銅陵協(xié)誠碼頭工程防洪評價報告(送審稿)（可編輯）

1、銅陵協(xié)誠碼頭工程防洪評價報告(送審稿) 銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司碼頭工程防洪評價報告 送審稿 安徽長江河道設(shè)計研究院二一年四月項目名稱銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司碼頭工程防洪評價報告委托單位銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司承辦單位安徽長江河道設(shè)計研究院目 錄1概述111項目背景112評價依據(jù)1com1com2com2com文件2com準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)劃文件2com本資料213技術(shù)路線及工作內(nèi)容314特別說明42基本情況521建設(shè)項目概況5com置5com由5com模5com程特征值5com案622河道基本情況9com 河道概況9com文特征10com界條件1123工程地質(zhì)12com地貌12com質(zhì)1224

2、地震1425現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施情況15com程15com準(zhǔn)及防洪設(shè)計水位16com程16com施情況1826水利規(guī)劃及實施安排183河道演變2031河道歷史演變概況2032河道近期演變分析21com及成德洲汊道段演變綜述22com太陽洲汊道段23com段出口單一段25com河段進(jìn)口單一段26com段河道演變特點及演變趨勢2733擬建工程區(qū)局部河床穩(wěn)定性分析29com化29com變化30com床演變分析小結(jié)3434 河道演變對工程建設(shè)的影響分析344防洪評價計算3541 平面二維水流數(shù)學(xué)模型計算分析35com 平面二維水流數(shù)學(xué)模型35com型率定驗證計算40com 工程影響計算分析41com

3、 數(shù)學(xué)模型計算分析小結(jié)4842堤防滲流穩(wěn)定計算分析49com料49com型51com果51com定計算分析5243邊坡穩(wěn)定計算分析52com沿岸坡穩(wěn)定計算分析53com坡穩(wěn)定計算分析545防洪綜合評價5751與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析5752與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析5753對行洪安全的影響分析5854對河勢穩(wěn)定的影響分析5855對現(xiàn)有防洪河道整治及其他水利工程與設(shè)施影響分析5956對防汛搶險的影響分析6057建設(shè)項目對第三人合法水事權(quán)益的影響分析606防治與補救措施617結(jié)論與建議6271結(jié)論6272建議63附件1市發(fā)展和改革委員會文件發(fā)改20號關(guān)于2市文件200號

4、關(guān)于附圖圖1 擬建碼頭工程位置圖圖2 擬建碼頭工程所在河段河勢圖圖3 護(hù)岸工程圖圖4 擬建碼頭工程平面布置圖圖5 擬建碼頭工程結(jié)構(gòu)圖圖6 擬建碼頭工程區(qū)地質(zhì)圖圖7 河段歷史變遷圖圖8 段河床平面變化圖圖9 段河床橫斷面變化圖圖10 擬建工程區(qū)近岸河床平面變化圖圖11 擬建工程區(qū)近岸河床橫斷面變化圖圖12 二維水流數(shù)學(xué)模型計算果圖圖13 擬建碼頭工程區(qū)現(xiàn)場照片1概述11項目背景江蘇旋力集團(tuán)組建于1992年12月2000年7月經(jīng)江蘇省人民政府批準(zhǔn)公司改制為江蘇旋力集團(tuán)股份有限公司2007年8月旋力集團(tuán)新設(shè)立益成特鋼旋力鋼管旋力置業(yè)等三個專業(yè)下屬集團(tuán)現(xiàn)有二十八家成員企業(yè)三千多名員工2008年公司總資

5、產(chǎn)51億元工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到53億元銷售總額52億元利稅27億元沿江灘涂資源縱深腹地資源及水陸交通便捷等優(yōu)勢在投資建設(shè)發(fā)展港口物流業(yè)穩(wěn)步提升公司國市場的競爭能力江堤樁號3201785建設(shè)5000噸級泊位3個采用高樁梁板結(jié)構(gòu)型式由碼頭平臺和兩座引橋及后方陸域組成銅陵市關(guān)于2009123號碼頭5000噸級依照河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的有關(guān)規(guī)定 水利部國家計委水政199207號 受公司委托我院承擔(dān)了該碼頭工程的防洪影響評價工作12評價依據(jù)com 1 中華人民共和國水法 2002年 2 中華人民共和國防洪法 1997年 com 1 中華人民共和國河道管理條例 1988年 2 安徽省實施 辦法 2003年

6、 3 安徽省實施 辦法 1999年 4 安徽省水工程管理和保護(hù)條例 2005年 com 1 安徽省實施 辦法 省政府1991第25號令 com文件 1 河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的有關(guān)規(guī)定 水利部國家計委水政199207號 2 河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則 試行 水利部辦建管2004109號 3 安徽省河道及水工程管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理辦法 試行 省水利廳皖水管2005107號 com準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)劃文件 1 防洪標(biāo)準(zhǔn) gb50201-94 2 堤防工程設(shè)計規(guī)范 gb50286-98 3 長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告 1990年修訂 4 長江中下游干流河道治理規(guī)劃報告 1996年 5

7、 長江流域防洪規(guī)劃 國務(wù)院國函200862號 com本資料 1 研究報告勘察設(shè)計院20年月 2 工程勘察報告勘察院20年3月 銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司碼頭工程水下地形測圖及水文測驗資料安徽長江河道測繪研究院20年月 4 銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司碼頭工程水下地形測圖20年月13技術(shù)路線及工作內(nèi)容受銅陵市協(xié)誠港口有限責(zé)任公司委托針對工程建設(shè)方案我院開展了本工程的防洪影響評價工作本報告依照河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則進(jìn)行編制通過以下方法和途徑開展防洪評價工作 1 根據(jù)防洪評價要求進(jìn)行實地查勘收集整理建設(shè)項目概況建設(shè)項目所在河段的河道基本情況現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況水利規(guī)劃及實施安

