陳 舟 王 軍 陳 術(shù)
(浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 杭州 310002)
浙江省入海河流眾多,從北到南依次有錢塘江、甬江、椒江、甌江、飛云江和鰲江。錢塘江是浙江省第一大河,富春江水電站以下為感潮河道,全長282 km。錢塘江河口是世界上典型的強(qiáng)涌潮河口,潮強(qiáng)流急。錢塘江泥沙主要來自海域,屬粉細(xì)砂,泥沙易沖易淤,河床沖淤劇烈,主槽擺動(dòng)頻繁,是典型的游蕩性河道。錢塘江河口呈現(xiàn)喇叭形,河床寬淺,口門寬達(dá)27km。
甌江是浙江省第二大河,沿程有楠溪江等支流匯入,河口屬強(qiáng)潮河口,感潮河段長79km,潮區(qū)界到達(dá)溫溪。在徑流和潮流共同作用下,灘槽沖淤變化較為劇烈,發(fā)育有多個(gè)江心淺灘和島嶼,如江心嶼、七都涂、靈昆島等。甌江出??诒混`昆島分為南口和北口,甌江口外島嶼林立、淺灘密布、灘槽交錯(cuò)、地形和水沙條件十分復(fù)雜。
甬江干流穿越寧波市區(qū),自三江口至口門全長25.6km,為感潮河流。甬江泥沙主要是海向來沙,懸沙及底質(zhì)均以黏土質(zhì)粉沙為主,河床每年基本保持200~300萬m3的疏浚量。目前甬江中潮位0.43m 以下河床處于沖淤平衡狀態(tài),中潮位以上處于邊灘淤漲狀態(tài)。
椒江自三江口至牛頭頸下游出??谌L19km,屬感潮河段,河口潮差大,潮流強(qiáng)勁,江口臺(tái)州灣灘涂較發(fā)育。椒江河口的泥沙來源主要為長江入海南下的泥沙,河口懸沙的主要成分是淤泥質(zhì)粉沙。目前,椒江河勢(shì)基本穩(wěn)定。飛云江下游為感潮河道,河口潮差大,潮流強(qiáng),屬強(qiáng)潮河口。寶香至口門上望的近口門段為典型的喇叭型河口,長約15km。飛云江河口海域來沙豐富,河口懸沙的主要成分屬淤泥質(zhì)黏土。近年來河口段已有一定幅度淤積。
鰲江河口是我省的強(qiáng)潮河口之一,河口琵琶山河寬達(dá)10km,至鰲江鎮(zhèn)河寬僅280m,是典型的喇叭型河口,潮波變形比較劇烈,在錢倉一帶有涌潮產(chǎn)生。鰲江海域來沙豐富,泥沙屬粉沙質(zhì)淤泥。龍江港以下河段呈淤積態(tài)勢(shì)。
我省河口地區(qū)均是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的地區(qū)。六大河口地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值占全省70%以上,河口帶是全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心區(qū)域。受上游水庫建設(shè)和河口地區(qū)灘涂圍墾的共同影響,河道徑流量及洪峰流量減小,河口段坡降較小,長江南下輸移泥沙造成河口段淤積,并呈不斷惡化的趨勢(shì),給區(qū)域防洪排澇、水資源利用、港口航運(yùn)等產(chǎn)生了諸多不利的影響。各河口存在的主要問題有:(1)河道淤積,影響江道行洪及港口航運(yùn)條件;(2)洪潮頂托影響嚴(yán)重,易遭洪水及臺(tái)風(fēng)暴潮侵襲;(3)水資源保障能力不足;(4)水環(huán)境問題日益突出,影響城市景觀。
隨著浙江沿海社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,河口治理越來越引起重視,治理目標(biāo)也由單一防潮功能,逐漸拓展至防洪(潮)、治澇、水資源開發(fā)利用、生態(tài)保護(hù)、海洋經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略開發(fā)等綜合利用。河口建閘是河口治理的有效措施之一,可以加強(qiáng)對(duì)河口資源的保護(hù)和開發(fā)利用,減輕閘上河道淤積,提升沿江兩岸防洪(潮)排澇能力,改善水環(huán)境、提高水資源利用率,并通過水環(huán)境和景觀環(huán)境改善,繼而改善人居和投資環(huán)境,提升城市品位。
