河道整治工程設(shè)計中,應(yīng)進(jìn)一步樹立生態(tài)設(shè)計理念,融合現(xiàn)代水利學(xué)、環(huán)境學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科,在保證護(hù)岸工程具有安全性和耐久性的同時,兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng),將護(hù)岸結(jié)構(gòu)由過去的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)逐步改造成為自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”結(jié)構(gòu),滿足水體和土體、水和生物相互涵養(yǎng),適應(yīng)生命棲息和繁殖,保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生態(tài)環(huán)境,為水生和陸生生物提供必要、安全的自然生存空間。
參考文獻(xiàn):
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[2]周東泉,等,長江干流江蘇段崩岸應(yīng)急治理工程可行性研究報告,江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司.長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司,2016年6月.
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