国内外河口航道治理经验及对长江口航道整治的启示
- 格式:docx
- 大小:45.46 KB
- 文档页数:10
长江口船舶航行安全问题及对策作者:陆建荣薛周雷海来源:《水运管理》2018年第11期【摘要】为更好地建设上海国际航运中心,提高长江口内航道通航能力,分析长江口内航道水文条件、船舶通航情况和制约通航的因素,提出长江口船舶航行安全问题及对策建议:建立良好的通航规则,分航道通行;利用自然条件加强通航效率;海事、港航管理部门应做好配套服务工作。
【关键词】长江口水域;深水航道;密集航区;智慧导航0 引言随着长江南京以下12.5 m深水航道的贯通,进出长江口的船舶数量明显增加、船舶大型化趋势明显。
长江口船舶密度的增加与船舶航行安全之间的矛盾一时难以解决,与上海国际航运中心的建设要求不相适应。
本文对目前长江口的通航情况进行分析,提出对策和相关的建议。
1 通航状况1.1 通航密度大自2010年以来,长江上海段深水航道通航船舶大型化趋势明显,主力集装箱船已由5万吨级增加到7万~10万吨级,2016年长江口深水航道通航船舶数量达6.9万艘次,较2010年增长60.5%。
自2013年吴淞国际邮轮码头开港以来,大型邮轮进出港艘次每年增加20%~50%。
2016年吴淞国际邮轮码头共靠泊邮轮509艘次,同比增长49.3%。
1.2 船舶大型化自长江口12.5 m深水航道开通以来,宽度在45 m以上的过往船舶数量大幅增长,2013年增长22%,2014年增长30%。
这种宽度超过40 m的船舶主要是集装箱船(7万吨级以上)、散货船(20万吨级以上)和大型邮轮。
大型邮轮进出上海港与大型超宽集装箱船交会矛盾日趋凸显。
2018年4月24日,长江南京以下12.5 m深水航道二期工程通过验收,标志着南通(天生港)至南京(新生圩)之间227 km的12.5 m深水航道提前半年建成。
至此,从南京到长江口431 km的深水航道全线贯通,5万吨级海船可直接抵达南京港,10万吨级海船可通过减载直达南京港。
1.3 管理办法的局限性根据上海海事局发布的《长江口深水航道通航安全管理办法(试行)》,交会的两船宽度总和大于80 m时,为超宽交会。
长江中游航道改革工作之思长江是中国最长的河流,也是世界第三长河流。
长江中游是长江沿线重要的航道,贯穿着湖北、湖南、安徽、江西四个省,是连接长江上游和下游的纽带,承担着重要的水路运输任务。
随着我国经济的飞速发展,长江中游航道面临着日益增长的航运需求和日益增加的运输压力。
为了更好地满足社会经济发展对水路交通的需求,提高长江中游航道的运输能力和服务质量,加强航道管理和保障航行安全,需要进一步深化长江中游航道改革工作,推动长江中游航道的发展。
长江中游航道改革工作应该聚焦于以下几个方面思考和探索:一、完善航道管理体制,提高管理效率。
长江中游航道的管理体制应该与时俱进,借鉴国际先进经验和管理模式,建立健全航道管理机构,完善管理制度和规章,提高管理效率和水平。
应该加强航道管理的统一领导,提高管理的科学性、权威性和公信力,强化航道管理的依法性和规范性,推动航道管理的现代化和信息化。
二、加大投入力度,推动航道设施建设。
长江中游航道的设施建设是支撑航道运输的基础,也是推动航道改革和发展的必备条件。
应该加大对航道设施的投入力度,加快航道设施建设的进程,完善航道设施的布局和配套,提高航道设施的运行效能和服务水平,满足航运需求的多样性和多层次性。
应该不断加强航道设施的现代化和智能化,提高设施的运行和管理水平,提高设施的适应性和灵活性,提高设施的抗灾和抗灾能力,确保航道设施的安全和可靠,推动航道设施的改革和提升。
三、推进航道服务体系建设,提高服务水平。
长江中游航道的服务体系是促进航道运输的核心,也是提高航道综合竞争力的关键。
应该加大对航道服务的支持力度,推动航道服务体系的建设和完善,提高航道服务的质量和效率,优化航道服务的布局和组织,提高航道服务的满意度和受益度。
应该注重航道服务的创新和改进,拓展航道服务的广度和深度,优化航道服务的结构和方式,增强航道服务的市场竞争力和社会影响力,促进航道服务的可持续发展和升级。
四、加强航道保障体系建设,确保航行安全。
长江中下游航道工程建设及整治效果评价陈怡君;江凌【摘要】对20世纪90年代以来开展的长江中下游航道整治工程建设经验进行总结,统计航道现状和已建、在建和拟建的航道整治工程概况,从滩槽演变、高滩岸线、汊道分流、航道尺度对工程建设整治效果进行评价,并对后续航道建设中存在的问题进行分析.对比工程实施前后的航道条件,已建工程对影响航道条件的洲滩、岸线实施系统守护,稳定了河势及滩槽格局,全面提升航道水深及稳定性,工程河段航道条件得到显著改善,为后续治理奠定良好基础.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】7页(P6-11,34)【关键词】长江中下游;航道整治工程;效果评价【作者】陈怡君;江凌【作者单位】长江航道规划设计研究院,湖北武汉430040;长江航道规划设计研究院,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】U6171 长江中下游航道现状长江中游,宜昌—湖口段长900 km,属平原河流,河道蜿蜒曲折,局部河段主流摆动频繁,滩槽演变剧烈,有近20处碍航浅滩,遇特殊水文年时极易发生碍航、断航情况,历来是长江防洪的重要险段和航道建设、维护的重点与难点,三峡水库运行后清水下泄又进一步加剧了中游河势及航道变化的复杂程度。
随着一系列重点浅滩河段航道整治工程的陆续实施,中游通航环境不断改善,枯水期通航紧张局面明显缓解,但仍需要实施航道整治工程进一步缓解长江中游航运瓶颈问题。
目前,宜昌—武汉的624 km航道可通航2 000~5 000吨级内河船舶组成的船队,武汉—湖口276 km航道可通航5 000吨级海船。
长江下游,湖口—长江浏河口段长744 km,水流平缓,河道开阔,航行条件较为优越。
