馬鞍山水上交通安全監管和應急救助基地工程防洪影響評價分析

開靜蕓 （安徽省長江河道管理局，安徽 蕪湖 241000）

1 工程概況

1.1 新建浮碼頭基本情況

工程建設浮碼頭1 座，碼頭自江側往岸側依次布置2 艘躉船、1 座鋼質浮箱、1 座活動式鋼引橋、1 座鋼引橋橋臺、人行道路以及停車場等。港航躉船（現有）和海事躉船（擬建）平面尺度分別為65.5m ×13m 和40m ×11m；浮箱通過活動式鋼引橋與岸上橋臺相連，其中鋼質浮箱平面尺度為20m ×6m，活動式鋼引橋長42m、寬3m，橋臺基礎采用2根φ800mm 鉆孔灌注樁，平面尺度為4.5m ×1.2m；人行道路總長40.8m、寬3m；臨時停車位平面尺寸54m ×30m。

1.2 工程區河道概況

馬鞍山河段上承蕪湖河段，下接南京河段，全長35.4km，為長江中下游重點河段之一。上下兩端分別由東、西梁山及慈姆山節點控制，中間有江心洲和小黃洲順列江中，為兩端束窄、中間展寬的順直分汊型河段。馬鞍山河段左岸屬寬廣的河漫灘，呈二元結構，右岸多山丘、河灘狹窄。左岸太陽河、新河口一帶表層8m～12m 為粉質壤土或粉質壤土與極細砂互層，再下為極細砂；金河口一帶表層厚18m 為粉砂層，以下為細砂和極細砂。右岸東梁山～采石磯之間岸灘土質較好，九華山近岸為淤泥或砂壤土；人頭磯地表- 5m 以上為亞粘土，以下40m為細砂層，局部夾礫砂；馬鞍山電廠附近粘土層較厚；港區5 號基地附近- 8m 高程以上為淤泥、砂質壤土和粉砂，以下為細砂層。

擬建工程位于馬鞍山河段江心洲右汊下段右岸，馬鞍山市雨山區翠螺山采石磯下，工程所在位置防洪工程為馬鞍山江堤采石防洪墻段，堤頂高程11.85m～11.73m。

1.3 擬建工程段河道演變及近岸河床變化分析

江心洲右汊系右向彎曲支汊，多年分流比在10%左右，以姑溪河為界，可將右汊分為上下兩段。本工程所在下段河道相對順直，水流自汊道彎頂姑溪河口沿右岸下行，經采石磯挑流，過渡到左岸江心洲尾出口，與何家洲汊道、小黃洲過渡段水流匯合進入小黃洲右汊，采石磯以下為采石邊灘。右汊下段因采石磯的控制作用較強，主流擺動較小，故河床形態較為穩定，河寬除姑溪河口一帶約在 300m～400m 外， 其 余 一 般 為500m～600m。

2007 年～2018 年，本工程段河床岸坡在工程區及以上沖淤交替以沖刷為主，坡腳略有刷深，工程區以下岸坡為淤積變化，總體呈沖淤交替態勢，變幅不大。本段河床岸坡較緩，平均坡比在1:5～1:13，局部岸坡在1:2.8 以上，局部陡坡在1:4.7～1:8.5 之間。

圖1 擬建工程段近岸河床橫斷面變化圖

2 防洪評價計算

2.1 壅水計算分析

局部壅水影響主要計算沿程水頭損失與局部水頭損失之和，依據水流流態分別建立工程建設前后的能量方程，沿程損失較小因而可忽略，則興建阻水建筑物所造成的水頭損失主要為局部損失，且主要表現為水工建筑物上游斷面工程前、后的水位變化。根據國內科研所對這一問題所進行的水槽概化模型及原型試驗研究成果，對本工程建設前后的水流流態分別建立能量方程，計算結果見表1。

