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港道清淤及其效益分析

2010-09-06

水利建设与管理 2010年12期
关键词:排水量清淤淤积

成 建

(盐城市四港港道监测管理所 盐城 224000)

刘德荣

(江苏光大建筑工程有限公司 南京 210000)

港道清淤及其效益分析

成 建

(盐城市四港港道监测管理所 盐城 224000)

刘德荣

(江苏光大建筑工程有限公司 南京 210000)

本文简要叙述了港道淤积的影响和研究进展,结合江苏省某些挡潮闸清淤的工程实际情况,着重通过数据分析了港道清淤在各个方面产生的巨大效益,从而进一步说明了做好清淤工作的重要性和必要性。

港道清淤 影响 效益

目前江苏省河口修建有挡潮闸96座,其中大中型56座,排涝面积达29438km2,为江苏省沿海及里下河地区经济发展发挥了巨大作用。但是建闸后,闸下港道发生了不同程度的淤积,严重影响了挡潮闸的正常使用和各方面效益的发挥。

1 港道淤积的影响和研究进展

由于港道的淤积,导致过水断面减少,灌溉、防洪、航运、供水等效益也随之降低,由此造成的间接损失是难以估量的。而且近年来随着各流域内城镇和水电站建设的发展,上游拦蓄和水资源严重不足,使河道下泄流量逐年减少,有些防潮闸甚至常年关闭,导致闸下出现强度较高的淤积,闸门开启困难,一旦汛期出现较大流量的洪水,闸下阻水造成的流量减小和水位壅高将直接影响到流域内城镇的安全。

20世纪50年代末期,江苏省开始对挡潮闸下淤积原因、减淤防淤措施进行研究,经过水利和科研部门几代人多年的现场测量、资料分析和模型试验研究,以及基层的生产实践,逐步摸索出一套水力冲淤、机械清淤、工程清淤保港、纳潮冲淤等清淤保港技术措施,减小了港口淤积,扩大了排水量,取得了较大经济效益。

2 冲淤保港效益分析

江苏省地处淤泥质的黄海沿岸,闸下港道形成的淤积严重影响了工程效益的发挥。由于采取水力冲淤、机械清淤、闸下裁弯切滩等多种措施清淤减淤,取得了良好效果,主要效益有以下几方面。

2.1 减少港口淤积,扩大排水量

1967年沿海港道开始清淤,至1998年,共清淤土方2435万m3(不包括闸下裁弯切滩等土方),其中射阳河、新洋港、斗龙港和黄沙港(以下简称四港)清淤量1494万m3,占清淤土方总数的62%,详见表1。

表1 沿海各闸清淤量统计 单位:万m3

仅从以上沿海清淤量分析,相应可减少港道淤积量2435万m3。根据射阳河等四港实测断面一排水量关系,求得四港清淤后增加排水量139.93亿m3,详见表2。

其他沿海中小型涵闸据此推求港口淤积量减少后所增加的排水量为54亿m3,合计全省沿海各港道清淤后增加的排水量为193.93亿m3。

现根据增加的排水量再推求相应增加的日平均流量。汛期排水天数是根据1991年最大排水天数和最小汛期排水天数加权平均求得的,1991年雨期从5月21日开始,一直排水到8月21日恢复到起涨水位,历时90天,汛期排水最短时间为30天,汛期平均排水天数为60天,为安全起见,汛期排水天数定为75天。根据

表2 四港清淤增加排水量

排水天数和四港清淤增加排水量,四港相应推求港口淤积量减少后所增加的排水日平均流量为130m3/s,占江都站抽排流量的30%,说明四港闸下港口清淤的效益是很显著的,如再加上其他沿海中小型涵闸排水流量,全省合计沿海各港清淤后增加的日平均流量可达到180m3/s,即占江都抽排流量的42%,闸下港口清淤的效益更加大,同时也说明沿海各闸下采取机械清淤措施是很主要的,详见表3。

表3 四港清淤相应增加的排水流量

沿海各闸,通过清淤保港各项措施,排水能力得到不同程度提高,有的闸下港道由重淤积改为轻淤积,保住了港口,新洋港闸河床平均断面仅为建闸初期的16.5%,如果不是多年采用机械清淤700多万m3土方,新洋港闸将被淤死。如东县掘苴闸1996年利用内河引江河道有限的水源开闸180个潮次,保证了濒临淤塞的港槽。1980年射阳河闸下游9km以下裁弯,缩短12km,提高排水能力30%。1986年川东闸下游0.8km以下裁弯,缩短港道1.5km,提高排水能力20%。