8、排等相關(guān)資料 2 根據(jù)現(xiàn)有歷年來的實測水文水下地形測量等資料分析工程所在河段河道演變特點演變趨勢以及擬建工程區(qū)局部河床演變特性 3 利用二維水流數(shù)學(xué)模型計算在不同典型水文條件下工程涉水建筑物的壅水影響及流速場的改變從而分析擬建工程對河道行洪河勢穩(wěn)定等方面的影響 4 利用二維滲流邊坡穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型計算分析工程對所在堤防滲透穩(wěn)定及岸坡穩(wěn)定的影響 5 結(jié)合河道演變分析結(jié)論及防洪評價計算分析成果根據(jù)建設(shè)項目的特點及所在河段的河勢防洪和相關(guān)工程情況依據(jù)有關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)定要求針對項目建設(shè)對所在河段的河勢穩(wěn)定防洪安全有關(guān)水利工程運行有關(guān)規(guī)劃工程的實施第三人合法水事權(quán)益以及其它方面可能帶來的影響進(jìn)行綜合評價

9、 6 根據(jù)以上分析和計算結(jié)合建設(shè)項目的特點提出減少和消除各種不利影響的防治與補救措施14特別說明本報告除特別注明之外均采用黃海高程基準(zhǔn)凍結(jié)吳淞高程 黃海高程193m 1985國家高程1857m2基本情況21建設(shè)項目概況com置擬建碼頭工程位于河段右岸對應(yīng)江堤樁號3201785 見附圖1 com本工程的建設(shè)建設(shè)生態(tài)山水銅都生態(tài)山水銅都本工程的建設(shè)是解決港區(qū)現(xiàn)有通過能力不足的需要本工程的建設(shè)有利于港東地區(qū)企業(yè)原料和產(chǎn)品運輸成本com模1設(shè)計年吞吐量5萬噸2泊位數(shù)量5000噸級泊位個3尺寸mm4設(shè)計船型5000噸級江海輪com特征值碼頭設(shè)計高水位m碼頭設(shè)計低水位1m碼頭平臺頂面高程1360m碼頭位置

10、堤防設(shè)計洪水位13m 碼頭引橋梁底高程m碼頭引橋梁底高程m所在堤防堤頂高程140mcom案根據(jù)碼頭工程可行性研究報告中提出的碼頭工程建設(shè)方案從碼頭總平面布置水工建筑物裝卸工藝等方面分述如下1總平面布置擬建碼頭為結(jié)構(gòu)型式由引橋皮帶機(jī)棧橋及后方陸域組成碼頭采用連片式碼頭作業(yè)平臺加引橋接的平面布置型式布置在等高線-m附近與水流流向基本一致平臺長m寬m碼頭作業(yè)平臺通過引橋與堤相接引橋m寬12m引橋m寬m設(shè)置一座變電所平臺后方廠區(qū)布置有機(jī)修間等輔助生產(chǎn)設(shè)施生產(chǎn)區(qū)內(nèi)總平面布置見附圖42水工建筑物擬建碼頭主要水工建筑物為等每榀排架設(shè)對叉樁和5根直樁引橋引橋長m寬m平臺碼頭平臺榀碼頭結(jié)構(gòu)型式見附圖53裝卸工藝

11、件雜貨鋼材的運輸采用牽引車平板車堆場設(shè)備采用泊位配置臺泊位配置臺4施工方案樁基 1000phc樁及 1000鋼管樁在預(yù)制廠預(yù)制用船運至施工現(xiàn)場水上采用打樁船錘擊沉樁為防止樁身開裂和變位對沉樁到位的基樁及時進(jìn)行夾樁處理陸上鉆孔灌注樁采用常規(guī)方法施工橫梁碼頭平臺橫梁及引橋橫梁均為現(xiàn)澆構(gòu)件在現(xiàn)場進(jìn)行澆注預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制和安裝縱梁面板靠船構(gòu)件等預(yù)制構(gòu)件在預(yù)制廠預(yù)制用船運至施工現(xiàn)場采用起重船吊運安裝砼面層安裝預(yù)制砼面板后現(xiàn)場澆注砼面層22河道基本情況com 河道概況擬建工程位于長江河段口單一段右岸圩銅陵河段上起羊山磯下迄荻港鎮(zhèn)全長約5905km河段上下為窄深單一段進(jìn)出口河寬均為11km中間為展寬段最大河寬

12、達(dá)122km江中沙洲灘眾多有成德洲章家洲太陽洲太白洲銅陵沙等順列江中形成極其復(fù)雜的鵝頭型多汊河段水流由上游大通河段經(jīng)羊山磯進(jìn)入本河段后貼右岸石油庫海螺碼頭一帶下行至銅陵市橫港附近在成德洲頭前分為左右兩汊左汊為主汊多年分流比60左右右汊為支汊多年分流比40左右成德洲右汊水流行至新溝附近在家洲頭前再次分成兩汊一少部分水流進(jìn)入家洲右汊南夾江南夾江多年分流比5絕大部分水流進(jìn)入中汊成德洲與家洲間汊道中汊多年分流比35中汊水流下行至左岸土橋附近與成德洲左汊水流匯合貼左岸下行至劉家渡在太白洲太陽洲頭前再分為三汊其中太白洲與太陽洲之間汊道于1992年封堵1995年大水后被沖開太陽洲右汊為主汊主流貼太陽洲右緣下

13、行至洲尾逐漸向右岸過渡與南夾江出流匯合再貼右岸金牛渡壩埂頭皇公廟一帶下行至荻港鎮(zhèn)流出本河段河段左岸屬安慶市樅陽縣巢湖市無為縣管轄沿江筑有樅陽江堤和無為大堤右岸屬銅陵市銅陵縣繁昌縣管轄沿江筑有銅陵市江堤和東西聯(lián)圩江堤和慶大圩江堤com文特征com1氣象擬建工程區(qū)北亞熱帶氣候區(qū)四季分明無霜期較長com2水文擬建碼頭上游距大通水文站約7公里下游距蕪湖水位站約公里大通至蕪湖站間主要支流北岸有巢湖水系入?yún)R南岸主要有漳河青弋江水系入?yún)R據(jù)統(tǒng)計兩站間長江支流入?yún)R水量極為有限因此大通站徑流特征基本可以代表工程河段徑流特征本河段的水文分析計算以大通水文站和蕪湖水 潮 位站為依據(jù)站大通水文站1922年10月設(shè)立大通