錢塘江河口潮汐吞吐量大,涌潮洶涌,江道不穩(wěn)定,錢塘江涌潮為舉世聞名的自然奇觀,支流曹娥江河口已建曹娥江大閘,因此該河口目前不適宜建閘。甌江河口海域來沙量大,地形和水沙條件復(fù)雜,建閘后閘下淤積對(duì)口外主航道與深水港、口內(nèi)港口產(chǎn)生較大影響。因此考慮在其支流楠溪江河口建閘。初步構(gòu)想從北到南依次在甬江、椒江、甌江支流楠溪江河口、飛云江、鰲江河口建閘。圖1為河口建閘示意圖。
圖1 浙江省入海河流河口建閘構(gòu)想示意圖
建閘效益初步分析如下:
甬江河口建閘后,可改善甬江流域干流防洪能力與平原排澇能力;水資源量增加,可填補(bǔ)農(nóng)業(yè)用水缺口,增加農(nóng)業(yè)灌溉面積,同時(shí)可置換姚江水資源量;通過河道為平原河網(wǎng)提供環(huán)境用水,緩解姚江面臨調(diào)水壓力;可改善寧波市中心城區(qū)“三江六岸”水環(huán)境。
椒江河口建閘后,可增強(qiáng)椒江兩岸的防御強(qiáng)臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮的能力;可提供溫黃平原、溫臺(tái)沿海產(chǎn)業(yè)帶及頭門港臨港工業(yè)發(fā)展對(duì)水資源的需求,同時(shí)為溫黃平原河網(wǎng)水資源補(bǔ)給提供保障;可阻擋海域泥沙進(jìn)入內(nèi)河,為上游引水工程的實(shí)施創(chuàng)造條件;可提高閘上江道通航保證率,改善航運(yùn)條件。
甌江支流楠溪江河口建閘后,可形成閘上水庫,方便農(nóng)灌取水,也可通過置換農(nóng)業(yè)灌溉用水,充分發(fā)揮供水區(qū)內(nèi)水庫作用,緩解區(qū)域供水矛盾。還可通過閘上水庫引水至樂清市,可置換農(nóng)業(yè)灌溉用水,緩解樂清市用水緊張的局面。并阻擋了河口泥沙涌入,改善楠溪江下游的水環(huán)境條件及城市景觀環(huán)境。
飛云江河口建閘后,可避免風(fēng)暴潮的危害,提高河口地區(qū)整體防洪潮能力;可依靠閘上水庫向兩岸平原供水,以滿足農(nóng)灌及一般工業(yè)用水需求;可消除海域來沙對(duì)閘上江道淤積影響,改善兩岸平原排澇條件;可提高閘上江道的航運(yùn)保證率和通航等級(jí);可改善沿江水環(huán)境,提升城市品質(zhì)和競爭力。
鰲江河口建閘后,通過發(fā)揮工程的擋潮作用,可提高河口地區(qū)整體防洪潮能力,消除外海潮位頂托對(duì)兩岸平原排澇的不利影響,以發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)效力;可結(jié)合潮汐能電站,發(fā)揮綠色能源開發(fā)的綜合效益,同時(shí)利用潮汐電站機(jī)組泵站排水功能,增大排澇能力,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的“雙贏”;可抵御風(fēng)暴潮,結(jié)合鰲江港中心港的發(fā)展定位,進(jìn)一步提升船舶避風(fēng)港的功能和等級(jí),打造浙南地區(qū)避風(fēng)中心港,最大程度減少人員傷亡和減輕臺(tái)風(fēng)災(zāi)害損失。
建閘可能會(huì)造成一些不利影響,這其中包括:閘下淤積,閘上游江道沖刷造成沿江堤防失穩(wěn),閘上河道水質(zhì)變差及現(xiàn)有中小碼頭功能等方面的影響。對(duì)于這些不利影響,可通過采取相應(yīng)的對(duì)策措施加以減免。
(1)河口建閘可能造成閘下淤積,對(duì)防洪及內(nèi)河航道造成不利影響。河口泥沙顆粒較細(xì)易沖,閘下淤積可通過合理的工程布置及定期放水沖淤調(diào)度,維持防洪、航運(yùn)要求,避免對(duì)防洪及內(nèi)河航道造成不利影響。
