闽江下游南港航道整治工程效果分析
林国银
摘 要:闽江南港航道整治工程于2010年底投入试通航,通过对整治前后航道观测及实测资料进分析,初步分析评价整治效果,为今后闽江高等级内河航道进一步整治提供借鉴。
关键词:闽江 南港 航道整治 效果分析
闽江是联接闽北山区与沿海的“黄金水道”,其下游是福州港闽江口内港区,是福建省宝贵的内河水运资源。本项目实施前,闽江干流航运大部分从北港走,南港河道仍处于天然状态。南港上段河道宽浅,水流分散,历史上主槽摆动幅度大,且未进行过整治,属于季节性天然航道,且受浦上大桥通航孔设置在沙洲上等诸多因素影响,南港河道处于禁航状态。为缓解闽江下游北港航运与福州城市发展间日益突出的矛盾,促进内河航运与城市协调发展,实现“南港河道以货运为主,北港以旅游休闲为主”规划目标,启动闽江南港航道整治工程建设。
工程概况
1、建设规模
闽江南港航道(自淮安经乌龙江至马尾)长约35公里,按内河IV 级航道规模建设,通航船型采用内河通航标准500t级货船,兼顾福建省地方标准600t、1000t 级的自航驳船。双线航道宽度50米,航道水深1.9米,弯曲半径不小于330米。
2、整治方案
南港航道整治采取疏浚为主,辅以筑坝的治理原则。疏浚工程疏挖凹岸浅区;同时为稳定河势和维持设计航道水深,在左岸(凸岸)人工形成的深槽抛设丁、锁坝调整水流,右岸下段局部区段抛设短丁坝加以护岸。经数模多方案研究论证,在闽江南港桔园洲大桥上游左岸抛设3条丁坝,在桔园洲大桥下游左岸抛设一条锁坝Z4至百七股洲头部、若干护岸短丁坝。
3、实施情况
闽江南港航道整治工程于2010年3月开工,同年底完成疏浚工程和右护岸短丁坝施工,交工验收后投入使用,共完成疏浚工程量374万方,护岸短丁坝5座共抛石2.8万方。Z4锁坝因施工时受洪水影响未实施,左岸短丁坝按设计视整治效果决定是否实施。
航道整治工程效果分析
1、闽江南港低水位变化
对比实测水位资料和原设计最低通航水位,科贡站(闽江南港邻近上游分流口)下跌了3.13m,1960年绘图水位4.44 m,1995年实测最低水位3.21m,2002年实测最低水位3.89m,2008年实测最低水位2.07 m,2013年11月10日-2014年1月10日实测最低水位1.31m;峡南站(闽江南港邻近下游汇流口)下跌了0.48m,1960年绘图水位0.71 m,2002年实测最低水位为0.0m,2008年实测最低水位0.57m,2013年11月10日-2014年1月10日实测最低水位0.23m。另外,根据2002年9月9-10日、2008年2月22-27日及2013年11月10日-2014年1月10日科贡站实测资料对比,平均高潮位下跌1.41m、平均低潮位下跌2.20m。可见,闽江南港低水位下跌趋势有所减缓,平均潮差增大,感潮河段的纳潮棱体增大,水动力增强。
科贡站枯水期实测潮位对比表 单位: m
2、淮安分流口、南北港河势格局分析
根据2009年、2010年11月、2013年7月水深测图,分流口上游的主槽以冲刷为主,最大冲刷厚度达4m以上;而北港主要为淤积,最大淤积厚度约4~6m;南港呈现左岸冲刷、右岸淤积,且在分流坝下游淤积明显。通过分流高程对比,淮安分流口以淤积为主,平均淤积厚度达1m以上,南北港的高程差正在加大,从2009年的1.1m增加至2013年的1.4m。
3、南北港分流比
历史上南北港的分流比有随着干流流量的增加呈相反的变化规律,即南港分流比随着干流流量的增加而增加,北港分流比则随着干流流量的增加而减少,曾有过非汛期“三七开”,汛期“倒三七开”之说,即洪水期南港分流量比为70%,南港是泄洪排沙主通道,而非汛期则相反,南港分流量比仅为30%。①据福州市水文水资源勘测局1995年12月31日在南港洪塘大桥和科贡两站实测资料及现场观察,当竹歧流量在600m3/s以下时,南港断流,流量100%汇入北港;②据2002年9月9日~10日实测资料:竹歧流量1200~1500m3/s时,南港平均分流比为19.63%,北港平均分流比为80.37%;竹歧流量1500~2000m3/s时,南港平均分流比为21.47%,北港平均分流比为78.53%;竹歧流量2000~2600m3/s时,南港平均分流比为30.94%,北港平均分流比为69.06%。③据2008年2月23日~24日实测资料:侯官流量650~900m3/s时,南港平均分流比为37.70%,北港平均分流比为62.30%;侯官流量1500~2000 m3/s时,南港平均分流比为83.23%,北港平均分流比为16.77%;侯官流量2000~3000m3/s时,南港平均分流比为65.18%,北港平均分流比为34.82%。④据2013年6月24日~25日实测资料:侯官流量3400~4000m3/s时,南港平均分流比为79.41%,北港平均分流比为20.59%;侯官流量4000~4500 m3/s时,南港平均分流比为80.05%,北港平均分流比为19.95%;侯官流量4500~5300m3/s时,南港平均分流比为77.80%,北港平均分流比为22.2%。
