江蘇省現有海岸線長度954 千米,北起贛榆縣繡針河口,南至啟東市江海交界的東南元陀。海岸保護區內有連云港、鹽城、南通三個沿海開發城市和一些重要的臨海工業區等,保護面積2.4 萬平方千米,保護人口1600 萬。1997年,江蘇省水利廳組織確認全省海堤堤線,確定主海堤長774.5 千米,并于1998—2005年、2006—2010年實施了兩輪海堤達標工程建設。
2009年,江蘇沿海發展列為國家戰略,江蘇從“背向大海”到“擁抱大海”,昔日的“經濟洼地”正成為江蘇經濟新的增長極。經調研,主海堤以外沿海歷次圍墾面積約1078平方千米,新建圍堤67處,總長逾600 千米,主要集中在射陽河以南淤漲性海岸,現已有近340 千米主海堤已退居二線甚至三線,變遷圍堤堤距一般為2 千米,最多為5 千米以上,海堤格局已發生較大變化。
隨著長江三角洲區域一體化發展、江蘇沿海經濟帶建設,主海堤外側墾區開發利用強度和臨海區域城市化進程將超常規發展,局部主海堤調整勢在必行。近年來,全國各地正逐步轉變海堤建設理念,更加重視生態環境保護。國家發展改革委、水利部2017年印發的《全國海堤建設方案》中,明確將“注重生態,落實綠色發展理念”作為基本原則之一,要求“更加注重生態保護,妥善處理海堤建設和海岸生態環境保護的關系”。
因此,研究推進江蘇省海堤調整布局方案、海堤調整的質量評定與加固建設標準,以及生態海堤建設,成為江蘇省新時期海堤建設的重要任務。
因擋潮閘及新圍海堤外移,近半達標海堤已退居二線、三線,新圍海堤已成為當家海堤,但新圍海堤未納入省海堤管理體系,建設缺少統一、科學的規劃,標準不一,不能形成有效的防洪封閉圈。隨著長江一體化發展,江蘇將積極推動沿海經濟帶建設,加快港產城融合發展,推進基礎產業向沿海布局,大力發展海洋經濟和臨港產業,建設長三角城市群北向發展的“藍色板塊”。屆時將有更多基礎設施及產業布局于現有海堤外側,同時退居二線、三線的海堤形成沿海開發區域的自然分隔,不利于圍墾區域的綜合開發和土地利用,地方對海堤堤線調整需求強烈。
一線擋潮圍堤日益成為市縣防潮防臺的重點,因建管工作中心前移,目前二線、三線海堤局部破損嚴重,標準較低。在布局調整之前,市縣海堤、圍堤達標建設與管理任務繁重。沿海灘涂圍墾堤線規劃和圍堤建設管理,尚未納入省級海堤建設管理,水利部門的行業指導和監管作用未能充分發揮,不利于沿海地區防洪擋潮、水資源供給、入海河道治導線保護以及達標海堤調整確認。
《全國海堤建設方案》明確將“注重生態,落實綠色發展理念”作為基本原則之一。現狀海(圍)堤建設一般采用混凝土材料護砌,“三面光”的斷面型式,與海岸環境保護的要求不相適應。研究與生態友好的海堤工程技術和方法,開展海堤工程的生態建設,是現代水利工程建設的重要任務和必然趨勢,也是踐行習近平生態文明思想,推動美麗新江蘇及新時期水利建設工作的要求。
江蘇現有海堤建設規劃及相關建設標準均針對主海堤,沿海圍墾堤未納入海堤管理體系,沿海新建圍堤建設主體各異、標準不一,且新圍海堤多采用內外充泥管袋棱體結合堤芯吹填土的構筑形式填筑,調整海堤涉及的相關海堤技術標準、質量評定指標體系是否滿足主海堤要求,現有的相關規定文件缺乏指導。
灘涂圍墾海域審批收緊,新圍海堤堤線近期不會出現大變化。海堤堤線調整布局基于現狀研究,著重解決現有海堤堤線布局與區域防洪、引排水、海堤建設管理和沿海開發規劃布局不相適應問題。針對沿海灘涂地貌與動力特征及其沖淤特性,考慮擬建建筑物位置、已有工程現狀和生態環境保護等因素,研究確定調整堤線布局。
連云港市:境內繡針河口—興莊河口、大板跳—燕尾港段海岸帶為微侵蝕、侵蝕型海岸,西墅—燒香河北口段為穩定巖基型海岸,興莊河口—西墅岸線為穩定型岸線。境內圍墾開發集中在興莊河口—西墅段穩定海岸帶。綜合現已圍墾規模、圍墾區海岸段沖淤狀況、區域水利治理及工擋潮閘下遷情況,僅連云新城段(臨洪口—西墅段)堤線前移調整至一線圍堤。
鹽城市:境內海岸帶以射陽河分界,射陽河口以北為粉砂淤泥質侵蝕性海岸,以南為粉砂淤泥質淤積性海岸,境內墾區主要分布在射陽河口—東臺河口(射陽河口—四卯酉河口之間現狀大片圍墾開發,位于鹽城市丹頂鶴國家級自然保護區核心區與緩沖區范圍,不調整),以及沿海輻射沙脊群核心區的條子泥區、方塘河—東凌港區。3 個區域圍墾開發面積大,部分擋潮閘已下遷。與保護區及大豐港規劃布局銜接,境內大豐港區海堤調整至王港閘、竹港閘、川東港新閘一線海堤。條子泥及方塘河閘南側區,調整至二線圍堤與海安銜接。