(2)河口建閘可能造成江道刷深,危及堤防安全。建閘后因消除了海域來沙,加之上游洪水沖刷后,閘上一般江道表現(xiàn)為“單向沖刷”。為防止江道刷深后危及堤防穩(wěn)定安全,參照曹娥江大閘的經(jīng)驗(yàn),可采用控制閘上低水位的措施,保證放水過程中閘上江道形成水墊,以減少底部流速,防止堤腳沖刷,同時(shí)對(duì)局部沖刷堤段采取必要的防沖措施。
(3)河口建閘可能影響江道水質(zhì)。河口建閘后,因河口大閘的擋潮作用,閘上江道水體流速減緩,閘上江道的水體交換能力減弱,水體的自凈能力趨于下降,水環(huán)境容量與建閘前相比減小。為保證江道水質(zhì),建閘后可結(jié)合沿江產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整,對(duì)各排污企業(yè)污染物排放進(jìn)行控制和削減,對(duì)污染物排放量大的企業(yè)可以考慮實(shí)施搬遷,以達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)劃規(guī)定的水質(zhì)目標(biāo)。
(4)河口建閘可能對(duì)水生生物產(chǎn)生影響。河口建閘后將切斷洄游性水生動(dòng)物覓食洄游和生殖洄游的通道,威脅洄游性生物的生長和繁殖,進(jìn)而影響河口地區(qū)的水生生態(tài)系統(tǒng)平衡。為減少建閘對(duì)洄游水生生物阻隔的影響,在對(duì)河口洄游性生物的種群結(jié)構(gòu)、數(shù)量組成、洄游習(xí)性等進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)主要洄游魚類進(jìn)行監(jiān)控。針對(duì)不同河口洄游水生生物的生態(tài)習(xí)性,建設(shè)相應(yīng)的過魚設(shè)施、誘魚設(shè)施或在其種群洄游高峰時(shí)打開閘門,保證其洄游通道。
(5)建閘對(duì)現(xiàn)有中小碼頭功能的影響。為減少建閘對(duì)現(xiàn)有中小碼頭功能的影響,可增設(shè)小型船閘,從而滿足漁船等非運(yùn)輸船舶的頻繁過閘需求。
浙江省入海河流眾多,上游水庫和河口地區(qū)灘涂圍墾的建設(shè),給河口地區(qū)防洪(潮)、治澇以及河口資源的保護(hù)和開發(fā)利用帶來了較為不利的影響。河口建閘是河口治理的有效措施之一,通過河口建閘可以加強(qiáng)對(duì)河口資源的保護(hù)和開發(fā)利用,減輕閘上河道淤積,提升沿江兩岸防洪(潮)排澇能力,改善水環(huán)境、提高水資源利用率,并通過水環(huán)境和景觀環(huán)境改善、改善人居和投資環(huán)境,提升城市品位,具有重要意義。然而,河口建閘可能對(duì)閘下淤積、閘上堤防安全、港口航道、江道水質(zhì)、水生生物等造成一定影響,但通過相應(yīng)的對(duì)策措施可以加以減免。入海河口建閘是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,有一系列問題需要研究,本文僅提出了初步構(gòu)想,是否建閘還需與河口實(shí)際及地方發(fā)展定位綜合考量。建閘效益、影響及對(duì)策措施還需通過相關(guān)專題進(jìn)一步研究確定。
1 浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.浙江省入海河口建閘可能性研究報(bào)告[R].2011.
2 潘存鴻,韓曾萃.錢塘江河口治理與科技創(chuàng)新.河湖治理[J].2010.
3 鄭敬云,李孟國等.甌江口水文泥沙特征分析.水道港口[J].2008.
4 水資源高效利用與工程安全國家工程研究中心.甬江建閘工程關(guān)鍵技術(shù)問題研究(總報(bào)告)[R].2011.
5 左利欽,陸永軍.飛云江口二維潮流泥沙數(shù)值計(jì)算.水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)[J].2010.