錢塘江南股槽截流技術(shù)介紹

李金良 沈建忠 顧炳生

【摘要】本文介紹錢塘江南股槽截流在上虞世紀丘圍涂及對以后圍涂中的作用。

【關(guān)鍵詞】南股槽截流；圍涂工程實施

1. 引言

（1）上虞海涂地處錢塘江河口尖山河段南岸，屬錢塘江強涌潮區(qū)域，受錢塘江水流、曹娥江水流和外海潮流的共同作用，在河床中形成了南、中、北三條深槽，受豐、枯水期影響，主槽發(fā)育擺動頻繁，豐水時北股槽刷深，枯水時南股槽發(fā)育，兩岸灘涂自古以來此漲被坍，周而復(fù)始。上世紀六十年代末，上虞沿江一線堤塘受主槽南移影響，從三匯到蓋北，全線深江臨水，堤腳刷深，堤塘安全受到嚴重威脅，一坦決口，人們生命財產(chǎn)將嚴重受損。當時的上虞縣委、縣府組建了上虞縣治江圍涂指揮部（現(xiàn)上虞市海涂圍墾管理局）由主管副縣長任總指揮，在后倪，新農(nóng)、蓋北拋設(shè)三支塊石丁壩，以起挑流作用，阻止堤腳沖失，人們靠人力車、農(nóng)用船從夏蓋山運輸塊石，限于設(shè)備條件，三條丁壩都只拋筑不足200米長度，就遭遇主流沖刷，無法繼續(xù)延伸，丁壩只是暫時緩解了決堤的危險，還是無力改變治江的根本局面。面對困境，指揮部提出 “以圍代壩”的治江措施，取得較好效果。從1969年起，先后實施完成69、70、71、74、75、76、77、81、84、91、94、96丘等的26萬畝圍涂工程，既治理江道，又成可耕種、養(yǎng)殖、開發(fā)、建設(shè)的海涂黃金資源。

（2）1985年4～6月，上虞海涂又全線坍江，81丘東直塘近千米標高9米堤塘在半小時內(nèi)傾倒至黃海7.7米高程，海堤危在旦夕，縣委縣府組織人員物質(zhì)搶險，時任書記、縣長親臨一線，坐鎮(zhèn)指揮搶險，方保住海堤安全；1998年96丘治江圍涂工程完成時，造成南股槽極度萎縮，退潮后出現(xiàn)低灘外露，可直接走上中沙島，為截流南股槽創(chuàng)造了良好的自然條件，由于當時上虞港臨時碼頭的存在，錯失了一次千載難逢的機遇。

2. 世紀丘治江圍涂工程

2.1本世紀伊始，上虞開始實施“上虞市世紀丘治江圍涂工程”，項目于2003年6月開始試拋壩促淤，石壩面寬6 m，高程6.5 m，用自卸汽車直接運輸塊石上壩拋投，北順壩拋筑500余米長度，由于高壩改變了潮流的走向，壩頭沖刷十分嚴重，北順壩難于繼續(xù)延伸繼續(xù)。因壩址基底為粉砂土，壩頭沖刷至黃海-20米深以下，每米拋石斷面需塊石800 m3以上，且白天拋筑伸長10 m，晚上會被潮流沖失3～5米，遇上大潮汛甚至?xí)霈F(xiàn)一夜間幾十米石壩被沖失、沉陷，圍涂成本巨大，被迫停止施工。后通過修改調(diào)整施工方案，改拋西隔堤順壩、配以土工袋護底后，才完成世紀丘一期（南）丘的圍涂工程。但西隔堤壩頭同樣遭遇-20米以下沖刷坑，無法繼續(xù)實施一期（北丘）的圍涂施工，又改在東隔堤石壩施工，也只拋筑400余米長度也同樣出現(xiàn)-20米以下的壩頭沖刷坑。至此，治江圍涂工程處于嚴重受阻狀態(tài)。而此時中沙島由于受灘涂淤漲高程的限制，北面全線開始坍塌，每天5～10米，中沙島有消失的危險。針對江深、流急的現(xiàn)狀，經(jīng)過專家與技術(shù)部門的努力，提出了“截流南股槽，穩(wěn)定中沙島”的圍涂方案，終于改變了上虞治江圍涂面臨的停滯局面。

