江西石虎塘航电枢纽库区航区划分建议
吴斌
摘 要:本文介绍了赣江流域及吉安段水域的基本情况、简要说明了赣江航道规划、吉安段水域水电站建设等相关内容,着重对江西石虎塘航电枢纽库区的水文和气象情况进行了分析,最后对库区的航区级别划分进行了深入的探讨并给出了相关建议。
关键词:赣江流域 航区 航道规划
赣江是长江流域鄱阳湖水系的第一大河流,流域面积占江西省总面积的一半。位于长江中下游南岸,地理位置为东经113°30′~116°40′、北纬24°29′~29°11′之间。流域东部与抚河分界,东南部以武夷山脉与福建省分界,南部连广东省,西部接湖南省,西北部与修河支流潦河分界,北部通鄱阳湖在湖口连长江。
赣江吉安段以赣江为中轴,有28条大小支流汇入,各河上游植被茂密,山高水陡,水量充盈,水力资源充沛。各河水流域总面积约29000平方公里,水资源总量为196.75亿立方米。理论蕴藏量为2503千瓦,可开发利用的水能资源为157万千瓦。赣江从万安良口经泰和、吉安、吉水、峡江流至新干三湖,过境河长289公里,占赣江总长的35.2%。其中集中面积在1000平方公里以上的赣江一级支流有遂川、蜀水、孤江、禾水、泸水、乌江、洲湖河及牛吼江共8条,总流域面积为22500平方公里,集中面积在200-1000平方公里的赣江一级支流良口水、皂口水、通津水、云亭水、仙搓水、固陂水、横石水、固江、黄金水、住岐水、沂江、湄湘水、狗颈水等十三条河流总长约28000公里。
随着赣江渠化工程的逐步开展,赣江吉安段现已建成万安水电站、新建成江西石虎塘航电枢纽、峡江水利枢纽,2015年将开工建设新干航电枢纽,规划建设井冈山水电站。局时,赣江吉安段三级航道将全线贯通, 原来仅可航行300吨级船舶的航道将升级为1000吨级,随着船舶及航道的不断发展,船舶航行安全迫切面临确定航区级别及船舶的适用规范等问题。
船舶航行安全直接关系到人命财产和社会稳定。由于船舶技术标准是船舶设计、建造、营运、检验与发证、海事监管的依据,而航区是制定船舶安全技术条件的基础,因此,为了解决江西石虎塘杭电枢纽库区船舶适用规范,提高库区船舶检验标准的合理性和科学性,保障库区船舶航行安全,开展库区航区划分工作十分必要。
赣江吉安段相关河流及水电站的基本情况
1、相关河流情况
赣州以上为上游,新干以下为下游,赣州至新干为中游。万安至新干段为赣江(吉安段),由于河流切割遂犹山地,多峡谷和险滩急流,万安水电站建成后,险滩多已消失;万安以下,河流进入吉泰盆地,河面渐宽,水势和缓;吉水到新干段,切穿武功山余脉,形成一较长的峡谷带。赣江干流下行经过水急滩险、石礁众多的所谓十八滩至万安县,过县城于左岸接纳遂川江(又称龙泉江,集水面积2882平方千米),至泰和县城上首,左岸蜀口洲接纳蜀水(又称衙前水,集水面积1301平方千米),过江背北流抵吉水县界张家渡,右岸接纳孤江(又称泷江,集水面积3086平方千米),过张家渡北流,在吉安市郊神岗山下左岸接纳禾水(集水面积9103平方千米),其主要支流牛吼江集水面积1054平方千米,泸水集水面积3381平方千米。赣江纳入禾水后水量大增,流过吉安市后至吉水县城右岸接纳乌江(集水面积3883平方千米),乌江为赣江中游汇入的最后一条大支流。
2、水电站的基本情况
赣江中游河段(赣江吉安段)梯级开发方案(①万安水电站?邛②井冈山水电站?邛③石虎塘航电枢纽?邛④峡江水利枢纽?邛⑤新干航电枢纽)
赣江吉安段现已建成万安水电站、江西石虎塘航电枢纽、峡江水利枢纽,2015年将开工建设新干枢纽,规划建设井冈山水电站。
航道规划
根据1998年交通部、水利部、国家经贸委《关于内河航道技术等级的批复》、《江西省内河航运发展规划》和《江西省内河船型标准化发展纲要》,赣江赣州至湖口606km航道规划实施目标是:结合赣江干流的水资源综合梯级开发,并辅以必要的航道整治措施,2020年前使赣江干流赣州至南昌450km航段达到III级航道标准,南昌至湖口156km航段达到II级航道标准。
达到规划通航标准的主要措施是:万安枢纽按设计最终规模水位运行,对26km回水变动区进行航道整治;万安至新干航段兴建井冈山水电站、石虎塘枢纽、峡江枢纽,以及新干枢纽,石虎塘与峡江枢纽之间,峡江与新干枢纽之间不衔接航道采取航道整治措施;新干至湖口采取航道整治措施。