14、水文站是長江干流下游最后一個徑流泥沙控制站控制流域面積1705萬km2占長江流域總面積180萬km2的947該站水尺基面為凍結(jié)吳淞基面1951年至1972年轉(zhuǎn)換關(guān)系為凍結(jié)基面減去1938m等于黃?；?973年以后為凍結(jié)吳淞基面-1932m 黃?；鎯鼋Y(jié)吳淞-1863m 85基面蕪湖水位站位于蕪湖市弋磯山上距大通站124km蕪湖站水尺基面為凍結(jié)基面與黃?；娴霓D(zhuǎn)換關(guān)系1963年以前為凍結(jié)基面減去1880m等于黃?；?964年以后為凍結(jié)基面減去1911m等于黃海基面兩站水位特征值見表2-1兩站多年月平均水位見表2-2大通水文站流量泥沙特征值統(tǒng)計見表2-3大通站多年月均來水來沙統(tǒng)計見表2-4 表

15、2-1 大通蕪湖站水位特征值表 項 目大通站蕪湖站水位發(fā)生日期水位發(fā)生日期歷史最高水位 m 1470com1099com歷史最低水位 m 125com023com多年平均水位 m 6771950200748819502007 表2-2 大通蕪湖站多年月平均水位統(tǒng)計表 單位米站名1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均統(tǒng)計年限大通29631342859479190810669859268035973876771950-2007蕪湖193 206 291 403 558 651 776 741 697 607 454 272 4881950-2007表2-3 大通水文站流量泥沙特

16、征值統(tǒng)計表項 目特征值發(fā)生日期統(tǒng)計年份流量 m3s 歷史最大92600com19502007歷史最小4620com19502007多年平均2840019502007含沙量 kgm3 歷史最大324com19512007歷史最小0016com19512007多年平均045319512007輸沙量 108t 歷史最大678196419512007歷史最小200619512007多年平均40319512007表2-4 大通站多年月均來水來沙統(tǒng)計表項 目年 均1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月流量 m3s 28400110001190016200238003350040100499

17、004380040100328002280014200含沙量 kgm3 0453009700930140022703140387071106790646047502860171輸沙率 kgs 12773112411842436565111335160713495929055257311579865082424說 明流量統(tǒng)計系列19502007輸沙率及含沙量統(tǒng)計195119532007com界條件工程河段50m深呈河床相表層是粉質(zhì)粘土壤土厚23m212m其下是壤土粉砂地面10m以下埋有灰色細(xì)砂細(xì)砂厚約2040m50m以下厚度0501m3538m高程河段右岸羊山磯新溝附近多山地丘陵間有網(wǎng)紋紅土抗沖

18、能力較強新溝以下屬第四紀(jì)全新統(tǒng)淤泥河岸多由亞砂土粉細(xì)砂組成江中沙洲均為河床演變過程中的泥沙成型堆積體組成23工程地質(zhì)com地貌擬建碼頭江堤比較順直堤頂高148m左右寬度約米堤外灘地寬度在0m之間高程為11場地前緣為長江河床及河漫灘地貌單元岸坡以上屬長江河漫灘地貌單元工程區(qū)現(xiàn)場照片見附圖13com質(zhì)根據(jù)20年3月勘察院所編制的勘察報告工程區(qū)外灘地前沿勘察深度范圍內(nèi)的土層分為層各土層的土性特征及其分布自上而下分述如下-2936870米呈灰褐色濕結(jié)構(gòu)較松散其成份主要為粉質(zhì)粘土含少量植物根莖江中水域部分有厚0510米的拋石層可塑狀粉質(zhì)粘土大部分分布該層層厚040130米層底標(biāo)高490790米呈灰褐色濕

19、可塑狀臘狀光澤無搖震反應(yīng)刀切稍有光滑面干時錘擊易碎干強度中等韌性中等其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為4擊30cm靜力觸探比貫入阻力ps平均值為056mpa屬中偏高壓縮性土1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾薄層粉細(xì)砂普遍分布該層層厚1502500米層底標(biāo)高-2750420-400000米呈灰色飽和稍密狀其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為89擊30cm屬中等壓縮性土層粉細(xì)砂夾薄層粉質(zhì)粘土部分分布該層層厚0701810米層底標(biāo)高-3096-020米呈灰色飽和稍密狀夾有厚0205米的粉質(zhì)粘土其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為1015擊30cm靜力觸探比貫入阻力ps平均值為392mpa屬中等壓縮性土1層粉細(xì)砂夾薄層粉質(zhì)粘

20、土大部分分布該層層厚1401100米層底標(biāo)高-2700-710米呈灰色飽和中密狀局部夾有厚0205米的粉質(zhì)粘土其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為1922擊30cm靜力觸探比貫入阻力ps平均值為771mpa屬低壓縮性土2層可塑狀粉質(zhì)粘土夾薄層粉細(xì)砂部分分布該層層厚1201930米層底標(biāo)高-29500-1290米呈灰色濕可塑狀夾薄層粉細(xì)砂部分地段粉質(zhì)粘土與粉細(xì)砂呈互層狀局部夾有粉細(xì)砂透鏡體臘狀光澤無搖震反應(yīng)刀切稍有光滑面干時錘擊易碎干強度中等韌性中等其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為711擊30cm靜力觸探比貫入阻力ps平均值為413mpa屬中等壓縮性土層硬塑狀粉質(zhì)粘土夾薄層礫砂部分分布該層層厚530

