嚴(yán)后軍,王敬宇,丁 躍
1.江蘇省淮沭新河管理處,江蘇淮安 223005
2.江蘇省善后閘管理所,江蘇連云港 222235
3.江蘇省新沂河??诳刂乒こ坦芾硭K連云港 222228
善后閘樞紐位于江蘇省連云港市東陬山西南麓,由善后新閘、車軸河閘(原善后閘)、燒香河閘及部分海堤組成,是埒子口樞紐主要組成部分(埒子口樞紐還包含五圖閘與圖西閘,由地方水利部門管理,目前兩閘淤積十分嚴(yán)重,無(wú)法正常發(fā)揮效益)。三座工程在下游約500m處合并入海,距離入??诩s16km。善后閘樞紐現(xiàn)由江蘇省水利廳直屬單位省淮沭新河管理處管轄。樞紐主要承擔(dān)沂北地區(qū)1700多km2的排澇任務(wù)和600多km2(高程3.5m以下,廢黃河高程,下同)擋潮任務(wù),同時(shí)具有灌溉和通航等功能。工程部分參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 善后閘樞紐部分工程參數(shù)
工程自建成投運(yùn)以來(lái),在排澇、擋潮、抗旱等方面發(fā)揮了巨大的作用。經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行,也暴露出了一些問(wèn)題,特別是河道淤積嚴(yán)重及部分工程效能降低。
為監(jiān)測(cè)工程河床變化,管理單位在工程上下游布設(shè)了18個(gè)觀測(cè)斷面,我們以善后新閘下游距工程305m的一個(gè)斷面作為參考,以1958年、2002年、2005年及2011年4個(gè)斷面進(jìn)行比較。1)斷面積:即在某一特定水位下,斷面的過(guò)流面積。通過(guò)測(cè)量及計(jì)算,以2.5m作為計(jì)算斷面積的特定水位,上述幾個(gè)年份的斷面積分別為:1958年 686m2、2002年 227m2、2005年 222m2及 2011年 的206m2;2)深泓高程:此斷面對(duì)應(yīng)的4個(gè)深泓高程分別為:1958年的-3.00m、2002年的-0.92m、2005年的-1.11m以及2011年的-0.09m。從上述數(shù)據(jù)可以看出,下游河道淤積已經(jīng)十分嚴(yán)重,過(guò)流斷面減小60%~70%,深泓高程在不斷升高,且逐年加重,目前下游引河只剩下一條淤淺的河槽。(注:與2002年相比,2005年的斷面有所增大及深泓高程降低是因2004年對(duì)下游引河進(jìn)行了清淤)
分析淤積嚴(yán)重主要有以下幾個(gè)方面:1)漲落潮:漲潮歷時(shí)短、流速大、含沙量大,隨著潮水位增加,流速減小,大部分泥沙落在河床上。海水每天漲落2次,每月2次大潮。周而復(fù)始,新淤泥覆蓋老淤泥,老淤泥板結(jié),斷面不斷“瘦身”;2)徑流變化:建閘前,上游有水必排,建閘后控制了上游水源,主要在汛期排水,非汛期則蓄水。如善后新閘控制運(yùn)用主要集中在7、8兩個(gè)月,平時(shí)蓄水保證上游沿線工農(nóng)業(yè)用水??刂七\(yùn)用次數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2;3)下游引河過(guò)長(zhǎng):樞紐到入??诰嚯x約16km,且多處彎曲。過(guò)長(zhǎng)的引河有利于潮水中泥沙的沉積,且消減了水流的動(dòng)能即帶走泥沙的能力;4)下游蘆葦灘地的影響:樞紐工程下游至入海口有16km河道,其中10km河道兩岸灘地長(zhǎng)滿蘆葦,潮水挾帶的泥砂受到蘆葦?shù)挠绊懚鴾粼诤拥乐?,河道的淤積又造成蘆葦向河道中生長(zhǎng),從而造成河道淤積速度的加快。
表2 善后閘樞紐控制運(yùn)用統(tǒng)計(jì)表