1991年里下河地区(包括垦区)发生了特大洪涝灾害,86.7万hm2农田受涝,18.7万hm2破圩,经济损失68亿元,如果没有过去历年清淤保港措施,1991年沿海各港排水量会更小,四港6、7月总排水量更达不到58.01亿m3,洪涝灾害损失更会扩大。

2.2 节水效益

2.2.1 四港冲淤节水

四港冲淤节水量通过掺气耙清淤和开闸排水清淤用水量对比差值求得。现以四港实测非汛期开闸排水和掺气耙汛期清淤水土比(即冲1m3土需要多少水量冲掉),比较计算其节水量。计算结果:掺气耙清淤比非汛期排水冲淤节约水量355.3亿m3。四港1978~1999年历时21年清淤,年平均节水16.92亿m3,见表4。

如果把节约水量折算成节水经费,按照东台各闸每1m3成本费0.01元/m3,每1m3水价0.003元计算,则历年来四港可节省冲淤水费1.07亿元,年平均节水经费510万元。减去清淤耙成本费1.8元/m3,历年来四港清淤耙清淤成本费0.27亿元,净节经费0.8亿元,年均净节水经费381万元。

2.2.2 其他各闸节水效益

其他各闸节水量通过清淤耙和高压水枪等措施的用水量与不采取减淤措施用水量对比差值求得。现以实测水土比(即不采取清淤措施时冲1m3土需要多少水量)和实测淤积速率(即关闸时每天淤积量)推求全年淤积量。降雨年型分为旱、平水、涝年,计算以正常降雨年型为主,计算水量均不包括汛期排涝水量。计算结果:其他各闸正常年需冲淤水量28.83亿m3,采用清淤耙等措施实际冲淤水量19.51亿m3,平均年节水量9.32亿m3。年节水经费387.7万元,减去清淤耙成本费221.81万元,净节省经费165.9万元。详见表5。

表4 四 港 节 水 量

以上四港和其他各闸合计全年节水量为26.2亿m3,节水经费768.7万元,沿海挡潮闸闸下清淤后节水效益显著。

表5 其他各闸经济效益

2.3 社会效益

各闸港道清淤和闸下裁弯切滩相结合带来了许多综合利用效益。结合清淤,用来加固堤防、围垦开发,也有利于航运、交通、绿化,建设渔业新村,开发利用加工服务市场。

a.加固海堤,填补闸下引河河坡凹岸。射阳河清淤土方量大,一方面加固海堤,填塘补沟,提高海堤标准,并预留了抢险备用土方;另一方面将清淤土方填到闸下引河凹岸,闸下引河河岸得到了稳定。

b.围垦开发。射阳河、新洋港闸下裁弯切滩后,利用滩面和老废河道迅速淤高的土地,结合围垦,对排水无大妨碍,围垦面积达0.673万hm2。其中,射阳河闸下游在罩网兴围垦0.273万hm2,长芦苇和水产养殖,年产值2400万元,年利润800万元;新洋港0.4万hm2,用作高产芦苇试验基地,年产值4800万元,年利润1600万元,经济效益显著。

c.开发建设渔民新村和市场。结合射阳河闸下机械清淤9.7万m3,填平加高500m左右近岸的20多hm2废荒地,现已造地6.89hm2,建设渔民新村、建材市场和水产品加工贸易、营业房出租、码头运输、船舶修造综合性服务市场,射阳河闸管理处仅这三项年收入就达32万元。不仅如此,最主要的效益就是把河中清淤出来的9.7万m3土方运上岸搞综合利用,避免清淤土方老在闸下引河内来回移动,减小清淤工作量。

d.有利航运交通、港口和工厂区建设。射阳河闸下裁弯与黄沙港分港后,闸下引河长度从28km减至16km,缩短航程12km,新洋港闸下裁弯,缩短航程10km,也为港口和工厂区建设创造了好条件。

以上社会效益仅是不完全统计,实际产生的经济效益还远远超过此数。

3 结语

由以上分析可以看出,对闸下港道清淤社会效益和经济效益十分显著,进一步说明了清淤保港的重要性和必要性。港道清淤问题应引起水利界人士的关注,以做好清淤保港的工作。❋

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