21、1450米層底標(biāo)高-3960-30米呈灰色稍濕硬塑狀夾薄層礫砂局部層中夾有中密狀礫砂透鏡體或與薄層礫砂呈互層狀臘狀光澤無搖震反應(yīng)刀切稍有光滑面干時錘擊易碎干強度中等韌性中等其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)n 實測值 為1728擊30cm靜力觸探比貫入阻力ps平均值為768mpa屬中等偏低壓縮性土層圓礫土普遍分布狀重型動力觸探擊數(shù)n635 為擊0cm屬低壓縮性土地質(zhì)情況見附圖624地震根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 gb18306-2001 本工程區(qū)地震動峰值加速度為005g其對應(yīng)的地震基本烈度為度25現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施情況com程工程河段左岸屬無為縣管轄沿江有無為大堤右岸屬繁昌縣管轄沿江有圩江堤 1 樅陽江堤

22、為級堤防 2 無為大堤上起無為縣果合興下訖和縣方莊全長1245km為級堤防保護(hù)巢湖流域七縣二市600多萬人口427萬畝耕地及國家重要交通電力軍工等設(shè)施的防洪安全該堤已按防御1954年型洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固堤頂超設(shè)計洪水位25m堤防現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)斷面為丘陵區(qū)堤頂寬8m堤身內(nèi)外坡比為13平原區(qū)堤頂寬10m堤外坡為13內(nèi)坡在堤頂以下35m處設(shè)寬為6m的戧臺戧臺上下坡比分別為13和15堤內(nèi)外坡已實施草皮護(hù)坡塊石護(hù)坡或砼護(hù)坡 銅陵江堤由三組成全長km保護(hù)總面積2356km2耕地1786萬畝人口3092萬人城區(qū)江com聯(lián)圩長3377km該堤已按防御1954年型洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固堤頂超設(shè)計洪水位m堤防現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)斷面為堤頂

23、寬8m 4 慶大圩江堤1954年型洪com準(zhǔn)及防洪設(shè)計水位com1防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告 1990年修訂 長江中下游干流以1954年型洪水作為防御目標(biāo)防洪標(biāo)準(zhǔn)為防御1954年洪水com2防洪設(shè)計水位擬建工程3201785內(nèi)插com程工程主要護(hù)岸工程有護(hù)岸圩護(hù)岸 1 護(hù)岸19561982年安定街太白洲頭實施護(hù)岸長1081km護(hù)坎626km沉排70塊面積4l萬m2完成石方量8793萬m3投資1221萬元 2 護(hù)岸19871998年共護(hù)長6819km拋石620萬m3砌石214萬m3完成土方1748萬m3投資229077萬元19992002年間長江委在銅陵河段整治及無為大堤加固工程中

24、實施了安定街太陽洲河岸防護(hù)工程拋石3322萬m3護(hù)坎塊石31萬m3碎石119萬m3 3 石板隆興洲護(hù)岸拋石萬m3m3 4 東西聯(lián)圩護(hù)岸工程1958年至1969年開始在北埂王壩埂頭一帶守護(hù)100055001969年以后多在上游北埂王和下游皇公廟一帶守護(hù)在壩埂頭實施部分加固1958年至1988年實護(hù)長度7411km拋石5928萬m3國家投資60115萬元1989年至1990年底對北埂王皇公廟進(jìn)行新建護(hù)岸長140m拋石加固長1421m完成石方量55324萬m3工程投資12905萬元九十年代以后由于太陽洲右緣崩岸加劇上彎道曲率加大太陽洲尾挑流增強下彎道崩岸向上游金牛渡發(fā)展為此西聯(lián)圩護(hù)岸隨之逐年向上游進(jìn)

25、行1991年初1997年共守護(hù)岸線長12565km下游皇公廟護(hù)坎603m完成石方量5462萬m3含砌石0381萬m3沉樹5311組完成投資22966萬元由于太陽洲下段崩岸所形成的凸嘴再次崩失1997年汛后下彎道頂沖位置再次下移至北埂王且發(fā)生崩窩故1998年對北埂王未護(hù)區(qū)實施治窩工程護(hù)長340m拋石194萬m3沉樹4000組工程總投資1053萬元含自籌30萬元1998年中央預(yù)算內(nèi)水利建設(shè)基金國債項目投資4324萬元用于金牛渡崩窩治理陳家墩抽槽加固以及皇公廟崩岸應(yīng)急守護(hù)等新護(hù)長455m加固長955m拋石7755萬m3含皇公廟加固長200m拋石108萬m31989年1998年實護(hù)長2192km累計完

26、成石方量2065萬m3沉樹9311組完成投資89641萬元東西聯(lián)圩自1958年至1998年累計護(hù)岸長961km護(hù)坎長232km完成石方量計8290萬m3沉樹12061組完成經(jīng)費計149755萬元護(hù)岸工程位置見附圖3com施情況擬建工程上游15km有閘26水利規(guī)劃及實施安排根據(jù)水利部長江委編制的長江中下游干流河道治理規(guī)劃報告河段屬整治河段其治理規(guī)劃是上段維持現(xiàn)狀穩(wěn)定成德洲汊道分流比使之成為穩(wěn)定的微彎分汊河道下段結(jié)合護(hù)岸工程守護(hù)頂沖部位其治理工程方案為在太陽洲下段和順安河口上下處實施護(hù)岸工程守護(hù)頂沖部位其主要目的是經(jīng)過實施整治工程守護(hù)太陽洲下段岸線減緩劉家渡太陽洲一帶的防洪壓力穩(wěn)固順安河口壩埂頭一

