廖嵩隆
(安徽省馬鞍山市水利局,安徽 馬鞍山 243011)
長江馬鞍山河段是長江中下游干流16 個重點治理河段之一,上起東、西梁山,下至慈姆山,全長約36km,自上而下分為江心洲和小黃洲兩個分汊段。江心洲汊道段左、右汊分流比基本穩定在9∶1 左右,左汊是主汊,外形順直,汊道內江心洲尾左緣分布有何家洲,右汊彎曲,口門以下有低水時與江心洲連為一體的彭興洲。小黃洲汊道段左汊為支汊,20世紀60 年代以來左汊分流比一直呈增加態勢,2018年6 月實測左汊分流比達32.86%,且有繼續增加的趨勢,不利于右岸深水岸線利用。馬鞍山河段左岸為和縣,右岸為馬鞍山市區和當涂縣。長江馬鞍山河段平面示意圖見圖1。

圖1 長江馬鞍山河段平面示意圖
近十幾年來,受上游來水來沙條件變化的影響,馬鞍山河段河道沖刷明顯,崩岸越來越頻繁,且強度有所增大。特別是江心洲左緣段持續崩岸和沖刷,已對小黃洲左右汊分流比和下游段河勢造成一定影響。若不及時進行崩塌治理和河勢控制,河段河勢進一步發生改變,將影響防洪安全、供水安全及沿江各項設施的正常運行,進而嚴重制約沿江經濟發展。因此,在一期整治的基礎上,繼續開展馬鞍山河段二期整治,穩定及改善現有河勢,是十分必要且緊迫的。
馬鞍山河段二期整治工程是國家172 項重大水利工程“長江中下游河勢控制和河道整治工程”的子項目之一。2019 年1 月工程開工建設,2021 年8 月工程完工,2021 年12 月底通過竣工驗收。工程主要建設內容包括護岸工程和河勢控制工程。新建或加固護岸工程17 段總長30.6km,采用平順護岸型式,分水上護坡和水下護腳兩部分,水上護坡采用生態混凝土鎖塊、雷諾護墊、生態混凝土鎖塊等型式,水下護腳采用塞克格賓、混凝土鉸鏈排和拋石等型式。河勢控制工程采用口門護底及左右岸護岸方案,口門護底面積32.2 萬m2,順水流向長900m,垂直水流向寬310~450m,采用充砂土工枕填深槽+系混凝土塊軟體排及上方壓載拋石方案。左、右岸連接段護岸采用拋石護腳和鎖塊護坡,護岸長度900m。
崩岸治理工程等級按照保護對象的重要性,參照所在堤防等級確定。因此,左岸太陽河口~新河口、新河口~金河口、金河口下、大黃洲及大黃洲尾護岸工程為2 級建筑物,右岸腰坦池護岸工程為2 級建筑物。江心洲左緣崩岸治理段(Ⅰ段、Ⅱ段)、江心洲頭~左緣小新灘上、江心洲左緣小新灘上~大橋、彭興洲右緣中上段(Ⅰ段、Ⅱ段)、江心洲尾及左右緣、小黃洲頭及左右緣等護灘工程,根據《長江中下游平順護岸工程設計技術要求(試行)》的要求,按4級建筑物標準設計。小黃洲左汊口門護底工程為河勢控制重要工程,參照上述要求,按4 級建筑物標準設計。根據《長江流域防洪規劃》,馬鞍山河段以防御1954 年實際洪水作為設計標準。
水利工程管理范圍的劃定與水利工程的安全息息相關。應根據工程類型和特點,對照規范規程要求,進行管理范圍劃界。
為確保馬鞍山河段整治工程的安全運行,分別對護岸工程和護底工程劃定管理范圍。護岸工程主要為臨水側堤坡防護和加固,參照有關堤防工程管理范圍,按照《中華人民共和國河道管理條例》的有關規定執行。小黃洲左汊口門護底工程,以護底工程上、下游側界線為基準,向上、下游各80m 內的長江水域、灘地為護底工程管理范圍,其兩側至和縣江堤、小黃洲左緣圩堤為工程管理范圍。管理范圍內禁止外來船只拋錨、興建各類設施、墾種、捕撈、采砂以及其他破壞工程和妨礙其正常運行的行為。
為確保馬鞍山河段整治工程的安全運行,參照有關堤防工程管理范圍,明確了本工程保護范圍。小黃洲左汊口門護底工程:以護底工程上下游的起始斷面線為基準,向上、下游各100m 內的長江水域和灘地作為護底工程保護范圍,其北岸至和縣江堤,南岸至小黃洲頭及左緣圩堤為工程保護范圍。在護底工程保護范圍內,除工程管理范圍內禁止外來船只拋錨或興建各類設施以及進行墾種、捕撈等;禁止在其水域內非法采砂以及其他破壞工程和妨礙其正常運行的行為;禁止從事勘探、地下水開采、深孔爆破或構造其他地下工程,以免危及護底工程的安全。
為保障長江護岸工程管理的正常運行,必須具備實現管理目標的必要設施,這既是工程取得良好效益的有力保證,也是穩定管理隊伍,實現工程管理現代化的需要。本工程管理設施主要利用馬鞍山市、和縣及當涂縣水管單位現有管理設施,原則上不增添新的管理設施,對現有設備需進行必要的維護。
4.1.1 水文測驗設備和水上交通船