南通市:境內海門東灶港—啟東蒿枝港為粉砂淤泥質侵蝕性海岸,其余均為粉砂淤泥質淤積或穩定型海岸。南通境內墾區主要分布在方塘河—東凌港之間、沿海輻射沙脊群南翼岸外沙脊墾區(主要為腰沙—冷家沙)、遙望港—連興港沿岸邊灘。3 個區域圍墾開發面積大、連片,部分擋潮閘已下遷,匡圍堤線順直。三個區域海堤線調整至一線圍墾堤。
2016年,江蘇省水利廳制定了《江蘇省海堤調整確認工作意見》,圍墾堤調整為主海堤明確了調整程序。調整海堤確認為主海堤關鍵是工程質量安全,但江蘇現有海堤技術文件規定缺乏指導。
除國家和行業通用規范外,江蘇省海堤設計主要依據1997年《江蘇省江海堤防達標建設修訂設計標準的通知》,但江蘇現有海堤技術文件主要針對碾壓式土質結構的主海堤,而新圍海堤多為內外充泥管袋棱體結合堤芯吹填土堤,缺乏相關質量評定指標體系要求缺乏。因保護對象重要性變化,防洪潮設計標準多提高,海堤線外移,海堤經受的風浪沖擊加大,故原規定文件中設計潮位、風浪爬高、防護工程標準等相關設計指標參數均已不適應調整海堤的新要求。
因此為推進江蘇海堤調整確認工作,亟需出臺江蘇海堤建設管理技術規定文件,重點就防潮標準、設防潮位以及吹填砂堤等相關技術參數,解決調整海堤質量評定技術條件制約。
(1)防潮標準研究
江蘇省海堤自從1998年達標建設開始,按省水利廳蘇水管〔1997〕80 號文確定的工程設計標準:設計潮位為50年一遇高潮位,工程等別為Ⅱ等,堤頂超高為10 級風浪爬高加安全加高。該標準從制定之初一直沿用至今,但調整海堤保護區的經濟、城鎮人口、工礦企業發生了較大的變化,同時海堤設計規范要求“設計波浪和設計風速的重現期宜采用與設計高潮位相同的重現期”,均需要結合保護區現狀及規劃布局,分段擬定出調整海堤防潮設計標準。
(2)沿海潮位變化研究
重新統計分析沿海15 個觀測站的基本資料,分析各潮位站各頻率高低潮位和潮位過程隨著系列的延長有無階段性變化。再結合歷年臺風暴潮實測資料,分析評估沿海和各河口高低潮位變化對沿海及各河口海堤防洪御潮安全的影響。研究提出調整海堤設計選擇潮位站的建議,明確提出每個河口和沿海的各段海堤防洪御潮設計應該采用哪座潮位站觀測資料,為今后調整海堤設計標準復核及海堤設計提供依據。
(3)堤身設計及地基處理
目前,江蘇新圍海堤多采用內外充泥管袋棱體結合堤芯吹填土的構筑形式填筑,現有規范對筑堤材料、充砂管袋材料以及填筑標準等技術指標未能具體化,新圍海堤調整為主海堤如何評定其工程質量安全,存在技術條件制約。
江蘇海岸帶類型多為粉砂淤泥質,現有規范對管袋材料反濾、強度以及耐久性未做具體要求;砂性土填筑標準目前以相對密度控制堤身土密實度,設計根據吹填土料參數結合規范規定確定設計壓實干密度,作為施工控制依據,但江蘇新圍吹填海堤多為無法碾壓,壓實度或相對密度多不能滿足規范要求,目前多以變形控制為目標,無具體的填筑指標參數;由于沿海堤基一般軟土層較厚,項目建設過程中,一般不作沉降量控制,只控制沉降過程中,堤身結構穩定,控制相鄰建筑物沉降差,并保證使用期內堤頂高程滿足要求。
江蘇海岸帶多為淤泥質類型,沿海具有較廣闊潮間帶,生態海堤的研究應以海堤堤型及結構設計、建筑材料選取、海堤生態帶構建、護灘養灘等方面重點研究:
生態海堤堤型及結構設計。在保障海堤防洪防潮防浪安全的前提下,明確向岸側堤型的選取、結構尺寸的設計。例如護坡坡度、護坡材料厚度、碎石粒徑、碎石級配等。在條件適宜時盡可能做到緩坡入海,促進近岸海洋生境的重建。
建筑材料選取。海堤建筑材料體現生態和景觀方面的需求,采用綠色環保、適宜當地海域生態系統的無害化建筑材料,以利于植物生長和藻類、貝類附著,促進恢復生物多樣性。
海堤生態帶構建。因地制宜地采用生態格柵、生態護面等生態設計措施,構建灌草結合、多種群交錯的梯度布局。
護灘養灘。關注堤前灘涂改造與生態重建,以增加護灘植被物種多樣性為目標,盡量恢復海岸的生態涵養、鳥類棲息、促淤消浪等功能。必要時可采用潛堤、離岸堤、丁字壩等工程或植物護灘措施。
江蘇省兩輪海堤達標工程建設成效顯著,為保障沿海地區經濟安全發揮了重要的作用。隨著江蘇沿海地區社會經濟的快速發展與新一輪長江一體化發展的布局,現狀二線或三線的海堤布局已不適應沿海經濟發展對防洪的需求,新形式下需研究推進江蘇省海堤調整確認以及生態海堤建設發展,為“強富美高”新江蘇高質量發展提供保障■