張巖
摘 要:松花江是全長(zhǎng)700多公里,是黑龍江省重要的航運(yùn)通道。但是松花江在高緯度地區(qū),在每年的冬季都會(huì)結(jié)冰,而在結(jié)冰和破冰時(shí),河流中大量的流冰就會(huì)對(duì)航道的基礎(chǔ)造成嚴(yán)重的破壞。
關(guān)鍵詞:流冰;航道基礎(chǔ)設(shè)施;影響
結(jié)凍河流的航運(yùn)一直不發(fā)達(dá),這是因?yàn)樵诿磕昵锒牧鞅鶗?huì)對(duì)碼頭有著很強(qiáng)的沖擊作用,影響建筑的質(zhì)量,在我國(guó)的北方河流流冰現(xiàn)象是不可避免的。但是想要開(kāi)展內(nèi)河運(yùn)輸,拓展松花江周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展就必須依靠碼頭等航道基礎(chǔ)設(shè)施。
一、流冰和開(kāi)江的概念
流冰和開(kāi)江一般出現(xiàn)在春秋兩季,其中因?yàn)榍锛镜牧鞅挠绊懥σ话阋h(yuǎn)遠(yuǎn)小于春季,春季的流冰形象,被稱之為開(kāi)江現(xiàn)象。開(kāi)江現(xiàn)象其壯觀程度常年作為松花江沿岸每年的一項(xiàng)重要的時(shí)令景觀。開(kāi)江的場(chǎng)景簡(jiǎn)述起來(lái)就是巨大的冰塊互相撞擊,也撞向岸邊,通常一塊冰蓋的大小在十幾平米到幾百平米不等,加上水下的部分,冰塊的質(zhì)量是一個(gè)恐怖的數(shù)值,造成的慣性力也是極大的,所以對(duì)于岸邊的建筑會(huì)造成巨大的沖擊力。而這樣的流冰時(shí)間一般在一到兩周時(shí)間。
開(kāi)江的時(shí)間江邊的是拉起警戒線的,不許人靠近岸邊,同時(shí)保證河流和岸邊不允許有船只和其他設(shè)備。一般的漁船放在岸邊會(huì)對(duì)冰塊沖擊翻沉,同時(shí)也能收到冰排的擠壓后嚴(yán)重的變形。
二、流冰的危害
1、對(duì)于河床的危害
一般來(lái)說(shuō)的流冰對(duì)河床的危害較小,其主要的影響在于流冰后改變河床深度,松花江的特點(diǎn)在于河面較快,河道較淺,但是冰排的作用會(huì)將河床的泥沙攪動(dòng),然后通過(guò)水流將泥沙帶走,這樣的情況會(huì)造成上游的泥沙減少,河道變深,有利于航運(yùn)。但是對(duì)于下游由于泥沙堆積導(dǎo)致泥沙堆積,河面上升,對(duì)于堤壩有了新的建筑要求。
2、對(duì)于航道的影響
在其松花江的入冬之后,所有船只是不許下江的,所有船只都會(huì)有被拖到岸邊的安全地點(diǎn)。但是航道的影響的主要是因?yàn)樵诮闹Я饔泻芏啵陂_(kāi)江、流冰的過(guò)程中主河道出現(xiàn)流冰的堆積現(xiàn)象造成河流改道,從未對(duì)于下游的防洪產(chǎn)生巨大的影響。這種的現(xiàn)象在每年的流冰過(guò)程中非常普遍。所以流冰經(jīng)常造成航道封閉現(xiàn)象,在航道的管理中,主流向的改變也是最影響航要使用的問(wèn)題。
三、流冰造成洪峰現(xiàn)象
流冰造成洪峰是需要一定的條件的,但是一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象危害非常嚴(yán)重。在流冰流經(jīng)河床較高的地帶就容易造成擱淺,巨大的冰塊堆積在一起形成一道天然的冰墻,通常在累計(jì)到一定高度的時(shí)候就冰墻就會(huì)破裂,造成一個(gè)小型的洪峰。但是如果在冰排堆積的時(shí)候出現(xiàn)嚴(yán)重的氣溫下降現(xiàn)象,就會(huì)加固冰墻,從而導(dǎo)致冰墻凍結(jié)成一個(gè)整體,能夠承受的水壓大大增加,這樣水就會(huì)不斷的堆積,形成類似于堰塞湖的形態(tài)。這種形態(tài)的危害主要有耽擱方面,第一,巨大冰塊慣性很大,會(huì)對(duì)岸邊的建筑造成毀滅性打擊。第二,因?yàn)樗鞫氯哆吙赡軙?huì)出現(xiàn)超過(guò)警戒水位的現(xiàn)象,第三,在冰塊的開(kāi)裂的時(shí)候會(huì)在局部形成一個(gè)強(qiáng)烈的洪峰,這個(gè)洪峰可能會(huì)對(duì)下游的防洪產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,甚至?xí)霈F(xiàn)漫堤的現(xiàn)象。