湖口—南京段长432 km,可通航5 000~1万吨级海船;南京—浏河口段航道水深达到12.5 m,可通航5万吨级海船,长江下游海轮进江问题初步解决。
长江中下游河道见图1,2018年长江干线航道养护尺度标准见表1。
长江口12.5m深水航道向上延伸建设工程施工安全管理为了满足长江口深水航道向上延伸需求,近年来,中国政府不断加大航道建设力度。
在这个背景下,长江口12.5m深水航道向上延伸建设工程成为了重要的一环。
在工程施工中,安全管理是一项关乎人员生命安全和财产安全的重要任务。
本文将围绕长江口12.5m深水航道向上延伸建设工程施工安全管理展开论述。
一、施工环境分析长江口12.5m深水航道向上延伸建设工程施工区域位于长江口海域,这里海况变化多端,潮汐涌动较为复杂,是世界上著名的水文气象海洋环境复杂的地区之一。
施工区域附近有大量的航道船只穿行,这就要求施工方在进行工程施工时必须非常谨慎,以免造成航道交通的混乱,甚至安全事故的发生。
在施工环境分析过程中,必须充分考虑到海洋环境的复杂性,以及航道交通的情况,为施工安全管理提供科学的依据。
二、施工安全管理措施1. 制定科学合理的施工方案在施工前,施工方必须制定科学合理的施工方案,包括工程施工的具体流程、安全技术措施、安全设施设置等内容。
在制定施工方案时,必须充分考虑到长江口海域的气象海洋环境情况,以及航道交通的情况,保证施工过程中不会对航道交通造成影响,并且确保施工人员的安全。
2. 严格执行安全操作规程在施工过程中,施工方必须严格执行安全操作规程,包括必须佩戴安全防护用具、必须在规定范围内作业、必须严格遵守交通规则等内容。
施工方要加强对施工人员的安全教育培训,提高施工人员的安全意识和自我保护能力,减少安全事故的发生。
3. 加强现场安全监管为了确保施工安全,施工方必须加强对施工现场的安全监管。
这包括建立健全的安全管理制度,配备专业的安全监管人员,对现场的安全状况进行全面的监控和检查,及时发现并解决安全隐患,防止安全事故的发生。
4. 做好应急预案的制定和演练在长江口12.5m深水航道向上延伸建设工程施工期间,为了应对可能发生的安全事故,施工方必须做好应急预案的制定和演练工作。
航道疏浚经验交流材料航道疏浚是维持航道通行能力的重要工作,通过清淤、加深和拓宽航道,可以提高船舶的通行能力,保障水运的安全和高效。
在航道疏浚方面,各国都有着丰富的经验和技术,以下是对航道疏浚经验的交流材料:一、航道疏浚的目的和重要性航道疏浚是维护航道畅通的关键工作,它的主要目的是解决因沉积物堆积导致的航道淤塞问题,保持或恢复航道通行能力。
航道疏浚的重要性体现在以下几个方面:1. 提高船舶的通行能力:航道疏浚可以清除淤泥和其他沉积物,使航道深度达到要求标准,从而提高船舶的通行能力,确保货物的顺畅运输。
2. 保障水运的安全:航道疏浚可以清除航道上的障碍物,如岩石、沙洲等,确保船舶航行的安全,减少意外事故的发生。
3. 提高水域的环境质量:航道疏浚过程中,清除的底泥和沉积物可以减少水体的污染,并促进水质的改善。
二、航道疏浚的方法和技术航道疏浚可以采用多种方法和技术,每种方法都有其独特的优势和适用场景。
以下列举几种常见的航道疏浚方法:1. 机械疏浚:使用挖掘机、抓斗等机械设备进行疏浚作业,主要适用于疏浚量较大的航道。
这种方法可以快速清除淤泥和杂质,但对于较深的航道可能效果有限。
2. 水下疏浚:通过潜水员或遥控水下设备进行疏浚作业,适用于较深的航道清淤。
这种方法可以有效清除深部的沉积物,但操作过程较为繁琐且成本较高。
3. 水上疏浚:使用船只和浮筒等装置进行疏浚作业,适用于浅水区域的航道清淤。
这种方法操作简便且成本相对较低,但对于大型航道可能效果有限。
4. 爆破疏浚:使用炸药等爆破手段进行疏浚作业,适用于硬质沉积物的清除。
这种方法可以快速清除难以挖掘的物质,但操作过程危险且对环境有一定影响。
三、航道疏浚的案例分析不同国家和地区在航道疏浚方面都有着丰富的经验,以下以几个典型案例进行分析:1. 荷兰鹿特丹港:鹿特丹港是欧洲最大的港口之一,由于其浅水和沉积物排放,长期存在航道疏浚问题。
为解决这个问题,鹿特丹港采用了机械疏浚和水下疏浚相结合的方法,不仅清除了淤泥和沉积物,还进行了航道的加深和拓宽,提高了通行能力。
长江口北港航道开发治理思路许桂兰;赵德招;李文正;戚定满【摘要】随着长江口主航道通航压力的不断加大,北港航道治理工程已被列入《长江口航道发展规划》、《长江经济带综合立体交通走廊规划(2014-2020年)》等规划之中.在总体把握北港河势现状和碍航性质的基础上,结合当前长江口航道发展面临的内外部形势,全面分析北港航道开发的各种有利条件和约束因素,探讨其治理思路.分析表明,北港航道已基本具备可开发性,但同时面临崇明东滩鸟类国家级自然保护区、中华鲟自然保护区、青草沙水源地等约束限制.从分期推进的战略角度出发,初步形成的北港航道治理思路是先期开通6 m航道,再结合横沙深水新港建设等周边需求协同开发.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】7页(P72-78)【关键词】长江口;北港航道;开发治理;思路【作者】许桂兰;赵德招;李文正;戚定满【作者单位】交通运输部长江口航道管理局,上海200003;交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海河口海岸科学研究中心,上海201201;交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海河口海岸科学研究中心,上海201201【正文语种】中文【中图分类】U617历经半个世纪的潜心研究和13年的艰苦建设,长江口深水航道治理工程于2010年3月顺利实现了长江口12.5 m深水航道(南港—北槽段)的全线贯通。
截至2015年3月,长江口12.5 m深水航道已稳定运行5年,航运效益得到全面发挥。
但同时,长江口航道也面临着通航压力不断加大、通航环境持续恶化的发展趋势,这一趋势还将随着长江口12.5 m深水航道向上延伸至江苏南京而进一步发展加剧。
