飛云江河口建閘初步構(gòu)想

童雪亮

（瑞安市水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，浙江 瑞安 325200）

1 河口概況

1.1 自然概況

飛云江位于浙江省東南部，在甌江以南，鰲江以北，流域界于東經(jīng)119°37′～120°40′，北緯27°38′～28°00′，北有北祖山與甌江小溪分界，西以洞宮山與福建相鄰，南有南雁蕩山與鰲江分界，東臨東海。

飛云江是浙江省第四大河，溫州市第二大河，它發(fā)源于景泰邊白云尖西北坡，流經(jīng)景寧、泰順、文成、瑞安4縣市，至瑞安市的上望入海，全長176km，總落差1265m，平均坡降6.2‰，流域面積3717km2。祭坑為流程起點，向北下行至東塘稱為東塘溪，至泰順縣黃橋稱三插溪，下行至百丈口以下始稱飛云江。泰順縣百丈口以上為上游，百丈口至瑞安市灘腳為中游，灘腳以下為下游。下游兩岸為濱海平原水網(wǎng)區(qū)，平原區(qū)河網(wǎng)率為6.0%左右，河網(wǎng)主干河為溫瑞塘河、瑞平塘河。

灘腳以上為山區(qū)性河道，坡度較陡；灘腳至馬嶼段地處丘陵地帶，為河流段，以徑流動力為主，河床較穩(wěn)定；灘腳至口門上望為感潮河段，潮差大，潮流強，屬強潮河口，長59km，馬嶼至上望河段長40km。其中，馬嶼至寶香段基本處在平原地區(qū)，坡降較平緩，平均為0.4‰左右，河道蜿蜒曲折，有3個大的河彎，屬彎曲型河段，曲率為2.3，徑流與潮流作用均較大，相互消長，河床沖淤多變，是河口區(qū)最不穩(wěn)定的河段；寶香至上望河段寬淺順直，河槽寬深比平均值為5.3，平面上展寬，展寬率為0.14，呈喇叭形，主要受潮流動力為主，沖淤幅度大而復(fù)雜。

河口的泥沙主要來自海域，潮流成為搬運泥沙的主要動力，飛云江河口外濱海泥沙90%左右由潮流挾帶進來，懸沙粒徑較細，屬黏土和細粉沙，口門處漲、落潮含沙量平均為2～4kg／m3，最大可達5～6kg／m3，對河口河床沖淤變化有很大影響。

1.2 飛云江河床演變分析

飛云江河口自灘腳以下至大北列島長75km，其中灘腳—馬嶼、七甲一線，河道由一系列突然轉(zhuǎn)折的順直河段組成，其河道平面形態(tài)格局明顯受構(gòu)造控制和谷坡基巖山體的約束，斷面比較窄深，形態(tài)較穩(wěn)定。七甲以下為彎曲性河道，寶香—口門上望為順直喇叭形河口段，上望以下為東海，海洋動力因素制約口門兩側(cè)岸灘的演變。通過近幾年來河床實測斷面資料分析河口各段河床沖淤情況如下：

1.2.1 平陽坑—七甲段 （上段）

平陽坑—七甲段河段雖受潮波影響，但其受潮流的造床作用不及馬嶼以下河段。這里主要表現(xiàn)為徑流參與下的落潮流作用，尤其在汛期，當(dāng)上游山洪爆發(fā)時，漲落潮流受到洪水的壓制，河道水流全過程均表現(xiàn)為落潮過程，河床在洪水徑流的作用下，以沖刷為主。而在枯水期，漲潮流帶來的豐富的海域泥沙，河床發(fā)生回淤。處于各順直河段的拐彎彎頂，洪水流速高達3～5m／s，部分彎頂凹岸出現(xiàn)強度較大的崩岸變形。

