關(guān)于對(duì)四卯酉閘下移工程的思考

朱 濤， 顧曉銘， 周建華

(鹽城市大豐區(qū)水利局， 江蘇 鹽城 224100)

鹽城市大豐區(qū)位于江蘇省中部，鹽城市東南，32°56′N～33°36′N，120°13′E～120°56′E。東連黃海，南與東臺(tái)市接壤，西與興化市毗鄰，北與亭湖區(qū)、射陽縣交界。大豐區(qū)轄12個(gè)鎮(zhèn)1區(qū)6場(chǎng)、58個(gè)居民委員會(huì)、208個(gè)村民委員會(huì)，土地總面積3 008 km2。

大豐區(qū)地形南寬北窄，呈不規(guī)則三角形，南北長63 km，東西長44 km。地面高程1.9～4.5 m(廢黃河高程，下同)，高低相差2.7 m。除沿海灘涂外，全區(qū)地勢(shì)東高(2.8～3.5 m)西低(2.4～2.8 m)，南高(3.3～4. 5m)北低(1.8～2.2 m)。中部老斗龍港兩側(cè)為槽型洼地，寬3～6 km，自西南至東北貫穿全區(qū)，地面高程1.8～2.4 m。東南部川東港以南為高亢地，地面高程3.5～4.5 m。北部斗龍港以北為低洼地區(qū)，地面高程1.8～2.2 m。

大豐干河四卯酉區(qū)域范圍為：北至斗龍港、西至通榆河、南至五十里河、東至黃海，區(qū)域面積981 km2，其中海堤內(nèi)面積為911 km2。

四卯酉河和大豐干河是區(qū)內(nèi)最主要的引排河道，其中四卯酉河西端在施家灣向西與斗龍港相通，向東經(jīng)金墩、四岔河、海豐至四卯酉閘入黃海，全長23 km，流經(jīng)新豐鎮(zhèn)和上海農(nóng)場(chǎng)、海豐農(nóng)場(chǎng)。大豐干河縱穿一、二、三、四、五卯酉河，由大豐閘出黃海，全長38.4 km。

四卯酉閘建于1977年，主要用于擋潮、排澇，排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)10年一遇，擋潮標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，200年一遇校核，設(shè)計(jì)最大流量818 m3/s，日平均流量290 m3/s。該閘按三級(jí)水工建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，擋潮閘總長157.16 m，總寬69.5 m，共11孔，其中10孔為排水孔，每孔凈寬5.0 m，右岸1孔為通航孔，凈寬8.0 m，左岸與1號(hào)排水孔岸墩成45°，設(shè)有魚道孔，孔寬2. 2 m，魚道長69.9 m。閘底板高程為-2.50 m，閘頂高程為7.50 m，公路橋橋面凈寬6.0 m，高程為7.5 m。排水孔閘門均為鋼結(jié)構(gòu)平板直升門，固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QF—2×125 kN。通航孔為上下扇平板直升門，固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QH—2×100 kN。

1998年更換10個(gè)孔的排水孔閘門，由原鋼絲網(wǎng)波型混凝土閘門更換成鋼結(jié)構(gòu)平面閘門。

2004年實(shí)施四卯酉閘加固工程，加固工程內(nèi)容包括：更換工作橋，加固排架，加固公路橋拱瓦，閘底板下游面層做鋼筋網(wǎng)混凝土保護(hù)層，更新啟閉機(jī)，更新便橋，加固通航孔鋼閘門，新建啟閉機(jī)房。

2006年10月除險(xiǎn)加固工程完工。

2009年，對(duì)閘下游沖塘進(jìn)行填補(bǔ)工程，填補(bǔ)位置在閘下防沖槽邊緣至0+075，填石高度-4.5 m，填石長度35 m，由于沖塘太大，只能對(duì)防沖槽邊緣地帶進(jìn)行保護(hù)性施工。

2010年對(duì)閘下游防沖槽前沿進(jìn)行拋石工程，工程位置在防沖槽前至0+077位置，對(duì)2009年汛期塌陷的拋石進(jìn)行復(fù)填。

2012年對(duì)閘上游沖塘進(jìn)行拋填塊石，主要是拋填上游南側(cè)沖溝，防止沖塘毀壞防沖槽[1]。

1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容

1.1 外部條件

本工程建設(shè)主要的外部條件是工程與江蘇鹽城濕地珍禽國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的關(guān)系。

本工程處于緩沖區(qū)邊緣，靠近實(shí)驗(yàn)區(qū)。根據(jù)《中華人民共和國自然保護(hù)區(qū)條例》，在自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)內(nèi)，不得建設(shè)任何生產(chǎn)設(shè)施。在自然保護(hù)區(qū)的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，不得建設(shè)污染環(huán)境、破壞資源或者景觀的生產(chǎn)設(shè)施；建設(shè)其他項(xiàng)目，其污染物排放不得超過國家和地方規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。本工程為區(qū)域基礎(chǔ)水利設(shè)施，不屬于生產(chǎn)設(shè)施，主要目的為提高該地區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)，直接服務(wù)于保護(hù)區(qū)，運(yùn)行期沒有任何污染，同時(shí)本閘設(shè)有魚道，對(duì)恢復(fù)海洋魚類數(shù)量、吸引丹頂鶴覓食具有十分積極的意義，因此本工程不在條例禁止之列。

