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埒子口治理方案初步研究

2010-02-14吴海亭张应奎唐善东

治淮 2010年3期
关键词:烧香河底海堤

吴海亭 张应奎 唐善东

一、基本概况及存在的主要问题

埒子口是沂北片主要入海外排口门,为烧香河(含烧香支河)、古泊善后河、车轴河、东门五图河和牛墩界圩河等五条河道的共用出口处,善后河闸、烧香河南闸、车轴河闸、五图闸、图西闸等多座挡潮闸集中分布在这里,汇集排水面积约3500km2,设计最大排水流量约3700m3/s。

(一)水系概况

古泊善后河是沂北地区一条区域性骨干行洪河道,全长77.1km,总流域面积1471km2。现状河底高程-1.3~-3.0m,河底宽60~124m,汛期控制水位1.2~1.4m,非汛期控制水位1.6~1.8m。近年年均过境水量约 8.5×108m3。

烧香河全长30.7km,流域面积450km2,现状河底宽8~50m,河底高程为0.0~-2.0m;烧香支河全长22.13km,流域面积278km2,现状河底宽10~20m,河底高程为-1.4~-2.0m,汛期控制水位1.2~1.4m,非汛期控制水位1.6~1.8m。烧香河涝水原于烧香河南闸排泄入海,1972年建烧香河北闸后,南闸只承担排泄129km2来水,后因埒子口淤积及烧香河北闸迁建,目前区域涝水基本由烧香河北闸排泄入海,近年年均过境水量约2.60×108m3。

车轴河全长44.2km,流域面积333km2,现状河底宽20~50m,河底高程-0.5~-2.0m,汛期控制水位1.2~1.4m,非汛期控制水位1.6~1.8m;东门五图河全长48.51km,流域面积393km2,现状河底宽30~65m,河底高程-0.8~-2.0m,汛期控制水位1.2~1.4m,非汛期控制水位1.4~1.6m,近年年均过境水量约1.93×108m3。

(二)存在的主要问题

1.淤积严重且逐年增加,造成区域排水受阻,排水能力大为衰减。根据实际察勘,目前埒子口基本淤平,只剩一条淤浅的小河槽,两岸滩面不断升高(目前高程约为-0.7m),造成排水不畅,实际过流能力不足设计流量的40%。如善后河闸原最大排水流量2100m3/s,1983年汛期闸上下落差0.38m,实测过闸流量仅为507m3/s。

2.多尾闾水系和高低水河道共用出口的格局,加剧了排水不畅。高水河道善后河及其他几条低水河道集中在埒子口排水入海,“多尾闾水系”在闸下成了“一条小尾闾水系”,排涝时往往形成“区域涝水不能及时排出,高水河道抢占出路而低水河道倒灌或洼田积涝”的现象。

3.闸下排水不畅造成闸上河道淤积。根据河道断面观测结果表明,各挡潮闸上游引河淤积也已相当严重,过水断面缩小50%左右。车轴河河底高程由-2.0m淤至0.28m,古泊善后河河底高程由-3.0m淤至-0.02m,烧香支河河底高程由-2.0m淤至0.63m,五图闸和图西闸上河道河底高程由-2.0m淤至0.0m。

4.埒子口闸下港道过长,既成为闸下淤积严重的重要原因,也不利于入海河口控导线管理。

5.埒子口总面积逾50km2,因不易开发利用,带来大面积滩涂资源闲置浪费。

6.经埒子口排放入海的洪涝水量丰沛,但因地表水拦蓄条件不具备,无法变控害为兴利。

二、埒子口治理的重要性和迫切性

(一)尽快治理埒子口,是解决沂北区域洪涝出路,保障城乡防洪安全的根本措施

埒子口的严重淤积,造成工程排涝效益大为衰减,区域涝水不能及时排出,淹没范围扩大,给区域排水和城市防洪带来很大威胁,已经成为沂北片尤其是灌云县频繁受涝成灾的主要原因。目前,单靠科学调度水力冲淤等常年维护手段,已不能对埒子口现状改善产生较大助益。

(二)尽快治理埒子口,是适应经济社会快速发展,提高防洪除涝标准的客观需要

近年来,连云港经济社会快速发展,徐圩新区开发和徐圩港区建设全面启动,原灌云县善北片地区划入城市范围,灌云县临港产业开发加快推进,各方面均对城乡防洪除涝提出新的要求。