27、帶的岸線根據(jù)長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告 1990年修訂 長江中下游干流堤防為防御1954年型洪水設(shè)計水位為大通1710m 吳淞 蕪湖1340m 吳淞 本河段左岸無為大堤和右岸江堤均已按防御1954年型洪水標(biāo)準(zhǔn)實施了加固工程 3河道演變31河道歷史演變概況2000m左右右岸自羊山磯橫港掃把溝十里長山至新溝歷史上岸線無大的變化江岸相對穩(wěn)定左傳有昭王五年楚以諸侯伐吳吳敗楚人于鵲岸今十里長山即鵲頭山可見春秋以來十里長山一直濱臨大江成德洲位于十里長山以西江中明嘉慶年間已有記載清同治年間長江圖說就有關(guān)于仁德洲復(fù)興洲的記載1858年航道圖上有此沙洲至1912年兩沙洲相連而稱成德洲章汀家洲位于成德洲尾右側(cè)明

28、嘉慶無為縣志見附圖732河道近期演變分析擬建工程位河段單一段該段與游河段口段形成長約18km的微彎單一段的變化直接影響著河段段的變化因此本節(jié)分析銅陵河段段黑沙洲河段的河勢本次采用1976年1986年1991年1998年2001年和2007年共個測次1萬水下地形圖及部分汊道水沙觀測資料共個測次1萬水下地形圖及部分汊道水沙觀測資料分析段黑沙洲河段的河平面套繪圖見附圖8斷面套繪見附圖9com及成德洲汊道段演變綜述1河段進(jìn)口段右岸相對較穩(wěn)定左岸受建橋影響沖刷后退分流點下移深槽橫向向左展寬槽尾略有下移右擺有利于成德洲右汊入流受建橋影響成德洲頭前分流點下移成德洲頭沖刷后退總體看成德洲頭19761991年向

29、上游淤長近500m1991年后受大橋建設(shè)影響洲頭沖刷后退19912007年沖刷后退近1km1998年后成德洲左汊過渡段主流左擺對左岸頂沖點逐年上移1998年頂沖下元寶洲下段2001年頂沖下下元寶洲上段2007年頂沖北埂上元寶洲段19982007年左岸頂沖點上提距離達(dá)7km導(dǎo)致左岸大鑼鼓邊灘沖刷后退元寶洲一帶岸線崩退新生洲灘尾向左下方淤展成德洲右汊上段右岸有牛帽山十里長山等山地丘陵控制邊界條件較好河岸抗沖刷能力較強深泓擺動幅度較小岸線深槽相對穩(wěn)定右汊下段新沙洲與家洲左緣0m線淤連洲左緣中受沖后退1998年后受進(jìn)口段深泓右擺分流點下移成德洲頭沖刷后退影響成德洲右汊入流條件進(jìn)一步改善右汊分流比增大約

30、72007年左右汊分流比分別為515和485且左汊分流比略小于分沙比右汊分流比略大于分沙比說明成德洲左汊在近10年間過流量逐漸減少汊道近期呈淤積之勢而成德洲右汊過流量則逐漸增加汊道近期呈發(fā)展之勢圖 銅陵河段成德洲左汊分流分沙比變化圖圖銅陵河段成德洲右汊分流分沙比變化圖com道出口緊接著家洲太陽洲太白洲多汊道太陽洲右汊為主汊分流比多年保持在799567其余均為支汊其中太白洲與太陽洲之間汊道于1992年封堵后被沖開該段平面形態(tài)呈向左彎曲的鵝頭型汊道主流沿家洲左側(cè)太陽洲右側(cè)下行該汊道的演變特點是主流坐彎凹岸迎流頂沖岸線持續(xù)崩退凸岸淤積彎道不斷發(fā)展彎頂逐漸下移左岸安定街太陽洲一帶受水流貼岸和迎流頂沖江

31、岸崩坍嚴(yán)重19561976年安定街至劉家渡岸線經(jīng)守護(hù)以后該段江岸趨于穩(wěn)定彎道頂沖點逐漸下移到太陽洲頭及其右緣右緣岸線大幅度沖刷后退河道日趨彎曲伴隨著左岸線崩退右岸銅陵沙則大幅度向左淤長19761986年太陽洲右緣0m線最大崩退680m銅陵沙左緣0m線最大淤寬750m為制止崩岸穩(wěn)定河勢19871992年對太陽洲頭及其右緣實施了護(hù)岸治理19951998年又進(jìn)行了續(xù)護(hù)守護(hù)后太陽洲頭及其右緣中上段趨于穩(wěn)定于是主流頂沖點繼續(xù)向太陽洲右緣中下段移動崩岸向下發(fā)展19861998年太陽洲右緣中下段0m線和-10m線最大崩退600m-20m深槽左移沖退600m1996年后太陽洲右緣中下段由崩岸所形成的凸嘴逐漸崩

32、失主流過渡段曲率減小太陽洲尾挑流減弱過渡段主流趨直左擺下移與此相對應(yīng)銅陵沙左緣在淤展的同時也不斷向下發(fā)展19861998年銅陵沙左緣0m線最大淤寬650m-10m線最大淤寬600m1998年后因長江堤防隱蔽工程在沿岸陸續(xù)實施上游左岸沖刷趨小右岸淤積趨緩19982001年太陽洲尾過渡段主流略有右擺上提于家洲尾著流顯示過渡段主流的逐年下移趨勢得到緩解貼岸主流不再繼續(xù)下移沖刷上游段護(hù)岸工程效果明顯太陽洲尾端和銅陵沙尾端0m線沖淤幅度明顯減小岸線基本穩(wěn)定過渡段-10m深槽略有淤窄-20m深槽上提且淤斷20012007年過渡段主流上段左擺下段右擺太陽洲尾挑流作用增強過渡至右岸的貼岸頂沖點略有上提基本穩(wěn)定