可见,近几年非汛期南北港的分流比发生了格局性变化,非汛期南港的分流比由原来的30%左右增加至现今的80%左右。
4、人工航槽稳定性分析
根据2010年11月、2011年5月、2013年7月测图,疏浚工程交工后,南港河道呈现有冲有淤的格局,淤积区主要集中在洪塘大桥上游、桔园洲大桥东岸桥墩附近、百七股洲东侧深槽及浦上大桥通航孔左侧及下游水域,淤积厚度多为1m以内。冲刷区主要集中在洪塘大桥至桔园洲大桥航段及两侧水域,百七股洲中部至浦上大桥通航孔水域及百七股洲下游水域,冲刷厚度约0-2m。
闽江南港航道整治工程交工验收时航槽内水深均达到并超过设计水深。从2011年5月测图分析,人工航槽以淤积为主,在分流坝下650m,洪塘大桥上游沙场附近,百七股洲头及浦上大桥通航孔下游约600m处出现淤浅区,洪塘大桥桥区段、百七股洲中段出现零星浅点,平均淤积厚度在0.1~0.6m之间。但从2013年7月水深测图上,经历了2个水文年后,南港航段淮安至桔园洲大桥段以冲刷为主,桔园洲大桥至浦上大桥段以淤积为主,原先浅点基本消失,仅存在桥梁通航孔下游及百七股洲头的零星浅区,较设计水深浅0.1-0.2m。
疏浚工程区历年水深对比表 单位:m
5、实船试验及通航效果
闽江南港航道整治工程施工结束后,通过船舶一次上行(涨潮)、一次下行(落潮)航行的两种试验工况进行实船试验。试验时货船载河砂600吨,吃水2.0m。通过试验:闽江南港航道整治工程能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船(国家标准)和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件,各航段急涨落时段水流未对船舶操纵产生明显影响。
南港航道顺利开通,过往船舶避免了北港解放大桥及洪山桥桥区水位落差大和流速大的不利通航环境,航道轴线及通航环境较北港航道大为改善,受到过往船民的高度评价。南港航道通航3年来,每天通过船舶150多艘次,其中500~1000吨(载重吨)船舶约60艘次,年货物通过量约300万吨左右,无发生因航道、航标问题导致搁浅等安全事故。取得了明显的效果和设计经济效益。
6、整治效果
近十年来,非汛期南北港的分流比发生了格局性的变化,非汛期分流比由原来的30%左右增加至目前的约80%,可见南港的水动力大大加强,对南港航道的维持提供了更为有利的条件;
南港航道整治工程交工验收后,南港河道呈现有冲有淤的格局。据2013年测图,经过三个水文年后,在未开展维护疏浚的情况下,人工航槽水深保持较好,局部人工航槽出现淤浅,维护疏浚工程量仅为1.5万m3,基本满足船舶通航需求。
通过实船试验,闽江南港航道能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件。
结语
闽江南港航道整治工程实施顺利开通了闽江南港航道,满足了500吨级货船通航要求,经过3个水文年运行,总体良好,达到了整治目的,辅以少量维护性疏浚,可以满足船舶安全航行要求。原设计尚未实施左岸短丁坝、百七股洲头Z4锁坝可不再实施。
参考文献:
[1] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程工程可行性研究报告[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[2] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程初步设计[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[3] 郑伟,闽江下游南港航道整治工程特点与创新[J].中国水运.2012(10):133-134.
