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1、蘇北沿海擋潮閘下淤積的原因及其對(duì)策摘要:沿海擋潮閘下淤積的主要原因是河口建閘后上游徑流量減少、落潮歷時(shí)延長(zhǎng)、流速減弱、潮流量變小、潮波變形、潮汐水道變化和圍墾不當(dāng)?shù)?,閘下淤積影響了工程效益的充分發(fā)揮。減淤措施有水力沖淤、機(jī)械清淤,防淤措施有工程措施和植物措施。應(yīng)依據(jù)河口淤積特征,全面規(guī)劃,綜合治理。關(guān)鍵詞:擋潮閘下淤積原因分析防治對(duì)策1前言 江蘇省國(guó)營(yíng)淮海農(nóng)場(chǎng)位于淮河下游,蘇北灌溉總渠尾閘兩岸,東臨黃海。淡水源主要依靠電力抽水站提引五岸干渠、通濟(jì)干渠和里下河水,排水主要依靠已建成的10座擋潮閘。由于沿岸土壤成土母質(zhì)系由長(zhǎng)江、淮河
2、、黃河沖積物宣泄入海,在沿海沉積成陸,其中粉砂泥質(zhì)海岸占90%以上。由于沿岸淤積細(xì)粒泥沙具有較強(qiáng)的流動(dòng)性,在風(fēng)浪和潮流的作用下,造成沿海擋潮閘下淤積嚴(yán)重,大部分擋潮閘閘下河床淤積1.0m以上,河床斷面較建閘初期縮小了20%~30%以上。如東灘中心河閘下游引河長(zhǎng)1.5km,河床底普遍淤積至1.0m以上,河床斷面較建閘初期縮小20%以上;夸套河閘下游引河長(zhǎng)3.5km,河床底普遍淤積至1.2m以上,河床斷面較建閘初期縮小了30%以上。由于閘下淤積影響了工程效益的充分發(fā)揮,隨著淤積量的逐年增加,清淤保港工作始終十分重要。在工程逐漸老化、存
3、在問(wèn)題增多的情況下,如何進(jìn)一步總結(jié)過(guò)去的工作,吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),進(jìn)行試驗(yàn)研究,深入開(kāi)展減淤防淤工作,以充分發(fā)揮工程效益,具有十分重要的意義。2閘下淤積的原因2.1自然原因 潮流的漲落運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)大的輸沙能量,并將大量泥沙帶入閘下河道。如東灘中心河閘于1996年7月20日~21日、25日~26日在夸套港的周日水文泥沙觀測(cè)表明:落潮歷時(shí)大于漲潮歷時(shí),閘下漲落歷時(shí)差達(dá)4.06h,漲潮歷時(shí)3h16min,落潮歷時(shí)8h51min,漲潮流速大于落潮流速,漲潮含沙量大于落潮含沙量,漲=1.41m/s,落=0.62m/s,漲=2.03g/L,
4、落=0.84g/L。落潮是一個(gè)沿程沖刷的過(guò)程,但對(duì)于細(xì)粒泥沙而言,起動(dòng)流速大于落潮流速,落潮含沙量明顯小于漲潮含沙量,泥沙逐漸淤積。2.2歷史原因 黃河奪淮后在江蘇省海岸留下大量細(xì)粒泥沙,自黃河北徙,淮河、里下河等地沿海沖淤水源不足,80年代中期以來(lái),國(guó)家實(shí)施南水北調(diào)計(jì)劃,淮水和長(zhǎng)江的水資源大量調(diào)入淮北地區(qū),進(jìn)入淮河和里下河下游的水量?jī)H為60年代的20%,用于沿海擋潮閘沖淤水源更是奇缺。2.3工程原因 沿海河口興建擋潮閘后,加快了閘下引河的淤積,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2.3.1建閘后河流徑流量減小及徑流分配過(guò)程改變 建閘前
5、由于上游有水必排,能隨時(shí)沖淤,建閘后控制了上游水源,排水量減少,汛期將多余的澇水排放,非汛期則蓄水灌溉,這樣難以有足夠的水量保證“沖淤量年平衡”。2.3.2潮流速的變化6 建閘前漲潮流速過(guò)程相對(duì)勻稱(chēng),同時(shí)上游河道有部分徑流加入,落潮流速還略大于漲潮流速;建閘后漲潮流前峰突出,流速大,落潮歷時(shí)延長(zhǎng),流速減弱,平均流速比漲潮流速減懸一半。如中八灘河閘建閘前實(shí)測(cè)平均漲潮流速為0.62m/s,平均落潮流速為0.73m/s,平均落潮歷時(shí)3h30min;建閘后實(shí)測(cè)平均漲潮流速為0.58m/s,平均落潮流速為0.33m/s,平均落潮歷時(shí)7h4
6、5min。2.3.3潮流量減少 由于閘身截?cái)嗔松纤莸匠眳^(qū)界的潮流量,潮棱柱體相應(yīng)減少,納潮容量相對(duì)變小,造成落潮平均流量(包括上游下泄徑流量)也隨之相應(yīng)減少。2.3.4潮波變形 建閘后,擋潮閘下近閘河段的潮流由推進(jìn)波變?yōu)轳v波,改變了水力條件,是導(dǎo)致閘下泥沙進(jìn)一步淤積的重要原因。2.4潮汐水道變化 當(dāng)潮汐水道發(fā)育穩(wěn)定時(shí),閘下淤積就較輕微,當(dāng)潮汐水道萎縮改道時(shí),閘下淤積就嚴(yán)重。如中八灘河閘的排水口門(mén)只經(jīng)歷了4年時(shí)間就已萎縮。因此,擋潮閘的興建一般都選擇較穩(wěn)定的潮汐水道作為排水通道。2.5圍墾減少灘面水 隨著灘面的不斷淤高向海推
7、進(jìn),為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,圍墾擴(kuò)大土地資源是必然趨勢(shì),但大面積圍墾而減少甚至截?cái)酁┟鏆w槽水,則加劇了閘下淤積的發(fā)展。3減淤措施3.1水力沖淤 建閘后,由于灌溉面積的增加,內(nèi)河水源相對(duì)減少。因此要充分利用水源,抓住有利的時(shí)機(jī)沖淤排沙,我們通過(guò)長(zhǎng)期研究和實(shí)踐,得出了如下實(shí)用性較強(qiáng)的水力沖淤方法。3.1.1逢大潮開(kāi)閘沖淤 根據(jù)大潮大淤,小潮小淤的特點(diǎn),放水沖淤采用大潮大放、小潮小放的方法,尤其是大潮大放,沖淤效果極為顯著。如1997年8月25日~9月2日東灘中心河閘關(guān)閘淤積試驗(yàn)表明:大汛關(guān)閘7d,閘下低潮位增加0.59m,閘下港
8、槽淤積量1.5萬(wàn)m3,而小汛關(guān)閘7d,閘下港槽淤積量0.3~0.4萬(wàn)m3,淤積量大汛關(guān)閘是小汛關(guān)閘的4~5倍。而大潮放同樣的水,前者的效率是后者的10余倍。3.1.2漲潮時(shí)清頂渾 根據(jù)一般潮水前峰挾沙量大的特點(diǎn),漲潮前(特別是大潮汛前)開(kāi)閘放水,