1.2.2 七甲段—寶香段 （中段）

由于七甲段—寶香段河段過渡彎曲，水流形態(tài)阻力大，其輸水、輸沙功能已不能滿足行洪輸沙的要求。在河槽沖淤特性上，該河段徑流造床作用與七甲段相比有所減弱，而潮流作用較上游段有所加強，具有過渡的性質(zhì)。在汛期（如1978年6—9月）或大潮期 （1978年9—11月）略有沖刷，但沖刷量較小，僅占中潮位下容積的1.0%～2.0%?？菟诤哟灿兴俜e。從年際變化看，枯水年河床有所沖刷 （如1978年5月至1979年7月），而豐水年反而有所淤積 （如1979年7至1993年10月），沖淤幅度占河槽容積的3.0%～4.0%。多年累積，基本上接近輸沙平衡，沖淤部位以灘地為主［1］。

1.2.3 寶香段—口門段 （下段）

寶香至河口為順直喇叭形河口段，長約15km，河寬由700m展寬至2000m以上。由于潮流造床作用較強，分別形成南、北兩沖刷槽，其間為狹長的心灘分開，河槽斷面呈 “W”形。寶香以下河段與七甲以上河段存在顯著的差異，即汛期上游河段有所沖刷，帶下的泥沙在下游河段堆積，構(gòu)成上沖下淤的局面，非汛期漲潮流強，下游河段沖刷，大量泥沙帶入上游段，形成下沖上淤的格局。然而從年際關(guān)系看，枯水年上下游河段均發(fā)生淤積，而豐水年均發(fā)生沖刷。其沖淤的絕對量下游河段大于上游河段2～4倍，而河床沖淤幅度下游河段小于上游段達2～5倍。沖淤部位以槽為主，灘地次之。比較珊溪水庫蓄水前2000年3月與蓄水后2001年4月的實測地形資料，該河段河床容積減小幅度達2.2%左右，珊溪建庫及趙山渡引水對飛云江河口影響的最終結(jié)論有待進一步積累觀測資料，但隨著趙山渡引水規(guī)模的增加，中下游河段將逐步淤積。

1.3 社會經(jīng)濟

飛云江河口屬于瑞安市市域范圍，瑞安地處浙江東南沿海，是浙江重要的現(xiàn)代工貿(mào)城市、歷史文化名城和溫州大都市區(qū)南翼中心城市。全市陸域面積1271km2，海域面積3037km2，共轄10個街道、5個鎮(zhèn)，總?cè)丝?42.47萬。2013年，實現(xiàn)生產(chǎn)總值614.00億元，財政總收入達到78.63億元，綜合實力居全國百強縣市第25位。

2 目前河口存在的主要問題

2.1 防洪排澇能力不足

洪、潮、旱等自然災(zāi)害仍然威脅著河口地區(qū)。為防御洪水和海潮災(zāi)害，保護人民生命財產(chǎn)和農(nóng)田，在沿江兩岸及沿海，興修了一批防洪御潮工程，主要有江堤、海塘、水閘。解放后，各片平原采取河道整治，河口上游一些大、中型水庫相繼發(fā)揮攔蓄作用，各片平原采取河道整治，1994年以后，沿江、海建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)堤防，城鎮(zhèn)編制了防洪規(guī)劃，使沿江城鎮(zhèn)、村莊、農(nóng)田的防洪抗災(zāi)能力得到提高，但洪澇、干旱仍是飛云江河口兩岸主要災(zāi)害之一。

2.2 河口岸線利用不充分

人多地少、土地資源緊缺制約了社會經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程。飛云江河口地區(qū)人多地少，人均耕地僅0.027hm2（0.41畝），近幾年來，隨著河口地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，按規(guī)劃，到2020年，河口區(qū)城市增加占用土地達4000.00hm2（6.0萬畝）以上，補充土地的缺口很大，土地后備資源相當(dāng)匱乏。因此，土地與電力一樣已成為瑞安經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸之一。而飛云江口及口外又有豐富的灘涂資源，合理開發(fā)利用飛云江河口現(xiàn)有灘涂資源，適時逐步開發(fā)，注意泥沙補給速度，保證濱海濕地的動態(tài)平衡，是目前河口治理需要綜合考慮的問題之一。