3.1流冰對(duì)河床的影響封江流冰對(duì)河床影響較小。開(kāi)江過(guò)程中,由于流冰過(guò)程中水位落差較大,流冰速度較快,一般在2~4米/秒,流冰過(guò)程中易造成陡岸的塌方。在臨近水面的沙灘上起到推沙的作用,致使沙灘堆入深槽,同時(shí)部分冰排在緩流處被推倒岸邊,融化。特別位于頂沖點(diǎn)的島嶼,受冰排和水流的作用,形成大面積沖刷,從而改變?cè)摵佣蔚闹髁髯呦颉?/p>
3.2流冰對(duì)航道的影響秋季流冰,流冰帶主要沿主流方向,由于秋季水流較清,對(duì)沿主流的航道具有一定的沖刷作用。開(kāi)江流冰由于水流速度快,對(duì)航道影響較大,破壞原有的水流、河床平衡條件,在改變航道主流走向。以佳同線為例,每年開(kāi)江后,移標(biāo)改道次數(shù)非常多。主要是由于開(kāi)江流冰過(guò)程中,在流冰較強(qiáng)外力作用下,打破了原有的平衡,形成新的平衡所至。
3.3特殊流冰對(duì)航道影響開(kāi)江流冰過(guò)程中,在河道的束窄、彎曲、淺灘、分岔等處,冰凌容易堆積,形成堵塞,在堵塞處,有時(shí)冰排查到河底,在上游流冰的不斷作用在推起河底的泥沙,向下堆積。開(kāi)江后,來(lái)不及沖刷形成礙航淺灘。松花江位于依蘭下20公里處,航道358導(dǎo)線處,該段江面束窄,水流速度較快,底質(zhì)為卵石和粗砂,為無(wú)汊流單一河段,正常年份航道條件較好。在2001年開(kāi)江后航道水深低于該河段水深20~30厘米,形成礙航淺灘。綜合分析認(rèn)為,該處開(kāi)江后形成了冰壩,冰查到河底,推出幾道橫楞,開(kāi)江后由于河床底質(zhì)不易沖刷,形成階段性礙航淺灘。
四、流冰對(duì)航道設(shè)施的影響
正常開(kāi)江流冰對(duì)航道設(shè)施影響較小,但特殊年份,由于冰排在束窄河段查住,形成冰壩產(chǎn)生凌汛,對(duì)航道設(shè)施破壞很大。最為典型的是1994年,在松花江下游佳木斯江段發(fā)生的一次建國(guó)以來(lái)最大的一次凌汛,4月16日20時(shí)在樺川縣星火灌溉站江段形成冰壩,致使佳木斯城區(qū)江段水位迅速上漲,到17日7時(shí)水位最高達(dá)到79.47米,超警戒水位0.47米,為凌汛期有記載以來(lái)的最高水位。整個(gè)凌汛過(guò)程從形成冰壩至水位達(dá)到最高點(diǎn)用時(shí)11小時(shí),水位漲幅3.4米,整個(gè)凌汛歷時(shí)四天。凌汛造成佳木斯航道分局全部船舶被推到岸邊,被冰排查住,無(wú)法脫身,水位回落后有被擱到岸上的危險(xiǎn)。佳木斯航道分局用了10噸的炸藥進(jìn)行炸冰。用兩天時(shí)間船舶才脫險(xiǎn),船舶受冰排擠、撞損失巨大。同時(shí)凌汛還造成100多座標(biāo)志流失。春季流冰對(duì)水工建筑物的破壞也較大,整治建筑物的壩體上部在流冰期,受冰排撞、擠容易損毀。松花江佳同線有多處整治建筑物損壞,如:574公里一處鎖壩、581公里一處鎖壩、583公里一處鎖壩、586公里一處丁壩、597公里一處鎖壩,破壞嚴(yán)重,出現(xiàn)了50~100米的缺口。分析為開(kāi)江冰排作用所致。5預(yù)防減少流冰的影響每年的流冰是一種正常的自然現(xiàn)象,每年情況不同對(duì)航道及設(shè)施的影響程度不同??偨Y(jié)多年的經(jīng)驗(yàn),一是封江前對(duì)航標(biāo)進(jìn)行加固,低洼處的標(biāo)志移到高處,無(wú)法移動(dòng)的更換臨時(shí)標(biāo)志;二是對(duì)位于頂沖點(diǎn)的島嶼進(jìn)行護(hù)岸,減少?zèng)_刷。三是在整治過(guò)程中或整治后,每年安排一定的維護(hù)性工程疏浚,強(qiáng)主堵汊,減少汊流分流。在實(shí)際工作中收到了很好的效果。
五、結(jié)束語(yǔ)
松花江由西北部的嫩江和東南部的第二松花江匯集而成。兩江在三岔河匯集始稱為松花江,干流全長(zhǎng)920km。由哈爾濱以下為松花江下游,全長(zhǎng)696公里。松花江流域三面環(huán)山,河流沿西向東偏北走向。松花江干流在哈爾濱以上地區(qū)為平原地區(qū)。哈爾濱至依蘭為平原和丘陵,河谷狹窄。其中依蘭上游,有一段叫三姓淺灘,原水深較小,經(jīng)整治后航道水深有了較大提高。自依蘭至佳木斯段江面束窄,中水寬度只有500~800米。多處礙航淺灘。松花江流冰由于受氣溫、河床、降水等因素影響而不同,對(duì)航道及設(shè)施的影響不近相同。應(yīng)總結(jié)規(guī)律,做好應(yīng)對(duì)工作,搞好航道維護(hù)。
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