1.2 必要性

四卯酉閘工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，結(jié)構(gòu)老化破損嚴(yán)重，存在嚴(yán)重安全隱患，主要技術(shù)指標(biāo)不滿足要求，不符合水閘安全運(yùn)行的要求，根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》(SL214-98)[2]，評(píng)定四卯酉閘為四類閘，建議盡快立項(xiàng)拆建。

王港河以北區(qū)域包含大豐市區(qū)在內(nèi)，目前僅有2個(gè)口門：大豐閘和四卯酉閘。大豐閘閘下港道長達(dá)13 km，且閘下港道與斗龍港合用，受斗龍港排水頂托影響嚴(yán)重，排水不暢，根據(jù)歷年排澇情況統(tǒng)計(jì)，本區(qū)域70%以上澇水依靠四卯酉閘外排，現(xiàn)有排澇設(shè)施已無法滿足排澇要求。

1.3 主要任務(wù)

新閘工程主要任務(wù)為擋潮、排澇、灌溉、生態(tài)保護(hù)，同時(shí)閘上設(shè)置的公路橋兼有連接南北交通的功能，設(shè)置的通航孔是方便漁船進(jìn)港避風(fēng)。

2 氣象地質(zhì)條件

大豐干河四卯酉地區(qū)位于亞熱帶與溫帶過渡地帶，氣候具有明顯的過渡性、海洋性、季風(fēng)性特點(diǎn)。過渡性表現(xiàn)為氣候多樣，光、熱、水充沛。海洋性表現(xiàn)為春溫回升慢，秋溫下降慢，初霜遲，無霜期長。季風(fēng)性表現(xiàn)為冬季多西北風(fēng)，低溫少雨；夏季多東南風(fēng)，雨熱同期；春秋季為季風(fēng)交替時(shí)期，干、濕、冷、暖多變，春夏季、秋冬季界限不明顯。

根據(jù)土層的工程性質(zhì)差異，閘址土層主要分為7個(gè)主要工程地質(zhì)層：第(1)層淤泥質(zhì)壤土夾粉砂，其中淤泥質(zhì)壤土；第(2)層砂壤土夾粉砂，承載力特征值70 kPa；第(2A)層砂壤土夾粉砂，承載力特征值85 kPa；第(3A)層粉砂，承載力特征值190 kPa；第(3)層粉砂，承載力特征值140 kPa；第(4A)層砂壤土夾粉砂，承載力特征值80 kPa；第(4B)層粉砂，承載力特征值200 kPa；第(5A)層粉砂夾砂壤土，承載力特征值145 kPa；第(5B)層壤土，承載力特征值70 kPa；第(5)層粉砂，承載力特征值180 kPa；第(6)層壤土夾砂壤土，承載力特征值85 kPa；第(7)層壤土，較濕，承載力特征值70 kPa。

經(jīng)分析， 20年一遇、50年一遇閘上設(shè)計(jì)洪水位分別為2.51 m、2.68 m，汛期正常高水位為1.85 m、非汛期正常高水位為1.28 m，閘上汛期正常低水位為0.11 m、非汛期正常低水位為0.16 m。

根據(jù)本地類似工程經(jīng)驗(yàn)，勘區(qū)除第(3A)、(4B)、(5)層外均有液化可能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮液化土的影響，采取必要的抗液化措施。施工時(shí)應(yīng)根據(jù)土層的滲透系數(shù)、水位降深要求及工程特點(diǎn)等綜合確定降水方法，采取必要的抗?jié)B措施。

3 工程規(guī)模

四卯酉地區(qū)河網(wǎng)縱橫，水流互相連通，采用非恒定流計(jì)算方法能較好反映自身區(qū)域澇水排澇實(shí)際情況。利用軟件建立的川東港區(qū)域模型曾應(yīng)用于川東港閘下移工程規(guī)模論證。本階段初步建立了四卯酉區(qū)域河網(wǎng)非恒定流模型進(jìn)行排澇規(guī)模計(jì)算。

當(dāng)大豐干河四卯酉地區(qū)按10年一遇標(biāo)準(zhǔn)整治時(shí)，需對(duì)四卯酉河、大豐干河等主要骨干支河進(jìn)行拓浚。其中新老閘之間河道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：河道底寬100～140 m、河底高程-4.0 m、邊坡1∶4。新閘規(guī)模組合為：閘孔凈寬80 m、底板面高程-3.0 m；閘孔凈寬90 m、底板面高程-2.5 m；閘孔凈寬110 m、底板面高程-2.0 m。