33、在2001年位置太陽洲尾端和銅陵沙尾端0m線沖淤甚微岸線基本穩(wěn)定過渡段-10m深槽變化不大-20m深槽上下貫通過渡段河床略有沖深家洲右汊即南夾江全長25km為支汊汊道分流比低水期約占23高水期約占462007年7月分流比為77該段河道平面形態(tài)呈彎曲幾字形江面較窄河寬約250700m河床底部高程一般在0-5m左右彎頂部位局部出現(xiàn)-20m小沖刷坑最深點為-23m水流自新溝進(jìn)入右汊后沿凹岸彎曲下行在汊道出口金牛渡附近與汀家洲左汊匯合多年來汊道兩岸岸線在彎頂和急轉(zhuǎn)彎部位發(fā)生凹岸沖刷凸岸淤積的局部河勢變化汊道總體相對較穩(wěn)定但因汊道長而彎曲局部河床沖淤變化較頻繁南夾江進(jìn)口位于新溝附近19761991年進(jìn)口

34、口門沖刷河床逐年降低0m高程河槽與上下游貫通19912007年進(jìn)口口門0m高程河槽淤斷但汊道仍維持較好的入流條件汊道中上段左岸江濱十一段為水流貼岸沖刷區(qū)外灘狹窄岸坡較陡崩岸險情時有發(fā)生汊道彎頂以下至胥壩下段左岸為水流頂沖或貼岸沖刷區(qū)河床最深點達(dá)-23m岸坡逐年沖刷后退岸坡較陡2000年對胥壩段實施護(hù)岸工程但水流頂沖部位岸坡較陡崩岸險情時有發(fā)生胥壩以下水流逐漸向右岸過渡至右岸全保圩至金牛渡段貼右岸下行與家洲左汊匯合全保圩金牛渡段岸線受水流沖刷后退19982000年實施護(hù)岸工程后岸線基本穩(wěn)定但水流頂沖部位岸坡較陡存在-20m沖刷坑仍存在岸坡穩(wěn)定問題com出口單一段家洲尾荻港為出口單一段該段全長11

35、5km為一凹向南岸的單一彎曲型河道凸岸在左岸凹岸在右岸該段與上游太陽洲彎道在平面形態(tài)上形成反s型水流水流從上游太陽洲尾進(jìn)入該段后常年貼右岸東西聯(lián)圩江岸下行1976年以前上彎道主流在劉家渡以上貼岸彎道曲率較小下彎道主流頂沖右岸順安河口以下河岸1976年以后隨著上彎道崩岸向下游發(fā)展彎道曲率加大太陽洲尾挑流增強主流頂沖下彎道的位置上提至順安河口以上家洲尾金牛渡一帶因1996年后太陽洲尾凸咀逐漸崩失太陽洲彎道曲率變小主流過渡至右岸位置的下移東聯(lián)圩江岸受沖刷增強 1998年后由于上游崩岸段陸續(xù)實施了岸線守護(hù)工程上游河勢逐漸趨于穩(wěn)定太陽洲尾崩岸得到緩解過渡段主流右擺上提主流頂沖右岸位置基本穩(wěn)定在汀家洲尾順

36、安河口一帶因金牛渡至皇公廟已實施長約8km護(hù)岸江岸受沖后退不明顯右岸0m線左右擺動幅度較小出口單一段水流貼右岸下行左岸為隆興洲邊灘19661976年淤積發(fā)展19761991年邊灘略有沖刷19911997年邊灘則淤積發(fā)展較大其淤積部位主要在上段19982001年隆興洲邊灘0m線略有左移沖刷幅度100500m20012007年隆興洲邊灘0m線又右移展寬到1998年位置并整體上移13kmcom段荻港天然洲頭河道長約65km為河段進(jìn)口單一段水流進(jìn)入本河段后在右岸板子磯天然節(jié)點處居中偏右下行在板子磯進(jìn)行第一次分流主流進(jìn)入天然洲右汊次流進(jìn)入天然洲左汊19761995年間分流點較為穩(wěn)定均在板子磯下40050

37、0m范圍變化1995年后板子磯挑流作用減弱分流點逐年下移并右擺其中19951997年間分流點下移750m右擺100m19971998年間分流點下移100m右擺100m19982007年分流點再度下移150m并產(chǎn)生小幅度右擺隨著天然洲頭及其右緣沖刷后退天然洲右汊進(jìn)口段江面拓寬河床中部淤長出一淺灘將右汊進(jìn)口段水流分為左右兩股一股從板子磯下分流后沿右岸進(jìn)入右汊主流仍然貼天然洲頭及其右緣下行右汊進(jìn)口段河床出現(xiàn)w型復(fù)式深槽20032007年天然洲頭前分流區(qū)進(jìn)一步下移進(jìn)入右汊的主流對天然洲頭及其右緣頂沖強度加大進(jìn)口單一段左側(cè)為緩坡邊灘呈淤積趨勢右岸為板子磯等山崗階地穩(wěn)定少變單一段深槽居中偏右長期穩(wěn)定在板子

38、磯一帶-10m深槽尾部位于泥汊附近-20m深槽尾部位于板子磯下游18km19982007年深槽尾部逐年下延從進(jìn)口單一段河床橫斷面變化圖看19982007年該段河床左側(cè)淤積中部沖刷下切右側(cè)變化不大com段河道演變特點及演變趨勢銅陵河段進(jìn)出口端為羊山磯縮窄段和荻港窄深段其間為多分汊河型河段進(jìn)口段水流受羊山磯節(jié)點控制形成較為穩(wěn)定的分流區(qū)幾十年來受上游來水來沙及銅陵長江大橋建橋影響橫港分流點發(fā)生上提下移的位置變化與之相伴成德洲頭淤長和沖退也在交替進(jìn)行總體來看19761986年橫港分流點上提16km分流角增大進(jìn)入左汊的主泓左擺19861998年橫港分流點逐年下移進(jìn)入左汊的主泓逐年右擺下元寶洲的主流頂沖點