為進行長江河勢的觀測,了解和掌握河勢的演變原因,必須對造成河床變化的水沙運動情況進行必要觀測。馬鞍山河段水文測驗的主要內容有大江水文斷面測驗,包括流速分布和流向、含沙量以及分布情況,尤其是江心洲汊道、小黃洲汊道的水文測驗更為必要。此外,重要護岸地段的維護也需要進行必要的水文測驗。為管理工作需要,本工程中還應考慮長江護岸工程專用船只和車輛的維修費用。
4.1.2 水上測量專用設備
長江護岸工程大多為水下隱蔽性工程,水下地形觀測工作面廣量大,必須依靠現代化手段。目前,馬鞍山市水利部門已具備水上定位和測深的基本設備。
4.1.3 管理維護標志
目前,馬鞍山河段尚未設置統一的樁號和標志,對長江防洪和護岸工程的實施、管理、防汛均造成不便。
依據長江河道整治工程類型和特點,其工程管理主要包括施工管理和運行管理兩個方面。
4.2.1 施工管理
施工管理主要包括建設管理、工程質量管理和生態管理三個方面。
(1)建設管理主要包括施工人員管理和施工材料選購。針對馬鞍山河段二期整治工程,首先明確其所處位置、地形地貌及各河段工程量,再系統分配施工隊伍及相關技術人員,明確分工及相應的崗位職責。依據合同、施工方案及進度計劃對施工材料進行管理,確保施工材料的選取符合施工標準,禁止偷工減料。
(2)工程質量管理是全過程管理。馬鞍山河段二期整治工程是多階段性工程聯合組成的,前期樹木、雜草、雜物的根除要確保徹底,雜物的歸置應規劃好范圍,土方填筑的大小尺寸應符合工程標準,分段填筑時鋪料厚度應依據水平方向均勻鋪筑,避免出現接縫和界溝,應將黏土胎質材料作為防滲材料修筑防滲體,為保證施工材料的方正或光滑,施工人員在使用前應進行優選。
(3)施工過程中應對重點水源環境加以保護,對沿河景觀進行建設。在進行河道整治工程的同時,應維持河道內外生態環境的可持續發展。對河道內應及時栽植合適的水生植物,起到美化環境、地表水—地下水交互及調蓄的功能。對河道外可適時栽植耐濕性較強的喬木或灌木,完善河道周圍的生態環境,構建完整的生態防護圈。
4.2.2 運行管理
運行管理主要包括工程檢查、監測分析、維護、建立工程技術檔案和信息處理系統等五個方面。
(1)按期開展工程檢查。工程檢查分為經常性檢查、定期檢查和特別檢查三種類型。經常性檢查主要關注有無護岸護坡塊石松動、翻動、塌陷、損毀等情況。定期檢查主要檢查該工程年度完成情況、河勢變化情況和度汛措施,汛后檢查工程變化和損壞情況并據此擬定搶險和歲修計劃。本工程特別檢查主要關注水下地形的監測,用以分析工程變化情況及河勢演變趨勢,確保水下地形圖測繪比例不小于1∶2000。
(2)做好工程監測分析。本工程主要監測變形、沉陷、崩塌、塊石滑動和材料損壞,以及護岸和上下游灘岸的平面變化與橫斷面變化,并監測水流流速、流向、流態,灘地和岸坡地下水出逸高程、范圍、水量及帶沙情況,還需測繪不小于比例尺1:2000的近岸水下地形圖。
(3)加強工程運行維護。對檢查、監測中發現的問題,要及時進行處理、維護,重大險情應上報主管部門。在汛期發現的險情,應立即采取有效的搶險措施,防止險情擴大,杜絕重大事故發生。
(4)建立工程技術檔案。主要歸檔前期勘測、科研成果及整編資料;設計、施工、管理等有關文件、記錄和圖表;歷次檢查、觀測記錄及報告;有關新工藝、新技術、新材料等資料;險情發生日期、地點、樁號、范圍、險情類型、發展情況及處理措施與效果等資料。
(5)建立信息處理系統。為準確分析比較水下地形變化情況,本項目在管理過程中將計算機網絡技術、數據庫管理、遙感等技術應用于水下地形測量及成圖工作,能夠實現各年份、各河段情況的快速對比分析。
通過施工管理和運行管理措施,能夠有效保證水下地形的穩定,防止護岸及上下游岸灘的平面和橫斷面發生變化,確保工程在施工過程中不出現重大險情,保障該整治工程按期完成,且質量滿足國家標準,同時,能夠節約部分管理費和工程運行維護費。通過該工程的實施,可以有效抑制小黃洲左汊分流比的增加趨勢,維護河段河勢和岸坡穩定,保障當地的防洪安全和經濟發展。
已建水利工程設施的工作狀態、工程效益、設施安全等,與工程運行管理有著密切聯系。應在了解工程所處環境、工程建設標準和內容的基礎上,劃定合理的工程管理范圍,根據不同工程類型、工程特點制定有針對性的管理方法和對策。本文根據長江河道整治工程特點,提出長江馬鞍山段二期整治工程管理措施,以期促進工程長效運行,發揮最大效益