江西石虎塘航电枢纽库区的气候水文特征
1、赣江流域气象情况
赣江流域属亚热带湿润气候,春夏梅雨多,秋冬降雨少,春秋季较短,冬夏季较长,春寒夏热,秋凉冬冷,结冰期短,四季变化明显。
赣江流域降水量充沛,流域内多年平均降水量在1300mm~1800mm之间, 4月~6月多年平均降水量占全年降雨的41%~51%。
赣江流域暴雨频繁,最大日暴雨量多出现在4月~9月,5月~6月以锋面雨的形式出现使大暴雨更集中,7月~9月主要是受台风影响产生暴雨。
流域内各站实测多年平均蒸发量为1294mm~1765mm;多年平均气温在17.2℃~19.3℃之间,极端最高气温41.6℃(宜春站1953年8月16日),极端最低气温-14.3℃(丰城站1991年2月29日);多年平均相对湿度76%~82%;多年平均风速为1.1~2.9m/s,最大风速30m/s(泰和站1977年4月24日),相应风向为西(W)风。多年平均日照小时数1628h~1875h,多年平均无霜期252天~288天。石虎塘库区内且距坝址最近的泰和站多年平均风速为1.8m/s,年最大风速多年平均值为13.4m/s。
2、江西石虎塘航电枢纽库区气候水文特点
2012年平均气温接近常年,年日照时数偏少,年总降水量较历年平均偏多7%;3月出现早汛;汛期降水略偏多,6月份雨量明显偏多,出现洪涝灾害。
2013年平均气温偏高,年日照时数略偏多,年总降水量较历年平均偏少13%;年极端最高气温为40.6℃,出现在8月10日;1月上旬出现了较严重的雨雪、冰冻天气过程;汛期降水偏少,未出现明显的降水集中期。
3、江西石虎塘枢纽库区大风情况
2012年5月9日16时48分出现17.8m/s(8级)的(瞬时)风速。最大风速:5月9日16时53分9.4m/s,风向NW;7月22日19时26分8.2m/s,风向SE。极大(瞬时)风速5月9日16时48分17.8m/s(8级),风向NW;7月22日19时21分14.5m/s(7级),风向SE。全年最多风向为N。
2013年5月26日17时01分出现22.7m/s(9级)的极大(瞬时)风速。最大风速:5月26日17时03分8.6m/s,风向SW;极大(瞬时)风速5月26日17时01分22.7m/s(9级),风向W;全年最多风向为N。
江西石虎塘航电枢纽库区航区级别划分研究
依据中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则》及《内河航区等级标准划分暂行规定》的相关要求,内河水域航区(包括江、河湖泊和水库)分为A、B、C三级,其中某些水域,依据水流湍急情况又划分为J1、J2两级急流航段;各航区级别按波浪参数(计算波高、计算波长和波高范围)划分,急流航段按滩上流速确定。
航区:根据内河水域的水文和气象条件划分的船舶航行区域。航区划分为A、B、C 三级,由高至低顺序排列;
A级航区:计算波高× 计算波长=2.5m ×30m,波高范围1.5m以上至2.5m,对应蒲氏风级5级(风速8.0-10.7m/s)
B级航区:计算波高× 计算波长=1.5m ×15m,波高范围0.5m以上至1.5m,对应蒲氏风级4级(风速5.5-7.9m/s)
C级航区:计算波高× 计算波长=0.5m ×5.0m,波高范围0.5m及以下
急流航段:系指在峡谷河流中,滩上流速超过3.5m/s的航段。急流航段按滩上流速大小划分为J1、J2两级。急流航段从属于所在水域的航区;
J1级急流航段:航区内滩上流速为5m/s以上但不超过6.5m/s的航段
J2级急流航段:航区内滩上流速为3.5m/s以上但不超过5m/s的航段
石虎塘航电枢纽建成后库区水位稳定,水体基本没有流速,水流条件较好。库区内未设置水文站,暂无相关波高数据,所以有义波高取库区目测波高统计计算。根据实地调查及统计计算,出现的最大波高为1.0m,有义波高为0.75m。
石虎塘航电枢纽库区航区级别划分建议
根据航区级别的划分标准和对有义波高取值的结果,江西石虎塘航电枢纽库区的有义波高(0.75 m)在B级航区(0.5m (作者单位:江西省港航管理局吉安分局)