39、逐漸下移岸線受沖崩退成德洲尾與中汊出流匯流點逐年下移主流貼岸頂沖點向下游移動太陽洲右緣中下段受沖崩退嚴(yán)重對岸銅陵沙則向左淤長自1998年開始長江堤防隱蔽工程在沿江大范圍實施成德洲左汊和家洲左汊的主流頂沖崩岸段相繼進(jìn)行了守護(hù)守護(hù)后由于河道邊界條件受到約束沖刷段及淤積區(qū)河床與岸線變化幅度明顯減小河寬趨于穩(wěn)定19982001年進(jìn)入左汊的主泓略有右擺左岸貼岸頂沖點略有上提20012007年橫港分流點上提分流角增大進(jìn)入左汊的主泓左擺明顯左岸主流頂沖點上提至北埂頭上提距離達(dá)7km主流貼岸帶向上游延伸北埂頭一帶岸線受沖加劇同時下元寶洲沿線受水流沖刷程度減緩成德洲尾與中汊出流匯流點19982007年逐年右移并

40、下延現(xiàn)主流在左岸無為縣馬家祠堂一帶貼岸太白洲與太陽洲右緣岸線1998年后已趨穩(wěn)定太陽洲尾過渡段主流基本穩(wěn)定在家洲尾一帶太陽洲尾挑流作用增強金牛渡以下東西聯(lián)圩岸線沖淤交替變化不大成德洲右汊右岸依托臨江山磯丘陵岸線穩(wěn)定貼岸深槽變化較小長期保持較穩(wěn)定的河勢分流比方面19591998年成德洲左汊分流比為60左右右汊分流比為40左右同期成德洲右汊分流比大于分沙比右汊近期內(nèi)將保持穩(wěn)定態(tài)勢1998年后成德洲左汊分流比減少為53而右汊分流比則增加為47反映左汊在近10年間過流量逐漸減少汊道近期呈淤積之勢而成德洲右汊過流量則逐漸增加汊道近期呈發(fā)展之勢近期在上游大通河段不發(fā)生大的河勢演變情況下銅陵河段將繼續(xù)保持相

41、對穩(wěn)定的河勢橫港分流點繼續(xù)上提下移但幅度不大成德洲左汊過渡段主流將小幅度左右擺動過渡至左岸的主流頂沖點將在北埂頭一帶貼岸沿線一帶岸坡受沖加劇成德洲尾與中汊出流匯流點繼續(xù)下移主流貼岸頂沖點向下游移動安定街至太陽洲右岸依然為主流貼岸段太陽洲尾過渡段主流近期將穩(wěn)定在汀家洲尾一帶下游金牛渡以下東西聯(lián)圩岸線繼續(xù)沖淤交替左右微擺但河道總體平面變形減小沖刷與淤積程度減緩深泓下切幅度趨小河道演變進(jìn)程減慢隨著長江堤防隱蔽工程的進(jìn)一步實施并發(fā)揮作用銅陵河段河勢在近期內(nèi)將繼續(xù)保持基本穩(wěn)定的態(tài)勢33擬建工程局部河床穩(wěn)定性分析本節(jié)選取200年月200年月200年2月個測次的水下地形測圖來分析擬建碼頭工程區(qū)近岸河床變化并

42、在碼頭上下游自上而下截取cs1cs共個橫斷面以此分析碼頭附近河床岸坡變化情況見附圖1011com化0m等高線200200年0m等高線20m200200年0m等高線25m200200年0m等高線m-5m等高線200200年m等高線200200年m等高線m左右200200年m等高線m-10m等高線200200年m等高線200200年m等高線200200年m等高線m-15m等高線200200年m等高線200200年m等高線-20m等高線200200年m等高線200200年m等高線2002200年m等高線2002200年m等高線2002200年m深槽淤斷深槽左緣淤積2005200年m深槽尾部向下游發(fā)展

43、約70m下游-35m深槽淤積萎縮2008200年m深槽頭部下移約350m深槽右緣沖刷變化不大com變化cs1斷面位于擬建碼頭上游m200200年2005200年2008200年岸坡平均坡度在141之間逐年變陡局部陡坡最陡為1cs2斷面位于擬建碼上游m200年2008200年岸坡平均坡度在11之間逐年變陡局部陡坡最陡為1cs3斷面位于擬建碼上游m200200年2005200年2008200年岸坡平均坡度在11之間變陡局部陡坡最陡為1cs4斷面位于擬建碼頭200200年2005200年2008200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs5斷面位于擬建碼頭游200200年2005200年200

44、8200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs6斷面位于擬建碼頭200200年2008200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs7斷面位于擬建碼頭200200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs8斷面位于擬建碼頭200200年2005200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs9斷面位于擬建碼頭200200年2005200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1cs10斷面位于擬建碼頭200200年岸坡平均坡度在11之間局部陡坡最陡為1表33-1 擬建工程區(qū)近岸河床岸坡變化表斷面號測次平均坡度局部陡坡最深點 m 高程區(qū)間 m 坡度比高程區(qū)間 m 坡度比cs12002

45、43-381507-15-301229-38200544-37149-9-261243-37200824-391512-17-321225-3920090-301393-15-301192-30cs2200243-401465-11-261155-40200544-391395-10-261293-39200824-391373-13-281198-3920090-351337-10-251145-35cs3200243-421355-11-261221-4220054-411376-10-261233-41200824-411357-7-221207-4120095-351411-10-30

46、1193-35cs4200243-431398-10-301163-4320054-411396-10-251187-41200824-411402-15-301134-4120090-351405-10-25113-35cs520023-42139-22-371178-4220053-411363-10-251172-41200824-41138-25-401195-4120090-351382-10-301175-35cs6200243-421384-3-181138-4220054-411329-10-251177-41200824-421338-4-191122-4220090-351

47、1850-151117-35cs7200243-411269-9-241165-4120054-361239-5-201167-36200824-371259-3-181151-3720090-3511960-151144-35cs8200243-391315-5-201156-39200544-3513140-151176-3520085-341366-6-211147-3420090-3512980-151164-35cs9200243-371329-3-181187-3720054-371341-5-201195-3720085-351340-151158-3520090-351264-