2.3 水資源水環(huán)境問題突出

瑞安市在7、8兩個月，因受副熱帶高壓控制，降水少、氣溫高、蒸發(fā)量大，而又正處在農(nóng)業(yè)用水和生活用水的高峰季節(jié)，旱情經(jīng)常發(fā)生，不僅給平原灌溉用水造成困難，同時也影響了工業(yè)用水、城市生活用水。目前，河口兩岸地區(qū)內(nèi)河河網(wǎng)水質(zhì)因嚴(yán)重污染而引起了功能性缺水，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，需水量逐步加大，更會加劇河口兩岸地區(qū)的旱情發(fā)生，因此水環(huán)境治理的必要性突出。

3 河口建閘效益初步分析

近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，河口治理越來越引起重視，治理目標(biāo)也由單一防潮功能，逐步向防洪 （潮）、治澇、水資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護，海洋戰(zhàn)略開發(fā)等綜合利用。河口建閘是河口治理的有效措施之一。根據(jù)飛云江河口的特點，建閘主要效益有以下幾個方面：

3.1 提高防洪 （潮）、排澇能力

經(jīng)初步估算，飛云江河口建閘后，可降低河口段水位約0.5m［2-3］，大大地減小了飛云江下游段，尤其是溫瑞平原及瑞平平原的防洪壓力，提高河口地區(qū)整體防洪潮能力，消除外海潮位頂托對兩岸平原排澇的不利影響，以發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)能力。

3.2 增加水資源與改善水環(huán)境

可以充分利用飛云江的淡水資源。水資源是人類生活、經(jīng)濟發(fā)展最基本的資源，也是保持良好生態(tài)環(huán)境的保證。據(jù)統(tǒng)計，飛云江河口來自上游的徑流多年平均為25.4億m3口站），這些徑流由于年內(nèi)分配不均勻，能被人們加以利用的僅為一小部分，大部分徑流流入東海，造成淡水資源的浪費。如果飛云江河口建擋潮閘，閘上形成淡水河道水庫，平時關(guān)閘蓄淡，提高淡水資源利用率，洪水季節(jié)開閘泄洪。同時也可以大大改善平原河網(wǎng)水環(huán)境，提升了瑞安市城市品質(zhì)與競爭力。

3.3 打造浙南核心避風(fēng)港

飛云江流域地處浙南沿海，漁業(yè)、航運發(fā)達。但是流域頻繁遭受臺風(fēng)、強臺風(fēng)侵襲，給區(qū)域的漁業(yè)安全度汛、漁船安全避風(fēng)產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)有漁港的避風(fēng)等級不夠、避風(fēng)錨地面積不足，無法完全滿足漁船安全避風(fēng)的需求，每逢強臺風(fēng)來襲，一部分大馬力漁船 “逃港逃洋”至浙江省臺州地區(qū)或福建省的沙埕港避風(fēng)，避風(fēng)成本高昂，而大部小馬力的漁船基本在避風(fēng)安全性能不足的本地漁港內(nèi)避風(fēng)，存在較大的安全隱患。

飛云江河口大閘建成后，飛云江將具備打造浙南地區(qū)避風(fēng)中心區(qū)的工程條件，可以大大提升發(fā)揮其船舶避風(fēng)港的功能和等級，能最大程度減少人員傷亡和減輕臺風(fēng)災(zāi)害損失。

4 閘址方案初步選擇

4.1 閘址方案

根據(jù)現(xiàn)狀地形及遠近期實施的可能性綜合考慮，初步可以選擇3個閘址方案。

（1）方案1：閘址距離瑞安大橋約5.1km。主河槽區(qū)布置泄洪閘 （22孔×20m，閘底板高程-4.0m），左側(cè)設(shè)通航孔 （凈寬16m，底高程-4.0m），右側(cè)設(shè)3000t級船閘 （凈寬34m，底高程-9.0m）。泄洪閘左右兩側(cè)各通過1.2km長的堵壩分別與丁山二期圍墾和閣巷圍墾相連。

（2）方案2：閘址距離瑞安大橋約11.7km。泄洪閘、通航孔和船閘規(guī)模同方案1。泄洪閘左側(cè)各通過1.2km長的海堤與規(guī)劃的甌飛圍墾堤線相連，右側(cè)通過2.8km長的堤線與飛鰲一期圍墾堤線相接。