大豐干河四卯酉區(qū)域范圍為：北至斗龍港、西至通榆河、南至五十里河、東至黃海，區(qū)域面積981 km2，其中海堤內(nèi)面積為911 km2，海堤外70 km2。區(qū)內(nèi)地形南高北低、東高西低，中間老斗龍港兩岸圩槽型洼地，至通榆河地面高程80%在2.5 m以下，現(xiàn)均已按圩區(qū)建設(shè)。老海堤以東地區(qū)地面高程95%在3.0 m以上，斗龍港南測(cè)地面高程85%在2.5 m以下。

論證當(dāng)大豐干河四卯酉地區(qū)按10年一遇標(biāo)準(zhǔn)整治時(shí)，需對(duì)四卯酉河、大豐干河等主要骨干支河進(jìn)行拓浚。其中新老閘之間河道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：河道底寬100～140 m、河底高程-4.0 m、邊坡1∶4。新閘規(guī)模組合為：閘孔凈寬80 m、底板面高程-3.0 m，閘孔凈寬90 m、底板面高程-2.5 m，閘孔凈寬110 m、底板面高程-2.0 m，老閘拆除。

4 選址方案

近年來，閘下高灘淤積較快，加上多年來的多次圍墾，使得海堤線整體外移，閘下港道長度逐年增加，現(xiàn)狀閘下港道長近14 km，閘下港道淤積較為嚴(yán)重，每年均需對(duì)閘下港道進(jìn)行清淤。從縮短下游港道長度，減小閘下港道淤積等方面考慮，本次擬建閘址下移。通過對(duì)多年衛(wèi)星圖片對(duì)比，下港道上段受圍墾堤線和互花米草的控制，近20多年來基本穩(wěn)定。

新閘閘址采用兩個(gè)方案進(jìn)行比選(表1)，方案一(ENE方案)順應(yīng)目前老閘下游港道走勢(shì)，向東偏北方向延伸，在老港道入海口處新建新閘；方案二(E方案)沿目前的閘上河道走向向東延伸，新閘沿老閘閘上河道延長線布置。

表1 兩方案技術(shù)對(duì)比

考慮到規(guī)劃中的大豐港挖入式港口布置，建議閘址選用ENE方案，即新老閘之間河道與現(xiàn)有港道走勢(shì)基本一致，在老港道入?？谔幗ㄐ麻l[3]。

5 環(huán)境影響

隨著人口增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大豐區(qū)廢污水排放量增加迅速，地表水均已受到不同程度的污染。王港河、川東港河等河道污染嚴(yán)重，主要超標(biāo)因子為TP、NH3-N、揮發(fā)酚、COD等。2005年對(duì)監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)，表明大豐境內(nèi)無Ⅰ類水，基本為Ⅲ類和Ⅳ類水。

下移工程實(shí)施后可有效提高該流域的防洪、排澇、擋潮標(biāo)準(zhǔn)，極大地改善廣大群眾的生產(chǎn)和生活環(huán)境、區(qū)域水環(huán)境。

四卯酉閘下移工程實(shí)施后，大大減少閘下港道淤積量，將上游淡水引至?？?，將極大改善現(xiàn)四卯酉閘下圍墾土地的生態(tài)環(huán)境，降低鹽堿對(duì)土壤的影響，現(xiàn)圍墾的土地價(jià)值將得到提高。

工程可能造成水土流失，在采取水土保持方案所推薦的生態(tài)恢復(fù)及環(huán)境保護(hù)措施后，將提高地表林草覆蓋度，減少水土流失，增加土壤含水量，改善土壤理化性質(zhì)，保水、保肥、保土，提高單位面積生物生產(chǎn)力。地表植被的恢復(fù)和增加，有利于生態(tài)環(huán)境的改善。

6 結(jié) 語

四卯酉閘下移工程是一項(xiàng)水利防洪、擋潮、排澇、蓄淡工程，工程完成后將提高該區(qū)域的防洪、排澇、擋潮標(biāo)準(zhǔn)，有力保證該地區(qū)的人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，尤其是加快大豐港港區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》《鹽城市沿海發(fā)展水利專項(xiàng)規(guī)劃》《江蘇省灘涂圍墾規(guī)劃》等要求相吻合。

工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的有利影響遠(yuǎn)大于不利影響，不利影響主要在施工期，通過環(huán)境保護(hù)措施可以得到改善。工程運(yùn)行期，將對(duì)該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和改善有很大的促進(jìn)作用，對(duì)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高有很大的推動(dòng)作用。從環(huán)境影響的角度評(píng)價(jià)，本工程的建設(shè)是必要的、可行的[4]。

通過對(duì)大豐區(qū)四卯酉閘下移工程前期觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，基本掌握了該水閘工程前期所需各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)今后工程管理中采取必要措施具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。