擬建工程局部壅水高度計算結果表 表1

抗滑穩定安全系數標準 表2

前沿岸坡土層抗剪指標參數表 表3

根據計算可知，在設計洪水位下本工程實施后占用江心洲右汊行洪斷面0.4%，局部壅水高度0.067cm，工程建設對河道行洪安全影響較小。

2.2 邊坡穩定計算分析

依據《水利水電工程邊坡設計規范》，抗滑穩定安全系數要求見表2。根據《馬鞍山海事港航執法基地接岸工程巖土工程勘察報告》，工程區堤防土層抗剪指標取值見表3。

采用北京理正軟件設計研究院的《理正邊坡穩定分析軟件》，利用計算程序自動搜索最不利滑動面，按總應力法計算得出前沿岸坡穩定計算結果安全系數K=1.953。根據邊坡級別的確定方法，確定擬建工程處邊坡級別為3 級，從計算結果來看，前沿岸坡穩定安全系數滿足規范要求。

2.3 滲流穩定分析

本工程主要建設內容為由躉船、鋼引橋、橋臺、人行道路及臨時停車位等。橋臺樁基主要布置在前沿岸灘，距離馬鞍山江堤外堤腳距離約130m，距離較遠，樁基施工只對樁體周邊土體產生擾動，對馬鞍山江堤堤防滲透穩定基本無影響，因此不另對堤防滲流穩定計算分析。

3 防洪及河勢影響分析

3.1 對河道行洪的影響分析

3.2 對河勢穩定的影響分析

壅水計算結果顯示，在設計洪水位下本工程實施后占用江心洲右汊行洪斷面0.4%，工程的阻水面積比較小，對河道行洪安全影響較小。

本工程在江心洲右汊主流從右岸采石磯到左岸江心洲尾的過渡段右岸，河道相對順直，深泓已漸漸遠離右岸。工程實施使河道的局部邊界條件發生改變，從而引起局部流場的變化，但浮式基地對河道水流流態影響較小，且對河道流場影響范圍和影響程度有限，不足以使工程范圍內河床沖淤產生實質性改變。工程區近岸河床岸坡為往復式、小范圍的沖淤交替變化，岸坡坡度較緩。因此，本工程建設不會對河勢穩定產生明顯不利影響。

3.3 對現有水利工程與設施影響分析

本工程位于馬鞍山市江堤采石防洪墻段上段，浮碼頭距后方堤防較遠，工程實施后不會因流速變化對堤防工程造成明顯不利影響。此外，供電、供水管道由埋管方式穿越江堤，管底高程在設計洪水位以上，滿足要求。管道在內、外堤坡及內、外護堤地范圍內采用明管套管架設，需補充設計。

本工程位于采石磯過渡段緩流區，根據前沿岸坡穩定計算結果，基地近岸邊坡穩定安全系數滿足穩定要求。工程興建后會對基地一定范圍內水流流向、流速產生影響，鑒于近期近岸岸坡呈沖淤交替發展，河床坡度相對較緩，建議加強工程區河床監測分析，及時掌握河床變化動態，必要時采取護岸工程措施，保證岸坡穩定和基地安全。

3.4 洪水影響綜合評價

本工程建設符合工程所在河段防洪規劃、河道整治規劃、岸線保護規劃、采砂規劃、港口規劃等有關水利規劃；對河道行洪影響較小；對河勢穩定影響較小；對堤防工程有一定影響；對防汛搶險影響較小；本工程距上游渡口較近，在運行管理中應加強溝通協調，合理調度，避免造成不利影響；本工程建設不會對上游水廠取水口帶來不利影響。

4 防治補救措施

4.1 工程措施

供電、供水管道穿堤，管道在內、外堤坡及內、外護堤地范圍內采用明管套管架設，須補充設計。

4.2 非工程措施

加強本工程施工、運行期管理，加強溝通協調，合理調度，防止發生水上安全事故；加強本工程區環境管理，落實各項生態保護措施，確保不會對長江水質造成不利影響；汛期來臨前，建設單位應編制防洪應急預案，并報當地水行政主管部門批準；定期開展水下河床監測分析，及時掌握近岸河床變化情況，確保岸坡穩定和基地安全。

5 結束語

馬鞍山水上交通安全監管和采石風景區應急救助基地工程防洪影響評價,通過對比分析歷年實測水文資料的計算及研究成果，從河道防洪、河勢穩定、堤防護岸安全等各方面、多角度分析論證本工程建設所產生的影響，并根據評價成果對擬建工程采取相應防治補救措施，可供類似工程防洪評價參考和借鑒。