2.2“截流南股槽，穩(wěn)定中沙島”方案提出后，施工方案的確定至關(guān)重要，要穩(wěn)定中沙島不被沖失，必須使用大量塊石進行護岸保護，但中沙島隔著南股槽深溝，將近3 Km距離，將塊石運上島十分困難。經(jīng)過調(diào)查研究后，提出了在南股槽主槽區(qū)搶搭臨時鋼棧橋，將塊石直接運上中沙島的方案。這樣既可解決保護中沙島護岸之急，又可在南股槽截流時從東西二個方向同時展開，可加快施工進度，為截流成功創(chuàng)造條件。

3. 施工的組織與實施

3.1鋼棧橋施工。在南股橋主槽區(qū)造橋，因河床為粉砂土，深度在-15m以下，流速在5m/s以上，紊流，每日二次受漲落潮影響，每月有二次大小潮，潮差大，施工難度大。設(shè)計和施工單位的選擇是工程的關(guān)鍵，通過向全國公開招標，邀請省水利、橋梁5位知名專家進行綜合評標，最后選定在錢塘江上建造過四橋、九橋，有豐富經(jīng)驗的中國路橋集團第二公路局承擔(dān)設(shè)計、施工、運行維護總承包施工任務(wù)。工程于2006年2月23日開工至8月26日大橋合攏成功。在施工期間，針對主槽刷深至-24.5m、河床擺動不穩(wěn)等情況先后邀請省內(nèi)外知名水利、橋梁專家，先后召開四次技術(shù)討論、論證會議，采取加大樁徑、設(shè)置斜樁、增加深水段斜裝數(shù)量、增設(shè)暗錨樁等技術(shù)、工程、施工措施，于2006年8月25日完成鋼棧橋施工，鋼棧橋全長2866m，共用各類鋼材15000t。經(jīng)驗收合格后，于2006年9月1日載重50t的自卸汽車裝載塊石順利通過鋼棧橋直達中沙島施工拋石。

3.2拋石截流施工。2006年10月開始組織實施對截流南股槽拋石施工，經(jīng)過長期現(xiàn)場觀察、測量，將截流堤線位置選定在南北股潮交匯的臨界處，在理論上，該點位流速趨向于0，潮差小，勢能、動能最小，可減少沖失刷深，有利于施工。在北順壩壩頭處修建臨時碼頭，首次采用船拋塊石護底方法，在主槽區(qū)1000m范圍內(nèi)，先用漏底船平拋塊石護底的施工新工藝，護底高程控制在0m以下，護底寬度在50m左右，潮流可從上面流過。在平潮時運至施工軸線位置，用GPS定位，測深儀控制拋石高程，以確保壩體拋塊石能正確拋在護底塊石上，有效保護主槽不再刷深，東西兩岸二個工作面同時拋塊石，大量減少拋塊石斷面方和加快施工進度。在石壩內(nèi)側(cè)用泥漿泵沖灌土工布袋土方閉氣，既防止拋石壩滲水沖失，又促使槽區(qū)內(nèi)灘涂快速淤漲。2007年4月7日趕在汛期前龍口順利合攏，使南股槽成功截流，達到“截流南股槽，穩(wěn)定中沙島”的預(yù)期目標，創(chuàng)造了上虞治江圍涂史上的奇跡。

4. 實施后的效果顯著

南股槽成功截流后，徹底改變了潮流走向，南股槽槽區(qū)灘涂快速淤漲，最多一潮可淤高30cm以上，經(jīng)省水利河口研究院有關(guān)專家測算，2006年4月至2008年4月西片總淤積土方5600萬m3，平均淤積幅度1.0m以上，成效顯著。完成了上虞市世紀（新）丘一期圍涂工程（2008.3～2008.10）、上虞市世紀丘一期（北）丘圍涂工程（2008.3～2009.7）、上虞市世紀丘三期圍涂工程（2010.10～2011.7）、上虞市世紀丘二期圍涂工程（2011.12～至今）使上虞的治江圍涂施工難度極大降低，投入成本大大節(jié)省，開創(chuàng)了上虞治江圍涂的新局面。見圖1、圖2及表1。

5. 結(jié)束語

錢塘江南股槽的成功截流，實現(xiàn)了幾代治江圍涂人的夢想，有效改善和緩解了上虞及余姚的治江壓力，同時積累了豐富的圍涂施工技術(shù)與經(jīng)驗。