（3）方案3：閘址距離瑞安大橋約18.8km，泄洪閘、通航孔和船閘規(guī)模同方案1。泄洪閘左側(cè)各通過1.4km長的海堤與齒頭山相連，右側(cè)通過2.3km長的堤線與規(guī)劃大連港相接。

4.2 閘址方案比選

從樞紐工程布置、工程效益、閘下淤積、環(huán)境影響、工程實施的難易程度及工程投資等方面分析，初步研究表明方案2相對較優(yōu)。閘址方案比選見表1。

表1 閘址方案比選一覽表［2］

5 建閘可能造成的影響及對策

建閘可能會造成一定影響，包括：閘下淤積、閘上游江道沖刷造成沿岸堤防失穩(wěn)、閘上游河道水質(zhì)變差及現(xiàn)有中小碼頭功能以及對水生生物等方面的不利影響。對于這些不利影響，可通過采取相應(yīng)的對策措施加以解決。

5.1 河口建閘可能造成閘下淤積及對防洪排澇及內(nèi)河航道的影響

采用數(shù)值模型軟件建立涵蓋工程所在海區(qū)的平面二維水動力數(shù)學(xué)模型，并以實測水文資料對模型進行驗證。在此基礎(chǔ)上，計算分析了飛云江河口建閘前后的流場變化，并用經(jīng)驗公式初步估算了海床沖淤變化，初步分析表明，建閘后閘下淤積幅度在0.6～2.1m［2-3］。由于飛云江地處東南沿海，受臺風(fēng)影響較多，并且河口泥沙顆粒較細易沖，可充分利用臺風(fēng)期間帶來的豐沛水量對閘下淤積體進行沖刷，同時還可以通過合理的工程布置及定期放水沖淤調(diào)度，維持防洪、航運要求，以減輕或消除閘下淤積的不利影響。

5.2 河口建閘對生態(tài)環(huán)境的影響

5.2.1 對水質(zhì)的影響

5.2.1.1 對閘上江道水質(zhì)的影響

河口建閘后，因攔河閘的擋潮作用，閘上江道水流變緩，利于水體懸浮物的沉降，水體較建閘前變清，但在閘上現(xiàn)狀排污負荷條件下，同時受到珊溪水利樞紐工程趙山渡引水致下游水量的影響，閘上江道水體主要水污染物CODcr和NH3-N的濃度會略有上升。

5.2.1.2 對閘上江道水環(huán)境容量的影響

根據(jù)相關(guān)研究成果，在90%來水保證率、現(xiàn)狀上游來水和飛云江干流兩岸排污條件下，建閘后的閘上江道水體的納污能力將有所下降，主要水污染物CODcr和NH3-N的環(huán)境容量都將減少。水體污染會變得嚴(yán)重，可能會出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，藻類爆發(fā)風(fēng)險的可能性較高。

5.2.1.3 減少水質(zhì)污染的對策

為保證閘上水體的水質(zhì)，可結(jié)合沿江產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整，對各排污企業(yè)污染物排放進行控制和削減，對污染物排放量大的企業(yè)可以考慮實施搬遷，以保證閘上水體水質(zhì)相對穩(wěn)定，達到水環(huán)境功能區(qū)劃定的水質(zhì)目標(biāo)。

5.2.2 對水生生物的影響

5.2.2.1 對魚類洄游通道的影響

相關(guān)研究表明，珊溪水利樞紐工程的建成對飛云江洄游魚類資源的影響是不可逆的，但是河口建閘后將加劇對飛云江河口洄游性魚類的影響，進一步隔斷洄游性魚類的洄游通道，影響其幼魚入海越冬和育肥上溯，勢必會影響飛云江洄游魚類的保護［1］。