(三)尽快治理埒子口,是加强入海河口控导线管理,保证入海河道泄洪排涝能力的必然要求

埒子口属淤泥质侵蚀型海岸,除了海相来沙及海岸冲淤特征、入海河口建闸和潮流变化、下泄径流减少和年径流分配过程变化等因素外,闸下港道过长也是其淤积的主要原因。埒子口现状闸下港道过长,淤积严重,不利于河口控导线划定及其管理,洪涝排放通畅和排水能力无法保证。为科学划分埒子口控导线位置与控制范围,切实加强河口控导线管理,保持河道入海外排通畅,必须尽快研究论证和合理确定埒子口治理方案。

(四)尽快治理埒子口,是服务沿海开发,促进埒子口利用的有效手段

保证排水通畅,恢复和提高外排入海能力,是埒子口治理的主要任务和目标。治理方案若能结合洪水资源利用以及滩涂资源开发、生态环境改善、海河联运和航道建设等多项措施,则既体现科学发展观和治水新思路的要求,遵循“除害结合兴利、治理服务开发”的河口管理原则,也适应进一步增强连云港地表水拦蓄能力,缓解水资源供需矛盾的需求,符合江苏沿海开发及连云港城市发展对埒子口的空间布局和总体安排。

三、方案设计

(一)指导思想和基本原则

指导思想:遵循人水和谐、可持续发展的治水理念,以解决沂北区域洪涝出路为核心、凸显综合效益为重点,通过有效治理和加强埒子口控导线管理,改善埒子口排水条件,保证入海河道泄洪排涝能力,结合埒子口开发利用,提高洪水利用水平,改善生态环境,为城乡发展和民生改善提供支撑和保障。

基本原则:引排通畅,高低分排;综合治理,突出重点;科学经济,合理可行。

(二)基本思路

1.另辟排水通道方案。(1)埒子口基本维持现状,把车轴河、牛墩界圩河两条低水河道调尾,疏浚东门五图河、五灌河,由扩建后的五灌河闸、燕尾港闸经灌河口入海;(2)烧香支河涝水,经烧香河北闸排放入海;(3)埒子口基本让给高水河道古泊善后河排水。

2.“大水库”方案。(1)几座挡潮闸维持现状;(2)在靠近海口处填筑新海堤以顺直连接埒子口左右岸;(3)在新海堤上新建一座埒子口挡潮闸;(4)对埒子口滩面进行清淤,使具备蓄淡水条件,可形成水库和湿地共约50km2(可非等高设置滩面高程。按照水库最低底高程-3.0m、平均底高程-1.5m、正常蓄水位1.8m考虑,总库容可逾1.3×108m3)。

3.“两河三堤”方案。(1)保留烧香河南闸、车轴河闸,拆除善后河闸,将三闸以下河道向外延伸并入一条河道(善后河),在靠近海口处新建一座善后河新挡潮闸;(2)拆除五图闸、图西闸,将两闸以下河道向外延伸并入一条河道(五图河);(3)车轴河经灌云县圩丰镇向东直穿海堤入埒子口,五图河延伸段由南侧汇入后并成一条河道(车轴河),其左岸和善后河延伸段右岸共用一道堤防,在善后河新挡潮闸右侧,并排兴建一座车轴河新挡潮闸;(4)顺直连接埒子口左右岸海堤,与善后河新闸、车轴河新闸一起,构筑新的防潮屏障,形成善后河、车轴河“两河三堤”并行,经外移后的善后河新闸、车轴河新闸外排入海的新格局。

4.综合治理方案,即在思路二的基础上,建设埒子口水库和湿地。(1)对善后河延伸段左堤~埒子口原右侧海堤之间、车轴河延伸段右堤~埒子口原左侧海堤之间的两片滩地,进行清淤,降低滩面高程,使具备蓄淡水条件;(2)在善后河延伸段左堤和车轴河延伸段右堤各建一座进水闸,使左右侧滩面具备进水条件;(3)在善后河新闸左侧、车轴河新闸右侧的新海堤上,各建一座排水(挡潮)闸,使左右侧滩面具备排水条件。由此,可形成善后河延伸段以左、车轴河延伸段以右两片调蓄水面共约22km2(可非等高设置滩面高程,使之形成水库和湿地。按照水库最低底高程-2.0m、平均底高程-1.5m、正常蓄水位1.8m考虑,总库容可逾6×107m3),形成善后河延伸段~车轴河延伸段~五图河延伸段之间的两片生态湿地共约7km2。

