長(zhǎng)江近壩河段航道整治工程特點(diǎn)分析

趙凱

摘要：“依托黃金水道，建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”是國(guó)務(wù)院對(duì)長(zhǎng)江航道建設(shè)提出的新高度、新要求，長(zhǎng)江航道局也提出了“6米水深到武漢、4.5米水深到宜昌”專題研究整治方案，目前長(zhǎng)江中游宜昌至昌門溪河段已經(jīng)進(jìn)行了第一期航道整治工程建設(shè)。由于該河段距離三峽大壩及葛洲壩大壩非常近，河段內(nèi)水情變化、河床地質(zhì)、岸坡演變等情況與其他河段有所不同。在近壩河段航道整治工程建設(shè)中，應(yīng)針對(duì)性的采取相應(yīng)措施，確保工程順利開展，達(dá)到整治目的。

關(guān)鍵詞：近壩河段；航道整治；

中圖分類號(hào)：U617 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）04-0060-02

李總理在十二屆全國(guó)人大二次會(huì)議的政府工作報(bào)告中，首次提出要“依托黃金水道，建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”，這是國(guó)務(wù)院對(duì)長(zhǎng)江航道建設(shè)提出的新高度、新要求。長(zhǎng)江航道局表示：將按照“深下游、暢中游、延上游、通支流”的建設(shè)思路，以系統(tǒng)整治為重點(diǎn)，全力推進(jìn)航道建設(shè)。中游實(shí)施荊江航道整治工程，力爭(zhēng)提前實(shí)現(xiàn)3.5米建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)，全面改善通航條件；專題研究“6米水深到武漢、4.5米水深到宜昌”航道整治方案。

目前長(zhǎng)江中游宜昌至昌門溪河段已經(jīng)進(jìn)行了第一期航道整治工程建設(shè)。由于該河段距離三峽大壩及葛洲壩大壩非常近，河段內(nèi)水情變化、河床地質(zhì)、岸坡演變等情況與其他河段有所不同。在近壩河段航道整治工程建設(shè)中，應(yīng)針對(duì)性的采取相應(yīng)措施，確保工程順利開展，達(dá)到整治目的。筆者根據(jù)宜昌至昌門溪河段航道整治一期工程建設(shè)，對(duì)近壩河段的航道整治工程特點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出自己的意見。

1.近壩河段的特點(diǎn)

1.1水情不同

本河段距離三峽大壩及葛洲壩大壩較近，距離葛洲壩大壩航程約60km，距離三峽大壩航程約lOOkm，現(xiàn)場(chǎng)水情受庫區(qū)調(diào)節(jié)影響非常大。葛洲壩調(diào)整出庫流量時(shí)，約4個(gè)小時(shí)候后，現(xiàn)場(chǎng)水位、流速即發(fā)生相應(yīng)變化，有時(shí)候甚至流向也發(fā)生變化。筆者根據(jù)宜昌至昌門溪河段航道整治一期工程關(guān)洲水道為例進(jìn)行分析，葛洲壩出庫流量以12500m3/s為分界線，現(xiàn)場(chǎng)水勢(shì)大致出現(xiàn)如圖1：

（1）葛洲壩出庫流量在12500m3/s以上時(shí)

水流從上游流到工程區(qū)域以后，大致分為兩股主要方向，一股從右側(cè)深槽（當(dāng)?shù)刂骱降溃┝鬟^，另一股從左側(cè)整治區(qū)域流過。此種流態(tài)下，施工區(qū)域水流流態(tài)有規(guī)律，不會(huì)出現(xiàn)亂流，有利于施工船舶的布置及施工。

（2）葛洲壩出庫流量在12500m3/s以下時(shí)

水流從上游流到工程區(qū)域以后，流經(jīng)施工區(qū)域的水流出現(xiàn)分叉，并在設(shè)計(jì)潛壩位置出現(xiàn)橫流。此時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)水流紊亂，部分區(qū)域出現(xiàn)流速加大現(xiàn)象，對(duì)施工船舶的布置及施工造成不利影響，需要改變船舶布纜設(shè)施，重新拋錨定位。

實(shí)際施工中，葛洲壩出庫流量浮動(dòng)范圍為6000-45000m3/s，現(xiàn)場(chǎng)的水流形態(tài)千變?nèi)f化，遠(yuǎn)不止以上的兩種分析情況。

1.2河床地質(zhì)不同

近壩河段區(qū)域?qū)儆谏絽^(qū)河流和平原河流的交界處，地質(zhì)情況既有山區(qū)河流特點(diǎn)，也有平原河流特點(diǎn)，河床覆蓋層以卵石為主，含少量砂，砂卵石下有較厚的砂層。部分河床區(qū)域含沙量極少，卵石在水的流速?zèng)_擊下呈緩慢推移質(zhì)移動(dòng)形式。這會(huì)對(duì)水下鋪排、船舶定位造成很大影響：鋪排的排體不易穩(wěn)定引起的是工程質(zhì)量問題，而船舶定位不穩(wěn)則影響的不僅是工程質(zhì)量問題，還是極大的安全隱患。