5.2.2.2 對浮游性水生生物的影響

河口建閘后，大閘擋咸蓄淡使得閘上游水體和底泥的鹽度逐漸降低，流速下降，水生生物群落結(jié)構(gòu)將發(fā)生顯著變化。浮游植物、浮游動物群落由咸水型向淡水型、“動水型”向 “靜水型”演替。因流速下降使得水體對底泥的擾動減少，懸浮濃度下降，水體透明度增加，有利于浮游植物的光合作用，部分浮游植物的種類及豐度將增加。藍、綠藻數(shù)量將進一步上升，硅藻數(shù)量將下降，進而可能會出現(xiàn) “水華現(xiàn)象”。絕大多數(shù)海水和半咸水種類將因為水體鹽度的降低而消失，淡水種的數(shù)量將增加。游泳生物中絕大部分的咸水、半咸水種類將消失，代之出現(xiàn)大量淡水種類。

5.2.2.3 對閘下魚類 “三場”和漁業(yè)資源的影響

河口建閘后，因閘外附近海域潮流潮場、水沙特性和沖淤環(huán)境將發(fā)生變化，改變原有底質(zhì)環(huán)境和床沙類型，對魚類的產(chǎn)卵場所、覓食場所、棲息場所等產(chǎn)生較大的影響，進而對漁業(yè)資源產(chǎn)生影響。

5.2.2.4 對水生生物保護措施

（1）為減少建閘對洄游水生物阻隔的影響，在對河口洄游性生物的種群結(jié)構(gòu)、數(shù)量組成、洄游習(xí)性等進行研究的基礎(chǔ)上，對主要洄游魚類進行監(jiān)控。針對不同的河口洄游水生生物的生態(tài)習(xí)性，可采取增殖放流以保證其種群相對穩(wěn)定，并建設(shè)相應(yīng)的過魚設(shè)施、誘魚設(shè)施或在其種群洄游高峰時打開閘門，保證其洄游通道。

（2）對于河口建閘后可能造成的閘下淤積將破壞水生生物的棲息、產(chǎn)卵場地，阻礙其生存繁衍。建閘后，應(yīng)對閘下淤積情況進行監(jiān)控，保持充足的下泄水量，實現(xiàn)閘下沖淤平衡，減少閘下淤積對水生生物的影響。

5.3 河口建閘對現(xiàn)有碼頭功能的影響

對閘址上游的通航影響較小，但建閘后對閘下河道特別是飛云江大橋下游的新港區(qū)的淤積影響較為嚴(yán)重，將形成飛云江河口內(nèi)的航道萎縮，必須采取工程措施整治航道，以維持航道正常水深，或者新港區(qū)外遷至口門外。為了減少建閘對現(xiàn)有中小碼頭的影響，建議可以增設(shè)船閘，滿足漁船等非運輸船舶的頻繁過閘需求。

5.4 河口建閘對引起閘上江道沖刷，對兩岸江堤的影響

河口建閘后消除了海域來沙，同時上游洪水沖刷，閘上江道一般表現(xiàn)為 “單向沖刷”。為防止江道刷深后危及堤防安全，建議可采取控制閘上低水位的措施，保證大閘泄洪時閘上游一定水深形成水墊，以減小底部水流流速，減少對兩岸堤防沖刷，同時對凹岸局部沖刷堤段采取必要和可靠的防沖措施［2］。

6 結(jié) 語

飛云江河口建閘是河口治理的有效措施之一，可以進一步加強河口資源的保護和開發(fā)利用，減輕閘上河道淤積，提升閘上江道兩岸防洪 （潮）排澇能力，提高水資源利用率，改善水環(huán)境和景觀環(huán)境，提升瑞安市的城市品質(zhì)，具有重要意義。同時河口建閘是一項復(fù)雜的多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程，特別是對生態(tài)環(huán)境影響很大，應(yīng)進行科學(xué)論證，慎重決策。

［1］葉宗歐，劉娟娟.對建設(shè)楠溪江河口大閘若干問題的思考［J］.浙江水利科技，2011（5）：45-46.

［2］陳舟，王軍.飛云江河口建閘必要性及閘址初選專題報告［R］.杭州：浙江省水利水電勘測設(shè)計院，2013.

［3］田小平，周慧芬，金松濤，等.飛云江河口綜合規(guī)劃報告［R］.溫州：溫州市水利電力勘測設(shè)計院，2006.