因善后閘下游河道過(guò)流能力降低,使得車軸河、燒香河沿線低洼地區(qū)的澇水無(wú)法及時(shí)排出。為解決排水不暢問(wèn)題,地方政府新建了燒香河北閘、燕尾閘等入??陂T。目前,車軸河流域來(lái)水從燕尾閘排放,燒香河流域澇水從燒香河北閘排放。這也導(dǎo)致了車軸河閘、燒香河閘汛前基本無(wú)水可排。通過(guò)表2可以看出,車軸河閘及燒香河閘2座工程,每年的運(yùn)行次數(shù)在8次~40次之間,遠(yuǎn)比善后新閘的運(yùn)行次數(shù)少,目前工程運(yùn)行的主要目的就是沖淤,防止閘門被淤死。因上游工農(nóng)業(yè)用水增加,沖淤水源更少,沖淤效果十分有限。目前車軸河閘及燒香河閘基本成為“廢閘”。善后閘樞紐目前主要的排澇對(duì)象是古泊善后河流域來(lái)水。
1999年~2001年,善后新閘、車軸河閘、燒香河閘先后按百年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固,但上下游河道由于淤積嚴(yán)重,形成了閘大河小的問(wèn)題。管理單位于2004年對(duì)下游引河進(jìn)行了清淤,先用清淤船松動(dòng)河床淤泥,待退潮后開(kāi)閘放水沖淤,但是因?yàn)槌彼年P(guān)系,來(lái)年河床又基本恢復(fù)原樣,清淤效果不明顯。目前,在沒(méi)有進(jìn)行大的區(qū)域規(guī)劃調(diào)整前,只能依靠工程合理調(diào)度來(lái)降低淤積速度,確保河道過(guò)流能力。
非汛期時(shí),3個(gè)工程確保每月開(kāi)閘沖淤次數(shù)不低于2次。開(kāi)閘時(shí),應(yīng)先開(kāi)啟的1~2孔對(duì)近閘段進(jìn)行集中沖淤,逐步增加閘門的開(kāi)啟高度和數(shù)量。每次沖淤時(shí)間一般不低于2個(gè)小時(shí)。汛期時(shí),利用上游來(lái)水充裕的時(shí)機(jī),增加開(kāi)閘次數(shù)。
根據(jù)以往沖淤經(jīng)驗(yàn),一是選擇在大潮的枯潮水時(shí),沖淤效果較為明顯;二是在漲潮前2h~3h,開(kāi)閘放水,使清水先充滿閘下引河,頂住渾水,可有效減少淤積量。
一是在汛期后期,及時(shí)地蓄積尾水;二是與地方水利部門溝通,適時(shí)調(diào)整燒香河北閘、燕尾港閘等工程的運(yùn)用,以便區(qū)域來(lái)水從善后閘樞紐排放,進(jìn)行沖淤。
經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行,上游引河近閘段的河床淤積也較為嚴(yán)重,特別是閘向上游1公里左右,古泊善后河河床由-3.00m淤至-0.20m左右,車軸河河床由-2.00m淤至1.20m左右,燒香河河床由-2.00m淤至1.10m左右,在閘室前形成了一道天然埂堰。這使得近閘段的過(guò)流斷面減少50%~80%左右。特別是車軸河閘及燒香河閘,當(dāng)閘門運(yùn)行2個(gè)小時(shí)左右,上游河道只在深泓有水,兩岸淤灘露出水面。如遇枯水年份,很容易形成斷流,這嚴(yán)重限制了過(guò)閘流量及工程效益的發(fā)揮。將上游引河近閘段河床清淤后,將有助于提高沖淤效果,提升工程的排澇能力。
隨著善后閘淤積情況的逐年加重,區(qū)域澇水出路不暢的問(wèn)題將更加明顯,一旦遇到極端天氣或超設(shè)計(jì)來(lái)水,極易造成上游地區(qū)的受災(zāi)。因河道長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有疏浚,淤積已板結(jié),放水沖淤只能解決閘室附近的淤積問(wèn)題,不能從根本上解決下游河道淤積問(wèn)題。只有采取調(diào)整規(guī)劃等措施,才能從根本上解決善后閘樞紐目前存在的問(wèn)題。
[1]張文淵.蘇北沿海擋潮閘下淤積的原因及其對(duì)策[J].泥沙研究,2000,1:73-77.