根据预测[1],长江口南港航段和北槽航段的船舶通过能力将分别于2016年、2018年趋于饱和,现有维护运行的航道(12.5 m主航道和南槽5.5 m航道)将难以满足未来货运量和船舶通过量快速持续增长的需要。
长江口深水航道治理工程091091叶爱民港口航道与海岸工程工程简介:1998年开始的长江口深水航道治理工程历时13年,耗资157.6亿元人民币,打造出了一条长达92.2公里,底宽350米到400米的双向水上高速通道,它不仅是迄今为止中国最大的水运工程,也是世界上最大的河口治理工程,这项工程的实施,打通了长江口通航的瓶颈,让长江航运网络与国际海运网路对接,真正实现了江海直达。
一、长江口治理的背景航运的兴衰对一个地区的发展有着很大的影响,比如开封在北宋时期,由于航运交通的发达和便利,曾一度成为中国的政治经济和文化中心,北宋著名画家张择端在他的传世之作《清明上河图》中为我们生动地描绘了汴河航运所造就的这座繁华都市,当时的汴京开封,人口已达到100多万,是当时世界上最繁华的城市之一,应该说,开封的历史与河流航道息息相关,开封的兴盛是得益于汴河水运的通畅,而开封的衰败则要归罪于汴河水运航道的淤塞,由于汴河航道被堵塞,开封逐渐衰落了,昔日的繁华一去不复返,尽管今天的开封市人口已达到500万之多,但地位早已远逊当年。
航道兴,则经济兴,经济兴,国家才能崛起,在经济全球化的今天,世界经济的70%都集中在沿海200公里的范围之内,人类的所有经济活动,无论是物质交流,人员交流还是信息的占有,大部分仍然是依靠航运来完成的,航运被认为是经济发展的关进因素。
我国的上海曾被誉为是世界上的第一大港,它和鹿特丹有着相似的经历,经历海陆变迁,地处长江入海口的上海,在南宋末年逐步发展成为新兴的贸易港口,19世纪后期,上海的航线也辐射到东南沿海和东南亚各国,而到了20世纪30年代,上海港货物吞吐量达到1400万吨,成为世界第七大港,并且跃居成为当时东亚最大的航运、经济、贸易和金融中心。
然而时至20世纪80年代,上海在作为中国经济的中心,其航运发展已明显滞后,“上海上海,有江无海”,这句在当时已流传多年的俗语,生动反映了当时上海航运发展的桎梏。
㊀㊀文章编号:1005 ̄9865(2020)04 ̄0011 ̄08长江口综合治理历程及思考韩玉芳1ꎬ2ꎬ窦希萍1ꎬ2(1.南京水利科学研究院ꎬ江苏南京㊀210024ꎻ2.港口航道泥沙工程交通行业重点实验室ꎬ江苏南京㊀210024)摘㊀要:长江口地区在我国经济社会中占有重要地位ꎬ长江口综合治理与地区经济发展密切相关ꎮ首先回顾20世纪50年代以来长江河口以航运㊁防洪㊁供水等为主线的综合治理历程和相关工作ꎬ包括«长江口综合整治开发规划»制定及实施ꎬ江堤㊁海堤建设及岸线开发利用情况ꎬ较为详细地介绍长江口深水航道治理过程ꎬ总结长江口综合治理过程中实施的重要工程及其发挥的主要作用ꎮ从流域减沙㊁防洪减灾㊁供水安全以及河口生态保护等方面分析了长江口目前面临的主要问题ꎬ提出长江口治理需统筹规划㊁实行一体化管理以及加强治理与保护研究等建议ꎮ关键词:长江口ꎻ综合治理ꎻ深水航道ꎻ水源地ꎻ防洪工程中图分类号:TV148㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀DOI:10.16483/j.issn.1005 ̄9865.2020.04.002收稿日期:2019 ̄12 ̄24基金项目:国家重点研发计划资助项目(2017YFC0405400)作者简介:韩玉芳(1971 ̄)ꎬ女ꎬ博士ꎬ正高级工程师ꎬ主要从事长江口治理方面的研究ꎮE ̄mail:yfhan@nhri.cnTheprocessandprospectofcomprehensivecontrolofYangtzeestuaryHANYufang1ꎬ2ꎬDOUXiping1ꎬ2(1.NanjingHydraulicResearchInstituteꎬNanjing210024ꎬChinaꎻ2.KeyLaboratoryofPortꎬWaterwayandSedimentationEngineeringofMOTꎬNanjing210024ꎬChina)Abstract:TheYangtzeestuaryoccupiesanimportantpositioninChina'seconomyandsociety.ThisarticlereviewsthecomprehensiveregulationanddevelopmentprocessandrelatedworksassociatedwiththenavigationꎬfloodcontrolꎬwatersourceoftheYangtzeriverestuarysince1950sꎬincludingtheYangtzeestuarycomprehensivedevelopmentplanningformulationandimplementationꎬconsiderationꎬandcoastlinedevelopmentandutilizationofseawallconstructionꎬintroducestheYangtzeestuarydeepwaterchannelregulationprocessꎬandsummarizestheimportantprojectsintheprocessofcomprehensivecontroloftheYangtzeestuaryandtheirmainfunctions.ThispaperalsoanalyzesthemainproblemsoftheYangtzeestuaryfromtheaspectsofriverbasinsedimentreductionꎬfloodcontrolanddisasterreductionꎬwatersupplysafetyandestuaryecologicalprotectionꎬandputsforwardsomesuggestionsꎬsuchasoverallplanningꎬintegratedmanagementandstrengtheningresearchonmanagementandprotection.Keywords:Yangtzeestuaryꎻcomprehensivecontrolꎻdeepwaterchannelꎻwatersourceꎻfloodcontrolproject长江口综合治理与地区经济发展密切相关ꎬ国家经济和社会发展需求始终是长江口治理的强大推动力ꎮ60多年来围绕长江河口自然规律和开发治理ꎬ取得了丰硕的研究成果和工程实践ꎬ航运工程㊁防洪排涝工程㊁江堤海堤工程相继建设ꎬ相关成果多次获省部级以上奖项ꎬ其中长江口深水航道工程获得国家科技进步一等奖ꎮ然而ꎬ在入海泥沙大幅减少和人类活动加剧的背景下ꎬ长江口区域经济社会发展对河势稳定㊁防洪排涝安全㊁水资源安全㊁土地和岸线资源利用㊁航道条件提升㊁生态环境改善等提出了更高的要求ꎮ对长江口综合治理的历程进行了回顾ꎬ包括«长江口综合整治开发规划»制定及实施ꎬ江堤㊁海堤建设及岸线开发利用情况ꎬ较为详细的介绍了长江口深水航道治理过程ꎬ总结了长江口综合治理过程中实施的重要第38卷第4期2020年7月海洋工程THEOCEANENGINEERINGVol.38No.4Jul.2020工程及发挥的主要作用ꎮ从流域减沙㊁防洪减灾㊁供水安全以及河口生态保护等方面指出下阶段综合治理存在的主要问题ꎬ并从河口治理综合管理政策法规等方面提出意见和建议ꎮ1㊀长江口概况长江口为径流与潮汐共同作用的多级分汊㊁中等强度的潮汐河口[1 ̄3](图1)ꎮ广义的长江河口区自安徽大通(枯季潮区界)向下至口外水下三角洲前缘ꎬ长700多千米ꎮ根据动力条件和河槽演变特性的差异ꎬ长江河口区可分为河流近口段㊁河流河口段和口外海滨段三个区段ꎮ河流近口段:大通至江阴ꎬ长400kmꎬ河槽演变受径流和河道边界控制ꎬ多为江心洲河型ꎻ河流河口段:江阴至口门(拦门沙滩顶)ꎬ长240kmꎬ径流与潮流共同作用ꎬ河槽分汊多变ꎻ口外海滨段:自口门向外至水下30~50m等深线附近ꎬ以潮流作用为主ꎬ水下三角洲发育ꎮ狭义的长江口指徐六泾至原口外50号灯标ꎬ全长181.8kmꎮ图1㊀长江口区域划分示意Fig.1㊀SchematicdiagramofthedivisionoftheYangtzeestuary长江口平面形态呈喇叭形ꎬ徐六泾江面宽约5kmꎬ启东嘴到南汇嘴宽约90kmꎮ长江口自徐六泾向下ꎬ河槽出现有规律的分汊ꎬ首先长江被崇明岛分为南支和北支ꎬ南支又被长兴岛和横沙岛分为南港和北港ꎬ南港在横沙以外又被九段沙分为南槽和北槽ꎬ呈现出 三级分汊㊁四口入海 的河势格局(图2)ꎬ四条入海河道都存在浅滩ꎬ其滩顶通航水深一般在5m左右ꎬ且小于其上游和下游的水深ꎬ称为 拦门沙 河段ꎮ图2㊀长江口徐六泾以下河段概况Fig.2㊀Anoverviewofthelowerreaches(belowXuliujing)oftheYangtzeestuary2㊀长江口综合治理历程2.1㊀«长江口综合整治开发规划»制定及实施20世纪80年代初至90年代ꎬ水利电力部上海勘测设计研究院根据国家计委批复的«长江口综合开发整治前期工作任务书»的要求ꎬ对长江口综合开发利用规划进行了较为系统的研究ꎬ于1988年提出了以北港21海㊀㊀洋㊀㊀工㊀㊀程第38卷入海航道整治为重点的«长江口综合开发整治规划要点报告»ꎻ1997年水利部上海勘测设计研究院又提出了«长江口综合开发整治规划要点报告»(1997年版本)ꎬ该报告通过了水利部组织的审查ꎬ并上报国家计委ꎮ由于1998㊁1999年大洪水后ꎬ长江口河势出现较大调整变化ꎬ2001年12月底水利部安排长江水利委员会启动«长江口综合整治开发规划»(以下简称«规划»)编制工作ꎬ经过多方努力ꎬ2008年3月«规划»获得国务院批准ꎬ水利部以水规计 2008 88号印发实施ꎬ规划以2005年为现状基准年ꎬ2010年为规划近期水平年ꎬ2020年为规划远期水平年ꎮ2017年11月13 17日ꎬ长江水利委员会科学技术委员会组织开展了长江口综合整治专题调研活动ꎬ着手进行«规划»修编工作ꎮ2.2㊀江堤、海堤建设及岸线开发利用长江口河段的两岸边界和崇明岛边界是历史上几次大规模的江心洲并岸并洲形成的ꎬ在此基础上ꎬ又通过并洲并岸过程ꎬ进一步塑造了近河口段宽窄相间的江心洲分汊河型和河口段三级分汊㊁四口入海的喇叭型河口[1ꎬ4]ꎮ20世纪中叶通过整治ꎬ在长江口形成了徐六泾节点ꎬ使得长江河口有了比较稳定的防护边界ꎮ自20世纪50年代至今ꎬ长江口整治工程主要有堤防(海塘)工程㊁保滩护岸工程和围垦堵汊工程ꎮ20世纪90年代之前开展了大规模的江堤㊁海堤(塘)的整治工作ꎮ长江大堤经数百年的不断加固和建设防护工程ꎬ有效地顶住了长江洪峰的冲击和向南冲刷侵蚀ꎮ20世纪90年代ꎬ长江流域发生多次洪水ꎬ险情严重ꎮ为提高长江堤防的防御能力ꎬ从1997年秋冬开始ꎬ江苏省实施了江海堤防达标建设工程ꎬ使长江堤防达到50年一遇的防洪标准ꎬ至2002年底ꎬ江苏省基本上完成主江堤达标任务ꎮ近年来沿江各地市又陆续开展了江堤功能提升建设ꎮ上海市在原有达标堤防的基础上根据«全国海堤建设方案»逐步完善沿海防潮减灾体系ꎬ海堤按200年一遇设计标准建设ꎮ目前长江口岸线开发利用率较高ꎬ江苏省岸线利用率为35.6%ꎬ上海市岸线利用率为49.2%ꎮ为指导长江及其重要支流的岸线保护㊁开发利用及管理工作ꎬ服务长江经济带建设ꎬ2016年9月ꎬ水利部㊁国土资源部正式印发«长江岸线保护和开发利用总体规划»ꎮ规划在充分调查收集沿江省(直辖市)岸线开发利用现状的基础上ꎬ全面分析了长江岸线保护和开发利用存在的主要问题及经济社会发展对岸线开发利用的要求ꎬ按照岸线保护和开发利用需求ꎬ划分了岸线保护区㊁保留区㊁控制利用区及开发利用区等四类功能区ꎬ并对各功能区提出了相应的管理要求ꎮ2.3㊀长江口深水航道治理工程长江口的治理历程一直是以长江口航道为主线的综合治理过程[4 ̄9]ꎮ自1843年上海港开埠以来ꎬ长江口和黄浦江航道即为上海港乃至整个长江流域的重要运输通道ꎮ长江口航道治理的构想ꎬ由来已久ꎬ早在1919年ꎬ孙中山先生在«建国方略»中就提出了开发扬子江航道ꎬ建设上海东方大港的设想ꎮ20世纪中期以后ꎬ随着全球经济和国际贸易的发展ꎬ海运船舶呈现出向大型化和集装箱化发展的趋势ꎬ对港口㊁航道水深的要求也不断提高ꎮ自1958年以来ꎬ在交通部组织下ꎬ众多研究单位的专家学者对长江口水文㊁地貌历史演变开展了长期的系统研究[10 ̄11]ꎬ论证了治理长江口深水航道的技术可能性ꎬ提出了深水航道选槽和工程治理的总体方案ꎬ并于1998年实施了长江口深水航道治理工程ꎬ由此拉开长江口大规模综合治理的序幕ꎮ长江口航道治理主要有以下三个阶段ꎮ1)自然水深维护阶段(1958 1973年)该阶段开展的主要工作有:1958 1960年ꎬ上海河道局(现上海航道局)先后主持开展了三次大规模水文测验和地形测量工作ꎮ1960年交通部和上海市组织上海河道局㊁南京水利科学研究所(现南京水利科学研究院)㊁长江流域规划办公室(现长江水利委员会)㊁中国科学院海洋研究所㊁华东师范大学等单位成立长江口治理研究领导小组ꎬ该小组负责长江口的研究工作ꎮ1962年长江口治理研究被列入国家科委的十年规划ꎮ1963年在交通部领导下组成长江口研究委员会ꎬ除继续搜集水文地形资料外ꎬ着重进行了长江口资料整理分析和现场调查工作ꎮ该阶段长江口航道水深维持自然水深ꎮ2)7~7.5m航道维护阶段(1973 1990年)1973年周恩来总理提出 三年改变港口面貌 任务ꎮ交通部根据当时上海港的实际情况ꎬ对长江口的要求是开通拦门沙河段7m航道ꎮ参与研究论证的单位有上海航道局㊁南京水利科学研究所㊁华东师范大学㊁长江流域规划办公室㊁华东水利学院和杭州大学ꎮ经过紧张的研究和激烈争论ꎬ考虑到北槽受1972年横沙31第4期韩玉芳ꎬ等:长江口综合治理历程及思考东滩窜沟切滩导致下段突发性严重淤积的影响ꎬ决定选择南槽ꎬ用疏浚方法开挖和维护7m通海航道ꎬ并于1974年底实现了这一目标ꎮ1978年ꎬ经国务院批准成立长江口航道治理工程领导小组ꎻ1980年初国务院又批准在领导小组下设科研技术组ꎬ并指定科研设计工作以南京水利科学研究所为主ꎬ上海航道局㊁华东水利学院等单位参加ꎻ1983年经国务院批准改名为长江口开发治理领导小组ꎻ1984年改名为长江口及太湖流域综合治理领导小组ꎬ组织开展长江口㊁黄浦江㊁太湖流域综合开发治理中的重大科学研究及工程设计论证审议等工作ꎮ在交通部组织下ꎬ通过对长江口水文㊁地貌历史演变的系统研究ꎬ初步掌握了长江口特别是拦门沙河段水沙运动及河床演变规律ꎬ论证了治理长江口的技术可能性ꎮ该阶段航道水深通过疏浚维持7~7.5mꎮ3)12.5m深水航道建设阶段(1998 )长江口深水航道治理工程位于南港和北槽河段ꎬ工程分三期实施ꎬ采用整治与疏浚相结合的方式ꎬ实现12.5米航道水深目标ꎮ一㊁二期整治工程(1998 2004年)建造了两条长约50km的南导堤和北导堤以及总长约30km的19座丁坝ꎮ三期工程以疏浚为主ꎬ2006年开工ꎬ2010年交工验收ꎮ其中ꎬ2008年12月 2009年11月实施了丁坝延长的减淤工程(累计加长丁坝4621m)和南导堤加高的减淤工程(在S3~S8南坝田间新建一座长约21km的防沙堤)ꎮ以深水航道开工建设为标志ꎬ长江口进入大规模综合治理阶段[12 ̄13]ꎮ20年多年的时间ꎬ按照长江口综合整治开发规划ꎬ实施了一系列的河口治理工程ꎮ2.4㊀南京以下12.5m深水航道工程为充分发挥长江黄金水道的运输潜能㊁支撑长三角区域一体化发展ꎬ交通运输部于2011 2018年实施了长江南京以下12.5m深水航道工程ꎬ采用 固滩稳槽㊁导流增深㊁整治与疏浚相结合 的整治原则(图3)ꎬ分三期将深水航道由太仓荡茜口延伸至南京ꎬ总长283kmꎬ2018年5月交工验收ꎮ自此长江南京以下深水航道全线贯通ꎮ图3㊀长江南京以下12.5米深水航道示意Fig.3㊀Layoutof12.5metersdeepwaterchannelofYangtzeRiverbelowNanjing2.5㊀1998年以来长江口实施的主要涉水工程1998年以来ꎬ随着我国经济的高速发展ꎬ河口地区的开发强度增加(如图4)ꎬ已建涉水工程主要包括长江口深水航道治理工程㊁新浏河沙护滩及南沙头通道潜堤工程㊁中央沙圈围及青草沙水库工程㊁促淤圈围与吹填工程㊁港口码头工程㊁桥梁工程㊁人工采砂活动等ꎮ其中促淤圈围工程包括:徐六泾河段北岸围垦工程㊁东风西沙圈围工程㊁常熟边滩圈围㊁横沙东滩促淤圈围工程㊁南汇嘴人工半岛㊁长兴岛北沿滩涂促淤圈围工程㊁浦东机场外侧促淤圈围工程ꎮ1)中央沙圈围及青草沙水源地工程上海市的中央沙圈围工程于2006年11月开工ꎬ2007年5月全部完工ꎮ该工程圈围造地15.13km2ꎬ同时起到稳定南北港分流口作用ꎬ同步完成青草沙北堤上段护底潜堤工程ꎬ为实施青草沙水库建设奠定基础ꎮ青草沙水库位于长兴岛北侧和西侧的中央沙㊁青草沙以及北小泓㊁东北小泓等水域范围ꎬ工程于2007年6月5日正式开工ꎬ2009年1月主龙口合龙ꎬ2009年7月环库大堤连成一体ꎬ2010年投入运营ꎮ该工程建设41海㊀㊀洋㊀㊀工㊀㊀程第38卷总长43km的大堤ꎬ圈围60平方公里的水面ꎬ形成我国目前最大的江心水库ꎮ图4㊀长江口主要涉水工程布置示意(1998年以来)Fig.4㊀Layoutdiagramofmajorwater ̄relatedprojectsattheYangtzeestuary(since1998)2)新浏河沙护滩及南沙头通道潜堤工程新浏河沙护滩及南沙头通道限流潜堤工程位于长江口南北港分汊口水域ꎮ2007年9月开工ꎬ其中新浏河沙护滩工程(长约8610m)于2008年8月完成(堤顶高程均为2.0mꎬ吴淞基面)ꎬ南沙头通道限流潜堤(长约2390m)于2009年2月完成ꎮ此外ꎬ2010年9月起还实施了长江口12.5米深水航道向上延伸至南京ꎬ并将新浏河沙护滩南堤向下游延伸2.7kmꎮ3)徐六泾节点整治工程徐六泾节点整治的目的在于增强徐六泾控制河段的束流和导流作用ꎬ一方面使水流动力相对集中ꎬ经过徐六泾的主流能较为稳定地北偏ꎬ从而有利于下游白茆沙北水道的发展ꎬ有利于形成白茆沙南北水道深槽皆贯通㊁南水道为主汊的优良河势ꎮ该整治工程主要包括2008 