48、5-20113-35cs10200243-351372-1-16117-3520054-361338-5-201189-36200824-351404-5-201168-3520090-351316-5-201149-35com床演變分析小結(jié)通過上述近岸河床演變分析可知擬建工程區(qū)近岸河20022009年岸坡岸坡34 河道演變對工程建設(shè)的影響分析擬建碼頭工程位于河段單一段右岸擬建工程區(qū)近岸隨著上游來水來沙變化而發(fā)生沖淤變化較頻繁近期呈先后態(tài)勢岸坡較陡在此處建碼頭應(yīng)加強工程河段及工程區(qū)河床岸坡的監(jiān)測與分析采取防護(hù)工程措施確保碼頭工程正常運行4防洪評價計算41 平面二維水流數(shù)學(xué)模型計算分析com 平

49、面二維水流數(shù)學(xué)模型com1 基本方程及定解條件1曲線坐標(biāo)系下基本方程模型采用有限體積法進(jìn)行計算為適應(yīng)不規(guī)則河道邊界首先對基本方程進(jìn)行正交變換得到對應(yīng)的正交曲線坐標(biāo)系下方程如下水流連續(xù)方程 4-1 方向動量方程 4-2 方向動量方程 4-3式中分別表示正交曲線坐標(biāo)系中二個正交曲線坐標(biāo)uv分別表示沿方向的流速表示水深h表示水位表示正交曲線坐標(biāo)系中的拉梅系數(shù)表示紊動應(yīng)力表示紊動粘性系數(shù) 2 定解條件初始水位場可利用計算域上下游水位和斷面間距進(jìn)行線性插值在斷面上可以不考慮橫比降在計算域較長時可采用推求水面線的辦法給出二維域中某幾個斷面的水位然后分段進(jìn)行線性插值對于初始流速場令 方向上v 0 方向上u由

50、曼寧公式計算得出并進(jìn)行斷面總流量校正其它邊界條件處理包括岸邊界水位按法向邊界條件 0給出岸邊界流速按零值處理出口流速和進(jìn)口水位也按法向邊界條件 0給出 3 給出邊界條件計算二維流場比較方程式4-14-24-3可以發(fā)現(xiàn)它們的形式是相似的可表達(dá)成如下的通用格式 4-4各方程差別主要體現(xiàn)在源項上源項是因變量的函數(shù)在運用有限體積法求解時為了使計算收斂或加快收斂需對源項進(jìn)行負(fù)坡線性化即各方程負(fù)坡線性化后的spsc見下表4-1表4-1 各方程負(fù)坡線性化后的spsc匯總表方程spsc水流連續(xù)方程h000-運動方程ut-運動方程vt將方程4-4在交錯網(wǎng)格結(jié)點的控制體積內(nèi)積分并代入連續(xù)方程得到同時滿足連續(xù)方程的

51、離散形式 4-5其中式中f為對流強度d為擴(kuò)散傳導(dǎo)性p為peclet數(shù)p fd式中 分別為垂直控制面上的流速為控制體面上紊動擴(kuò)散系數(shù)為控制面的長度為相鄰節(jié)點之間的距離上述離散方程應(yīng)當(dāng)滿足有限體積法應(yīng)當(dāng)服從的四項基本法則在方程組離散時對對流擴(kuò)散項采用了冪函數(shù)格式為了解決水位梯度項和連續(xù)方程離散時出現(xiàn)有關(guān)的困難采用交錯網(wǎng)格法即縱向流速u橫向流速v水深h等物理量并不布置在同一網(wǎng)格上計算程序采用水深校正法即simplec算法原理com2 數(shù)學(xué)模型相關(guān)問題處理1計算河段網(wǎng)格布置方向網(wǎng)格數(shù)為280個網(wǎng)格間距為3570m方向網(wǎng)格數(shù)為160個網(wǎng)格間距為820m工程附近上下游共約2km的河段網(wǎng)格尺度約為45m12

52、m計算河段網(wǎng)格布置見圖12-22動邊界模擬本模型采用水位平鋪法該方法首先判斷干河床網(wǎng)格周圍是否有水若有水就采用凍結(jié)方法進(jìn)行處理即判斷該網(wǎng)格節(jié)點是否露出水面若該節(jié)點不露出水面則糙率取正常值反之該節(jié)點糙率取特大值并給露出水面的節(jié)點一微小的虛擬水深若其周圍網(wǎng)格均沒有水流流動就是指對洪水還沒有傳播到該網(wǎng)格就進(jìn)行水位平鋪假設(shè)即該網(wǎng)格的水位假定為其所在行或列中距該網(wǎng)格最近的有水網(wǎng)格和無水網(wǎng)格交接處的水位且假設(shè)有一最小水深同時將該網(wǎng)格的糙率加至無窮大等到水位流到該網(wǎng)格后再把糙率恢復(fù)到真實糙率3參 系 數(shù)選取河道糙率實際上是一個綜合阻力系數(shù)反映了計算河段的河床河岸阻力河道形態(tài)變化水流阻力及河道地形概化等因素的綜合影響根據(jù)模擬河段本次實測的水文資料及歷史水文資料按曼寧公式計算斷面平均糙率作為初始計算的糙率值考慮到糙率隨水深有深水區(qū)比淺水區(qū)糙率小的變化趨勢模型計算中用節(jié)點水深對斷面平均糙率進(jìn)行修正再根據(jù)水位流場情況對糙率系數(shù)進(jìn)行分段調(diào)試經(jīng)率定調(diào)試得到本河段深槽糙率為00170025灘地為00250035紊動粘性系數(shù)采用公式計算為常數(shù)取為10為摩阻流速com型率定驗證計算com1基本資料水位觀測在計算河段布置7個水尺進(jìn)行水文測驗期間的水位觀測具體測站為河段進(jìn)口的p1水尺支流的p2水尺和主流的p3p7水尺水文測驗在工程區(qū)所在河段布設(shè)7個水文斷面進(jìn)