1.3對(duì)施工中安全管理提出更高的要求

航道整治工程中經(jīng)常用到的船舶為鋪排船、拋石船、各類定位船等。這些船舶大都屬無動(dòng)力船舶，即自身不具備航行能力，需要靠拖輪的拖帶才能行駛。在面對(duì)較復(fù)雜的水流環(huán)境下，要對(duì)其施工過程中可能會(huì)遇到的各項(xiàng)險(xiǎn)情做出安全預(yù)案，并且現(xiàn)場(chǎng)要備好動(dòng)力滿足要求的拖輪，在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)能隨時(shí)將施工船舶拖離現(xiàn)場(chǎng)或危險(xiǎn)區(qū)域。

2.近壩河段航道整治施工中的一些措施

根據(jù)近壩河段的一些特點(diǎn)，在施工中應(yīng)采取相應(yīng)的措施，消除或減小其影響，來達(dá)到施工目的和整治目的。

2.1水情分析

施工初、中期，應(yīng)堅(jiān)持測(cè)量流速及流向，分析其與水位的變化關(guān)系，對(duì)工程重點(diǎn)部位的流速、流向變化做到心中有數(shù)，為施工布置提供依據(jù)。同時(shí)施工中必須關(guān)注三峽及葛洲壩每日出庫流量及次日出庫流量預(yù)報(bào)，形成數(shù)據(jù)庫，分析施工區(qū)域水位變化情況。這是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工的基本數(shù)據(jù)，應(yīng)堅(jiān)持分析，將結(jié)果傳達(dá)所有施工船組。圖2為流量及水位關(guān)系曲線圖。

根據(jù)上圖曲線關(guān)系，結(jié)合流量預(yù)報(bào)，即可了解到施工區(qū)域水位變化浮動(dòng)情況，也就可以預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)流速、流向分布情況。這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工布置及安全管理具有非常重要的意義。

2.2船舶定位

施工船定位要求準(zhǔn)確、穩(wěn)定。鋪排時(shí)，排體入水階段，鋪排船受到的水流沖擊力是非常巨大的，定位不穩(wěn)則會(huì)引起走錨現(xiàn)象，導(dǎo)致排體移位，甚至船舶急遽走位引發(fā)安全事故。

施工時(shí)，船舶離岸較近時(shí)，一般采用垂直水流鋪排，可在岸上設(shè)置地錨，加大船舶穩(wěn)定；離岸較遠(yuǎn)時(shí)，一般采用順?biāo)伵?，排體順?biāo)鞣较蛉胨伵糯瑒t與水流方向呈垂直狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)加大上游的錨石重量及錨纜長(zhǎng)度；上游兩口錨與船體夾角應(yīng)盡量接近90°；船艏錨和艉錨（即圖3中的邊纜）應(yīng)向上游方向拋設(shè)接近45°左右來分擔(dān)上游錨的拉力。施工船拋錨布置變化大概如圖3。

經(jīng)過改進(jìn)拋錨方式后，鋪排船由原先的兩根纜繩受力變成4根纜繩受力，船舶穩(wěn)定性增強(qiáng)，能承受的起排體入水瞬間帶來的巨大沖擊力。

2.3水下鋪排

水下鋪排時(shí)，河床含沙量大，排體入水后易穩(wěn)定；含沙量小而卵石較多時(shí)，排體則非常不易穩(wěn)定，易引起滑動(dòng)。施工中可采取措施來加強(qiáng)排體的穩(wěn)定性：

首先應(yīng)加大排頭的壓載重量?？捎?個(gè)一組或10個(gè)一組砼塊，用尼龍繩捆扎在一起作為排頭壓載體，系在排布的縱向筋帶上，使排頭入水后能迅速著床穩(wěn)定。設(shè)置時(shí)應(yīng)注意每條筋帶都應(yīng)綁系砼塊組，使其受力均衡。

必要時(shí)，采用雙排頭形式：在排頭壓載體上游再設(shè)置一道砼塊組，用尼龍繩與排布縱向筋帶上的砼塊組相連，組數(shù)與縱向筋帶上的砼塊組數(shù)相同，尼龍繩長(zhǎng)度為水深深度加上10m左右。施工時(shí)，先進(jìn)行斷面推算，將第一組砼塊（第一個(gè)排頭）在上游斷面處拋投下水，再開始在設(shè)計(jì)排頭斷面進(jìn)行鋪排，第二組砼塊（第二個(gè)排頭）和排布一起入水。

施工中，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如流速、流向、排頭位置、排體入水長(zhǎng)度、船舶移動(dòng)距離、船舶即時(shí)位置燈，技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)即時(shí)進(jìn)行分析，初步判斷排體入水后的穩(wěn)定性。

鋪排后，條件允許時(shí)，應(yīng)迅速進(jìn)行探摸、驗(yàn)收，然后拋石壓載，使排體穩(wěn)定。

3.結(jié)語

在施工過程中，各河段都有其自身特點(diǎn)，不一而足，施工中應(yīng)采取的措施也不能一概而論，照搬套用，而應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，進(jìn)行分析研究，找到其特點(diǎn)，才能對(duì)癥下藥，找到有效的措施來解決施工中的難題。