(三)方案比选

方案1对灌云县涝水外排有利,可改变多尾闾水系共用埒子口的格局,较好地协调高低水出路问题;缺点是没有解决埒子口淤积问题,随着埒子口淤积加重,即便出路仅仅留给古泊善后河排水,但排水不畅现象依然存在并会日益加剧,排水效益仍然无法充分发挥,滩涂资源未有效利用,而且相对埒子口清淤,征地拆迁和移民安置投资并不算少。故本方案只宜用做近期的应急处理,并不能根治埒子口问题。

方案2可实现洪涝水资源利用最大化,打造生态湿地,缩减了海堤长度,开发利用滩涂资源;缺点是清淤量最大,因近海影响,对水库水质保护要求高,另外汛期需结合雨情和水情等,预降水库水位,以利上游河道排水,增大了工程调度难度和防汛压力。

方案3缩短了闸下港道长度,从根本上解决了排水出路不畅问题,实现高低水分排,缩减了海堤长度,清淤量较少(只疏浚新开河道占地部分),较方案1可大大缩短车轴河排水行程,并可为实现海河联运和航道建设(善后河~徐圩港区)创造有利条件;缺点是仅解决区域排水问题,未充分挖掘埒子口开发利用价值,缺乏蓄水、生态和滩面开发等综合效益。

方案4综合效益显著,既可以解决区域排水出路问题,利用水库进一步增加调蓄能力,也可以充分利用洪涝水资源,实现为连云港市徐圩新区和灌云县增供水源,同时还可以打造生态湿地,并可为实现海河联运和航道建设创造有利条件,加上水库和河道分开调度,防汛压力较小;缺点是清淤量巨大,工程投资最大,同时因近海影响,对水库水质保护要求高,水库和湿地建成初期还需引水冲碱。

综上,推荐方案4,即综合治理方案,结合“两河三堤”布局,建设埒子口水库和生态湿地。

(四)主要建设内容和工程规模

1.善后河、车轴河、五图河延伸和疏浚。初拟善后河河底高程-3.0~-3.5m,河底宽124m,边坡1∶4;车轴河河底高程-2.0~-2.5m,与五图河未合并段均各自保持原河道规模,合并段河底宽115m,边坡1∶4。约需疏浚和新开河道34km,河堤填筑51km,河堤防护27km。

2.库区清淤。拟按水库最深底高程-2.0m、非等底高程设置,进行清淤。

3.挡潮闸建设。拆除原善后河闸、图西闸和五图闸,保留烧香河南闸,封堵原车轴河闸,在原善后河闸下游15km处建善后河新闸、车轴河新闸。善后河新闸按照100年一遇防潮、20年一遇排涝标准建设,车轴河新闸按照100年一遇防潮、10年一遇排涝标准建设,口门净宽均初拟100m;水库南、北排水闸,按照100年一遇防潮标准建设,口门净宽均初拟30m。

4.水库进水闸建设。拟按照净宽均为20m考虑。

5.新海堤填筑及防护。按照100年一遇防潮标准建设新海堤约7.8km。

6.生态湿地建设及其他。主要为生态景观及绿化、水土保持及环境保护、水文及管理设施、区域性联合调度与自动化监控系统等。

四、建议

徐圩港区的建设和运营,将会对埒子口淤积产生较大影响。而挡潮闸越靠近下游、闸下港道越短,闸下越不易淤积。为此,在地质状况和经济条件等允许下,埒子口新填筑海堤和新建挡潮闸尽量靠近海口布置。建议至少在现状善后河闸下游13km以下建新闸。

考虑防洪保安和水质保护,埒子口水库底高程设置不宜过低,正常蓄水位不宜过高。建议水库底高程最低-2.0~-3.0m,正常蓄水位宜结合河道水位确定。

为实现海河联运,埒子口水库(左侧)可布置航道,以连接延伸段善后河与徐圩港区。

综合治理埒子口,以保证防洪除涝安全为前提,积极打造生态湿地,科学合理地拦蓄经埒子口排放入海的丰沛过境水,统筹协调排蓄矛盾,变洪涝水为资源,同时为实现海河联运和航道建设创造有利条件,符合科学发展观和新时期治水思路,工程综合效益显著。另外,新沭河三洋港挡潮闸以及连云新城新围填海堤建设,也为挡潮闸外迁和新海堤填筑提供了技术可行的参鉴■

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