2011年实施的北侧新通海沙围堤工程㊁南侧白茆小沙围堤工程(因沙体冲刷ꎬ未能实施)和白茆沙头部整治工程(2012 2014年由交通部深水航道部门实施完工)ꎮ此外ꎬ2007 2008年长江南岸常熟边滩㊁1994 2012年太仓边滩也实施了边滩整治工程ꎮ4)白茆沙㊁通州沙深水航道整治工程2011 2014年在进行南京以下深水航道治理工程期间ꎬ对通州沙沙体左缘下段和狼山沙沙体左缘实施了守护工程ꎻ2013底 2015年5月完成铁黄沙整治一期工程ꎻ2012年8月 2014年7月对南支上段的白茆沙进行治理ꎬ整治工程由白茆沙头部潜堤㊁护滩堤以及南侧丁坝组成ꎬ其主要作用是稳定白茆沙ꎬ防止沙头冲刷后退ꎬ南侧丁坝的作用主要是增强动力ꎬ冲刷局部浅区ꎮ5)北支实施的有关工程本世纪以来ꎬ北支两岸涉水工程主要有围滩工程㊁崇启大桥工程㊁护岸工程以及三条港至连兴港的海工㊁船舶基地的码头工程ꎬ其中ꎬ海门中下段11.3km岸线整治工程圈围总面积约合3.24km2ꎻ新村沙整治工程(2014年竣工)ꎬ包括围堤和涵闸工程和吹填工程ꎬ新建堤防总长约28.5kmꎬ新建节制闸两座ꎬ合计成陆面积14.26km2ꎻ崇明北沿二期工程(2007 2009)ꎬ圈围面积约12.00km2ꎬ并进行围内吹填ꎻ崇明北沿三期工程ꎬ圈围面积7.47km2ꎬ围内吹填至1.87m高程ꎻ互花米草及鸟类栖息地优化工程ꎬ2010年实施互花米草及鸟类栖息地优化工程ꎬ面积24.19km2ꎻ连兴港至戤滧港岸线综合整治工程ꎬ堤防总长度7208mꎬ新成陆域总面积1.09km2ꎬ2008年11月竣工ꎮ北支河段整治任务主要是进一步改善入流条件ꎬ使北支水道上㊁中段从双汊型水道逐渐发展成单一型水道ꎬ缩窄北支下游河宽ꎬ减少盐水入侵和倒灌南支ꎮ6)其他圈围和吹填工程南支河段还有东风西沙水库工程(2001 2002年)圈围4.10km2㊁常熟边滩圈围1.21km2(2007 2008年)ꎮ南北港河段以下ꎬ主要有横沙东滩促淤圈围工程(2000 2020年)ꎬ共造地105km2ꎻ南汇嘴人工半岛51第4期韩玉芳ꎬ等:长江口综合治理历程及思考61海㊀㊀洋㊀㊀工㊀㊀程第38卷(1998 2003年)ꎻ长兴岛北沿滩涂促淤圈围工程(2007 2008年)ꎻ浦东机场外侧促淤圈围工程(2008 2015年)ꎮ7)其他主要涉水工程港口码头工程:南支南岸沿线有宝钢码头㊁石洞口电厂码头㊁美孚码头㊁远太国际城码头等ꎻ南港南岸主要有上海国际航运中心外高桥港区1~6期码头㊁外高桥造船基地码头㊁外高桥发电厂码头以及打捞局码头等ꎻ南港北岸有中海长兴修造船基地㊁中船长兴造船基地㊁振华重工等大型工业基地港口码头㊁马家港客运码头等ꎮ以上码头均采用高桩梁板结构ꎮ桥梁工程:苏通长江大桥(2003 2008年)㊁上海长江大桥(2005 2009年)㊁崇启大桥(2008 2011年)ꎮ3㊀长江口下阶段综合治理思考3.1㊀存在的主要问题1)流域来沙量大幅减少ꎬ河势稳定性受到影响近20年来ꎬ由于上游梯级水库群建设和流域水土保持等人类活动ꎬ长江口水沙条件发生了较大变化ꎬ上游来沙锐减对下游和河口段的影响已逐步显现ꎬ南京㊁镇扬㊁扬中㊁澄通㊁河口段均出现不同程度的崩岸险情ꎬ河道主槽容积扩大ꎬ江心沙洲有所缩小ꎮ南支太仓近岸冲刷严重ꎬ影响码头等工程的安全运行ꎻ扁担沙沙群冲淤消涨ꎬ上提下移ꎬ南支中段不稳定的因素依然存在ꎻ青草沙水库北沿堤近岸冲刷严重ꎬ影响围堤安全稳定ꎻ江亚北槽冲刷发展ꎬ对九段沙自然保护区稳定带来影响ꎬ冲刷造成的泥沙下泄ꎬ对南槽航道维护不利ꎮ北支进口口门心滩淤涨ꎬ中上段深泓线周期性摆动ꎬ河势不稳ꎬ北支下段右岸浅滩淤积严重ꎮ2)台风暴潮强度有所增加ꎬ防洪减灾压力加大气候变化㊁海平面上升㊁地面沉降等都是诱发沿海地区极端灾害事件的重要因素ꎬ近年来长江口地区受台风影响的频率和强度有增加趋势ꎬ在海平面上升㊁陆域地面沉降㊁近岸河口冲淤以及海堤沉降等因素交互作用下ꎬ未来上海遭受风暴潮灾害的可能性依然存在ꎬ特别是当洪水㊁台风与高潮位相遇( 三碰头 )时ꎬ不但会给长江口地区的防洪(台)排涝带来很大压力ꎬ还会对航道㊁码头㊁导堤等工程带来不利影响ꎬ造成防护工程损毁和航道骤淤等ꎮ3)水质性缺水ꎬ威胁长江口地区的供水安全长江口地区有丰富的本地水资源和大量的过境水资源ꎬ影响长江口水源地水质主要有两个方面ꎬ一是长江沿线和长江口地区废污水排放ꎬ导致局部水域水体污染严重ꎻ二是外海盐水入侵ꎬ特别是当入海径流量比较小且为大潮时ꎬ盐水或从北支随涨潮流倒灌南支㊁或从外海直接上溯ꎬ影响水源地取水ꎬ威胁上海市的饮用水安全ꎮ如2014年2月长江口遭遇青草沙水源地建成以来最严重的盐水入侵ꎬ连续23天无法取到合格的原水ꎬ200万人饮用水受到影响ꎮ4)土地资源紧缺ꎬ滩涂利用与湿地生态保护任务艰巨上海有2/3的土地面积来源于近两千年对长江三角洲滩涂的围垦ꎬ尤其是解放以来的滩涂围垦占了上海现有土地面积的1/7ꎮ随着入海泥沙量的减少ꎬ长江口浅滩增长速度减缓ꎬ已有研究表明未来20年口门滩涂面积可能会减少20%~50%ꎮ而上海市作为国际化大都市和长三角一体化的龙头ꎬ迫切需要土地资源ꎬ以支撑经济社会的发展ꎮ滩涂作为湿地在生态系统中占有很重要的地位ꎬ需要加以保护ꎮ而2019年后ꎬ长江口深水航道面临6000~7000万方疏浚土无处可抛的局面(之前是吹填到横沙东滩上)ꎬ如何充分利用疏浚土进行滩涂培育ꎬ避免泥沙资源浪费和水环境污染ꎬ需要更高层面的协调ꎮ3.2㊀建议1)改变多规并存局面ꎬ对长江口进行统筹规划虽然«长江口综合整治开发规划»是长江口地区开发建设的统领规划ꎬ但不同部门也相继出台了«长江口航道规划»«长江岸线保护与利用规划»«上海市生态红线»等ꎬ各层级规划均有不相协调之处ꎬ尤其是规划涉及跨部门㊁跨行业的部分ꎮ从目前规划实施情况看ꎬ由于没有明确长江口综合整治开发规划实施的责任主体ꎬ已实施的工程多为航道整治㊁水源地建设㊁滩涂圈围及岸线整治等工程ꎬ而河势控导㊁护岸保滩等工程往往无法及时实施ꎬ错过河势控制的时机ꎮ今后长江口地区经济发展ꎬ黄金水道建设ꎬ水资源和水生态保护以及河口工程安全等都对长江口的治理与保护提出了新的要求ꎮ因此ꎬ需要科学评价已实施工程的整