(作者单位:福州港口管理局)
闽江南港航道整治工程交工验收时航槽内水深均达到并超过设计水深。从2011年5月测图分析,人工航槽以淤积为主,在分流坝下650m,洪塘大桥上游沙场附近,百七股洲头及浦上大桥通航孔下游约600m处出现淤浅区,洪塘大桥桥区段、百七股洲中段出现零星浅点,平均淤积厚度在0.1~0.6m之间。但从2013年7月水深测图上,经历了2个水文年后,南港航段淮安至桔园洲大桥段以冲刷为主,桔园洲大桥至浦上大桥段以淤积为主,原先浅点基本消失,仅存在桥梁通航孔下游及百七股洲头的零星浅区,较设计水深浅0.1-0.2m。
疏浚工程区历年水深对比表 单位:m
5、实船试验及通航效果
闽江南港航道整治工程施工结束后,通过船舶一次上行(涨潮)、一次下行(落潮)航行的两种试验工况进行实船试验。试验时货船载河砂600吨,吃水2.0m。通过试验:闽江南港航道整治工程能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船(国家标准)和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件,各航段急涨落时段水流未对船舶操纵产生明显影响。
南港航道顺利开通,过往船舶避免了北港解放大桥及洪山桥桥区水位落差大和流速大的不利通航环境,航道轴线及通航环境较北港航道大为改善,受到过往船民的高度评价。南港航道通航3年来,每天通过船舶150多艘次,其中500~1000吨(载重吨)船舶约60艘次,年货物通过量约300万吨左右,无发生因航道、航标问题导致搁浅等安全事故。取得了明显的效果和设计经济效益。
6、整治效果
近十年来,非汛期南北港的分流比发生了格局性的变化,非汛期分流比由原来的30%左右增加至目前的约80%,可见南港的水动力大大加强,对南港航道的维持提供了更为有利的条件;
南港航道整治工程交工验收后,南港河道呈现有冲有淤的格局。据2013年测图,经过三个水文年后,在未开展维护疏浚的情况下,人工航槽水深保持较好,局部人工航槽出现淤浅,维护疏浚工程量仅为1.5万m3,基本满足船舶通航需求。
通过实船试验,闽江南港航道能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件。
结语
闽江南港航道整治工程实施顺利开通了闽江南港航道,满足了500吨级货船通航要求,经过3个水文年运行,总体良好,达到了整治目的,辅以少量维护性疏浚,可以满足船舶安全航行要求。原设计尚未实施左岸短丁坝、百七股洲头Z4锁坝可不再实施。
参考文献:
[1] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程工程可行性研究报告[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[2] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程初步设计[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[3] 郑伟,闽江下游南港航道整治工程特点与创新[J].中国水运.2012(10):133-134.
(作者单位:福州港口管理局)
闽江南港航道整治工程交工验收时航槽内水深均达到并超过设计水深。从2011年5月测图分析,人工航槽以淤积为主,在分流坝下650m,洪塘大桥上游沙场附近,百七股洲头及浦上大桥通航孔下游约600m处出现淤浅区,洪塘大桥桥区段、百七股洲中段出现零星浅点,平均淤积厚度在0.1~0.6m之间。但从2013年7月水深测图上,经历了2个水文年后,南港航段淮安至桔园洲大桥段以冲刷为主,桔园洲大桥至浦上大桥段以淤积为主,原先浅点基本消失,仅存在桥梁通航孔下游及百七股洲头的零星浅区,较设计水深浅0.1-0.2m。
疏浚工程区历年水深对比表 单位:m
5、实船试验及通航效果
闽江南港航道整治工程施工结束后,通过船舶一次上行(涨潮)、一次下行(落潮)航行的两种试验工况进行实船试验。试验时货船载河砂600吨,吃水2.0m。通过试验:闽江南港航道整治工程能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船(国家标准)和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件,各航段急涨落时段水流未对船舶操纵产生明显影响。
南港航道顺利开通,过往船舶避免了北港解放大桥及洪山桥桥区水位落差大和流速大的不利通航环境,航道轴线及通航环境较北港航道大为改善,受到过往船民的高度评价。南港航道通航3年来,每天通过船舶150多艘次,其中500~1000吨(载重吨)船舶约60艘次,年货物通过量约300万吨左右,无发生因航道、航标问题导致搁浅等安全事故。取得了明显的效果和设计经济效益。
6、整治效果
近十年来,非汛期南北港的分流比发生了格局性的变化,非汛期分流比由原来的30%左右增加至目前的约80%,可见南港的水动力大大加强,对南港航道的维持提供了更为有利的条件;
南港航道整治工程交工验收后,南港河道呈现有冲有淤的格局。据2013年测图,经过三个水文年后,在未开展维护疏浚的情况下,人工航槽水深保持较好,局部人工航槽出现淤浅,维护疏浚工程量仅为1.5万m3,基本满足船舶通航需求。
通过实船试验,闽江南港航道能满足内河Ⅳ级航道通航500吨级货船和闽江600吨散货船(乘潮)安全通航条件。
结语
闽江南港航道整治工程实施顺利开通了闽江南港航道,满足了500吨级货船通航要求,经过3个水文年运行,总体良好,达到了整治目的,辅以少量维护性疏浚,可以满足船舶安全航行要求。原设计尚未实施左岸短丁坝、百七股洲头Z4锁坝可不再实施。
参考文献:
[1] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程工程可行性研究报告[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[2] 林金裕,郑伟.闽江南港航道整治工程初步设计[R].福州.福建省港航勘察设计研究院,2009.
[3] 郑伟,闽江下游南港航道整治工程特点与创新[J].中国水运.2012(10):133-134.
(作者单位:福州港口管理局)