安慶港口局公務(wù)碼頭工程防洪影響評(píng)價(jià)分析

王 菲 （安徽省長(zhǎng)江河道管理局，安徽 蕪湖 241000）

1 工程概況

1.1 新建碼頭基本情況

碼頭采用浮式躉船結(jié)構(gòu)，躉船長(zhǎng)度為65m，寬13m。接岸工程由活動(dòng)鋼引橋和架空斜坡道組成，總長(zhǎng)68m，其中活動(dòng)鋼引橋尺寸為42m×4.5m，采用平行弦桁架式結(jié)構(gòu)，高度3.5m，節(jié)間長(zhǎng)度3.5m。斜坡道尺寸為26m×6.5m，由2跨13m標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制混凝土引橋組成，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用2根φ800mm的鉆孔灌注樁，上接立柱、蓋梁，面層安裝活動(dòng)鋼引橋行走軌道。

1.2 工程區(qū)河道概況

安慶河段上起皖河口，下至前江口，河道長(zhǎng)約24.15km，為一首尾束窄、中間展寬的微彎分汊型河段。安慶河段地質(zhì)構(gòu)造屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的范圍，河床大多發(fā)育于疏松沉積物上，這些疏松沉積物構(gòu)成現(xiàn)代河床的直接邊界。沉積物具有二元相結(jié)構(gòu)特征，上部為細(xì)粒層，主要是亞粘土的河漫灘相，下部為粗粒層，主要是中細(xì)砂、局部粉砂和礫石的河床相。

碼頭工程位于安慶河段進(jìn)口段左岸皖河口下游，工程處防洪工程屬于安慶江堤城區(qū)防洪墻段，墻頂高程20.84m，墻頂寬7.8m，墻高約7.0m。

1.3 河道演變及近岸河床變化分析

安慶河段進(jìn)口單一段為安慶河段中最為穩(wěn)定的一段，本段河道演變的主要特點(diǎn)為深槽橫向變化頭部右擺、中部略有右擺、尾部左擺下延，縱向頭部變化不大、尾部下移；左岸沙漠洲段先沖后淤，安慶港區(qū)略有淤積，右岸張家灣段沖刷、大渡口～-北圩拐段淤積。

2003～2011年，工程區(qū)近岸河床岸坡沖淤交替，總體呈淤積態(tài)勢(shì)，岸坡及深槽相對(duì)穩(wěn)定，本段岸坡坡度較緩，平均坡度在1:8左右，局部陡坡在1:4～1:5之間。

工程區(qū)近岸河床斷面變化圖

2 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算

2.1 壅水計(jì)算

局部壅水影響主要計(jì)算水頭損失（沿程+局部），根據(jù)工程前后的流態(tài)分別建立能量方程。因沿程損失較小，可忽略，則興建建筑物所造成的水頭損失主要為局部損失，且主要表現(xiàn)為水工建筑物上游斷面工程前、后的水位變化。根據(jù)國(guó)內(nèi)科研所對(duì)這一問題所進(jìn)行的水槽概化模型及原型試驗(yàn)研究成果，對(duì)新建建筑物前后的流態(tài)分別建立能量方程。

根據(jù)計(jì)算可知，在設(shè)計(jì)洪水位條件下，新建碼頭工程占用長(zhǎng)江行洪斷面0.14%，工程局部壅水高度為0.307cm，工程建設(shè)對(duì)河道行洪安全影響較小。

2.2 滲流穩(wěn)定計(jì)算

采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院的《理正滲流分析軟件》對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析，由此判斷工程實(shí)施對(duì)堤防滲流穩(wěn)定的影響。

根據(jù)計(jì)算可知，在設(shè)計(jì)洪水位條件下，工程實(shí)施前后，堤內(nèi)地表滲流比降均在允許范圍內(nèi)，滿足滲流穩(wěn)定要求。