治效果以及工程对防洪(潮)㊁排涝㊁水生态㊁水环境等的影响ꎻ评估原有规划对新要求的适应性ꎬ完善原有规划ꎬ尽快启动新一轮规划的修编工作ꎮ2)加强统一领导ꎬ实行长江口管理一体化«长江三角洲区域一体化发展规划纲要»指出:要打破行政壁垒ꎬ创新规划编制审批模式ꎬ探索建立统一编制㊁联合报批㊁共同实施的规划管理体制ꎮ目前长江流域管理事权较为单一ꎬ权威性㊁协调力和法律效力不够ꎬ«中华人民共和国长江保护法(草案)»已在征求意见ꎬ考虑到长江口地区的特殊性ꎬ建议研究出台长江河口管理办法或细则ꎬ明确长江口系统治理与保护的法律规定ꎬ维护长江口的生态健康和多目标功能ꎻ明确长江口各水上管理部门的职责㊁明晰工作程序ꎬ使长江口治理和保护做到有法可依㊁有据可循ꎻ加强水务㊁海洋㊁生态环境和交通等相关部门的协作ꎬ共同推进长江口的治理与保护ꎬ有效控制稳定长江口河势ꎬ保障防洪安全㊁供水安全㊁航运安全和生态安全ꎮ长期以来受行业分工㊁体制等局限ꎬ对长江口水文㊁环境生态要素监测基本处于各测所需的状况ꎮ目前ꎬ水利㊁航道㊁环保和海事等单位ꎬ均根据行业需要设有水文监测站点ꎬ但存在布局不完善㊁功能不齐全㊁信息共享难等问题ꎮ因此ꎬ需要水利部门牵头整合资源ꎬ合理规划监测站布局ꎬ加强长江口立体监测ꎬ推进长江口地区水文㊁泥沙㊁河道㊁水环境㊁水生态等监测信息系统建设和共享ꎮ3)河势稳定是长江口保护的重中之重ꎬ需要加强相关研究长江口保护的基础是河势稳定ꎮ受流域来沙量大幅减小和口外水沙的不确定性影响ꎬ局部河势不稳定性增加ꎮ需要加强长江口治理与保护研究:①深入研究人类活动和自然变化对长江口的持续影响ꎬ揭示流域水沙变化及污染物输入对河势㊁生态环境的作用规律ꎻ②揭示气候变化和人类活动共同作用下河口系统稳定性及演变趋势ꎬ提高河口系统变化的预测预警能力ꎻ③加强包括澄通河段和长江口南支㊁北支在内的河势控制相关研究ꎬ对前一轮规划未达到目标的项目进行分析研究ꎬ进一步明确北支治理与保护目标ꎬ同时结合当前长江大保护背景下加强生态系统建设的要求ꎬ合理制定新的河势稳定工程措施ꎬ及时采取有效措施ꎬ保证河势的稳定格局ꎬ保证过江通道桥梁㊁河口水库㊁护岸工程以及航道整治工程的安全运行ꎻ④统筹考虑长江口各类资源的利用与保护ꎬ探索生态友好的河口综合治理方案ꎻ研发环境友好的材料和工程结构型式ꎬ推进整治工程的生态化ꎻ结合长江口深水航道疏浚土利用ꎬ开展长江口滩涂培育试点研究ꎬ以保护长江口优良的生态环境ꎮ4㊀结㊀语以上海为中心的长江三角洲地区是中国最大的经济核心区ꎬ目前正处于优化提升㊁转型发展的新阶段ꎮ2018年底ꎬ长江三角洲区域一体化发展上升为国家战略ꎮ河口的健康及可持续发展依赖于河口生态环境系统的有效保护和合理利用ꎮ在自然因素异变和人类活动加剧影响下ꎬ长江河口的开发治理同样面临新挑战:如何从以开发建设为主ꎬ转变为开发和保护并重?如何围绕保护生态环境和实现绿色发展这个主题ꎬ建设好长三角生态绿色一体化发展示范区?这些新形势新问题都对河口的综合治理与保护修复提出了更高的要求ꎬ需要更好总结河口开发治理中经验教训ꎬ更加深入地开展相关问题科学研究ꎬ以加强长江河口作为长三角地区资源宝库和生态屏障的作用ꎬ保障长三角地区经济社会的绿色高质量发展ꎮ参考文献:[1]㊀陈吉余ꎬ沈焕庭ꎬ恽才兴.长江河口动力过程和地貌演变[M].上海:上海科学技术出版社ꎬ1998.(CHENJiyuꎬSHENHuantingꎬYUNCaixing.DynamicprocessesandgeomorphologicevolutionoftheYangtzeEstuary[M].Shanghai:ShanghaiScienceandTechnologyPressꎬ1998.(inChinese))[2]㊀夏云峰ꎬ闻云呈ꎬ徐华ꎬ等.长江河口段水沙运动及河床演变[M].北京:人民交通出版社股份有限公司ꎬ2015.(XIAYunfengꎬWENYunchengꎬXUHuaꎬetal.WaterandsedimentmovementandriverbedevolutionintheestuaryoftheYangtzeriver[M].Beijing:People'sCommunicationsPressCo.ꎬLtd.ꎬ2015.(inChinese))[3]㊀王俊ꎬ田淳ꎬ张志林.长江口河道演变规律与治理研究[M].北京:中国水利水电出版社ꎬ2013.(WANGJunꎬTIANChunꎬZHANGZhilin.StudyontheevolutionandmanagementofYangtzeEstuaryriverchannel[M].Beijing:ChinaWater71第4期韩玉芳ꎬ等:长江口综合治理历程及思考。
国内外河口航道治理经验及对长江口航道整治的启示付桂【摘要】对国内外河口航道治理工程进行分析比较,认为:大河河口航道的治理难度大、周期长;拦门沙航道的治理是关键;不同河口水文泥沙特性千差万别,治理方案须因地制宜;在河口航道治理中,整治与疏浚相结合已成为普遍采用的手段,而且多数以整治为主;重视航道建设与河口综合治理相结合.对长江口航道整治的启示如下:长江口航道治理采取整治与疏浚相结合,多手段多方案研究制定合理方案,工程建设期间须加强现场观测和动态管理.实践表明:长江口航道整治难度极大,必须不断深化对河口水沙运动规律的认识,突破创新,才能取得成功.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】7页(P121-127)【关键词】河口航道;治理;经验;长江口航道【作者】付桂【作者单位】交通运输部长江口航道管理局,上海200003【正文语种】中文【中图分类】U617河口地区动力条件十分复杂,除有径流和海洋潮汐相互叠加作用外,还因河水、海水密度不同产生盐水异重流作用以及波浪和风暴潮作用等,径流的丰枯、潮汐的大小以及波浪的强弱,构成河口泥沙运动的复杂性,成为河口航道治理工程中需要解决的关键性技术难题[1]。
国外近代的河口航道治理[2-7]开始于19世纪。
一些经济发展较早的国家陆续开展河口治理工程。
前期由于研究经验及治理工程手段认识单一,不能有效解决河口航道回淤问题。