2.3 岸坡穩(wěn)定分析

根據(jù)《水利水電工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)需滿足表3的要求。

采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院的《理正邊坡穩(wěn)定分析軟件》，利用計(jì)算程序自動(dòng)搜索最不利滑動(dòng)面，計(jì)算得K＝1.674?？紤]到本工程邊坡距后方江堤較近，邊坡穩(wěn)定對(duì)江堤安全影響較嚴(yán)重，確定該邊坡級(jí)別為Ⅱ級(jí)，從計(jì)算結(jié)果來看，擬建工程邊坡穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范要求。

3 洪水影響分析

3.1 對(duì)行洪安全的影響分析

根據(jù)壅水計(jì)算，工程阻水面積較小，設(shè)計(jì)洪水位下占用長(zhǎng)江行洪斷面0.14%，基本不減少過水面積，對(duì)河道行洪影響不大。

3.2 對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析

工程區(qū)近岸河床岸坡沖淤交替，變化幅度不大，岸坡及深槽相對(duì)穩(wěn)定，本段岸坡坡度較緩。碼頭為浮式躉船型式，工程興建后對(duì)河道的局部邊界條件改變很小，引起河道局部流場(chǎng)的變化也很小，對(duì)流速流場(chǎng)影響范圍有限，影響程度較小，這種局部變化不會(huì)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定產(chǎn)生明顯不利影響。

3.3 對(duì)現(xiàn)有防洪工程及其他水利工程與設(shè)施影響分析

擬建工程在淹沒狀態(tài)局部壅水高度計(jì)算表 表1

工程實(shí)施前后計(jì)算代表斷面堤內(nèi)滲流比降計(jì)算結(jié)果 表2

抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 表3

工程位于安慶河段進(jìn)口左岸城區(qū)防洪墻段，根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過岸坡穩(wěn)定計(jì)算分析，能夠維持岸坡的穩(wěn)定和安全，對(duì)后方防洪墻影響較小。

工程位于安慶河段進(jìn)口左岸城區(qū)防洪墻段，根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過滲流穩(wěn)定計(jì)算分析，工程實(shí)施后，堤內(nèi)地表滲流比降均在允許范圍內(nèi)，滿足滲流穩(wěn)定要求。

從河岸邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果看，工程實(shí)施后近岸邊坡安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。鋼引橋接岸橋臺(tái)開挖施工時(shí)會(huì)破壞已實(shí)施的護(hù)坡，工程實(shí)施后應(yīng)及時(shí)對(duì)護(hù)坡?lián)p壞部分按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)修復(fù)。

4 防治補(bǔ)救措施

①工程施工前需編制好施工方案，嚴(yán)密防護(hù)措施。工程在施工時(shí)，要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，盡量減少樁基施工對(duì)基礎(chǔ)土層的破壞，施工中涉及到土方回填時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)回填土混雜水泥渣或者其他雜物，回填土應(yīng)采用粘土并壓實(shí)，回填壓實(shí)度不低于0.95。

②工程距離后方防洪墻較近，工程施工會(huì)破壞已實(shí)施的護(hù)坡工程，對(duì)堤防滲流穩(wěn)定產(chǎn)生一定影響，為減小樁基對(duì)堤防的不利影響，結(jié)合建設(shè)方案對(duì)施工區(qū)恢復(fù)基本方案，擬對(duì)樁基礎(chǔ)實(shí)施防滲處理措施。防滲總體布置：對(duì)樁基礎(chǔ)周邊2m深度范圍內(nèi)，采取粘土回填、壓實(shí)，結(jié)合鋪設(shè)土工膜防滲。

5 結(jié)束語

安慶港口局公務(wù)碼頭工程防洪評(píng)價(jià)利用歷年實(shí)測(cè)水文資料及已有的研究成果，從項(xiàng)目建設(shè)對(duì)流域規(guī)劃、河道防洪、河勢(shì)演變、堤防安全等方面進(jìn)行分析論證，分析成果可為工程提供相應(yīng)防治措施建議，并為類似工程防洪評(píng)價(jià)，提供參考和借鑒。