后期在研究手段升级及施工工艺改进的情况下,采取了大量疏浚或修建补充的整治工程,这些河口各种整治建筑物密布,目前航道大都已为人工所控制。
目前发达国家河口治理多数达到了航运、水利、水产等建设事业的要求。
我国河口航道的治理[8-48]历史比较久远,总的来说治理后的增深幅度不大,我国河口航道治理与欧美相比,尚有差距,继续增深的潜力很大。
在分析了近百年来国外河口航道治理的经验和教训的基础上,我国的中小河口如甬江口、辽河口和黄浦江口等整治效果较为成功。
但缺乏大河河口治理的经验,目前长江口、珠江口虽然开通了航道,但仍面临航道泥沙淤积问题,还需采取工程措施控制好河口航道。
河口港是连接内河与外海的枢纽,世界上水运比较发达的国家,因河口内掩护条件较好、船舶等级不高,大都从开发河口港入手,将港口的开发与城市的建设融为一体。
河口港出海航道因受径流、潮流、波浪以及泥沙等综合作用,自然条件复杂,其治理技术难度更大。
近代的河口航道治理工作开始于19世纪中叶前后。
一些经济发展较早的国家,陆续开展河口治理工程。
例如1834年,法国开始整治卢瓦尔河河口,德国开始疏浚易北河河口;1836年美国开始疏浚密西西比河河口;1848年和1850年法国分别开始整治塞纳河和纪龙德河河口。
随着船舶吃水的增加,对航道尺度的提高提出了要求。
随后的几十年中,各国陆续兴建了一批整治建筑物。
到20世纪30年代前后,西欧及北美主要河口的航道水深一般达到8 m以上,有的已达到10 m。
第二次世界大战后,一些主要发达国家的河口,大都在原有整治工程的基础上,为进一步增加航道水深而进行大量疏浚,或修建补充的整治工程,这些河口各种整治建筑物密布,航道大都已为人工所控制。
国外具有代表性的河口航道及治理工程情况见表1。
我国河流众多,海岸线上有大小不同类型多样的河口1 800多个。
其中河流长度在100 km以上的河口有60多个,入海河流有14条。
河口泥沙较为丰富,如长江口流域来沙多年平均年输沙量达3.84亿t(1951—2011年)。
有的河口尽管自身流域来沙不多,但因受邻近多沙河流的影响,海域来沙丰富,如钱塘江口和甬江口等。
黄河年输沙量约10亿~15亿t,其中约13入海扩散堆积,在风浪作用下经过潮流的再搬运,成为邻近滩涂的沙源。
河口泥沙的大量淤积导致河口拦门沙的发育,对河口航道的开发维护极为不利。
河口航道治理是一项系统工程,必须综合规划、统筹兼顾。
大型复杂河口的治理通常难度极大,必须在实践过程中不断加深认识。
我国河口航道的研究和治理不乏成功的先例。
新中国成立后,特别是改革开放之后,河口演变的研究、港口及航道规划以及航道治理等都有了长足的进步与发展,通过长江口、珠江口等的治理,更取得了整治大江河口的实际经验。
我国典型河口的航道治理情况如下:1)辽河口于1916年开始在口外航道修建东西双导堤,加大河口航道冲刷能力,减少了河口泥沙沉积。
2)海河口20世纪30年代进行了疏浚和裁弯取直工程,并修建丁坝,但增深不大。
20世纪50~70年代,海河流域水资源大量开发利用,入海水量沙量不断减少;1958年河口筑闸,闸下泥沙淤积严重,需逐年清淤。
1973年开始每年主汛前利用挖泥船对闸下河道进行清淤整治。
3)黄浦江是上海港的黄金水道,吴淞口—张华浜段是黄浦江口门段。
我国最早于1876年开始研究黄浦江航道整治。
初期主要采用的修建顺坝、丁坝和吴淞口导堤等一系列整治建筑物方案,航道逐步加深到9 m。
后期在黄浦江航道均采用疏浚的方法维持航深。
4)瓯江河口整治主要是对温州市至河口38 km长的河段航道加以整治,并兼顾港口开发及外滩与岛屿的综合开发利用。
航道整治的目标是稳定航槽,改善温州港港区水深,使3 000~5 000 t海轮正常进港,并开辟1万~2万吨级新港区。
主要分为温州港整治、杨府山航道整治及新港区开发、口外航道治理工程。
5)闽江口下游段多岛,航道多汊,航道及码头前沿水深不足。
至1998年,主要进行过台江至马尾港16 km河段及马尾港和通海50 km航道的整治。
6)汕头港历史悠久,于1861年辟为通商口岸。
汕头港进出口航道分外航道、内航道。
1985年开始,对汕头港外航道拦门沙的整治开展了系统、深入研究。
导流防沙堤于1989年底开工,1994年10月竣工。
2000年以后,开始建设外拦门沙整治二期工程。
7)珠江口位于中国广东省,流入南海。
珠江河口的整治主要包括以疏浚工程为主的广州港出海航道整治、西江出海航道整治。
1) 大河河口航道的治理难度大、周期长。
多沙的大河河口航道的治理一般均比中小河口治理的周期为长。
以美国密西西比河为例说明。
密西西比河尾闾分为三汊,即阿洛脱水道、南水道和西南水道。
西南水道为入海深水航道,其河口拦门沙的整治工程始于1904年,为双导堤,堤距1 100 m,工程实施后拦门沙水深由天然状态时的2.7 m增至6.0 m;1912年延长双导堤并于导堤间修丁坝,使堤距缩窄至900 m左右,航深增至10.5 m;1921年再度延长双导堤并加长丁坝,使堤距继续缩窄至700 m左右,同时调整局部航线走向,但航深无明显增加。
1950年通过物理模型试验,调整了工程布局,至1982年左右才达到了预期的12.2 m航深,后通过局部调整于1993年增深至13.7 m。
从1904年至1993年约一个世纪内,屡费周折,耗费了大量的资金,充分说明多沙的大河河口治理,不仅技术难度大,而且历时很长,需要经历认识→实践→再认识→再实践的过程。
2) 拦门沙航道的治理是关键。
在平原潮汐河口的河床纵剖面上,基本存在隆起的泥沙堆积,即河口的拦门沙。
拦门沙是河口通航必须要克服的重大障碍,加之这一区域水域宽阔,又受到径流、潮汐、风浪和盐淡水混合等复杂动力因素的作用,挖槽回淤迅速,航道水深最难维持,所以拦门沙航道通常是河口航道治理中最为困难的部分。
为此,各国都十分重视拦门沙航道的治理。
拦门沙段航道定线合理与否,对航道水深的维持和减少维护疏浚量有决定性的影响。
以德国威悉河口为例:威悉河口外的西支航道由于定线合理,整治后,航道中形成理想的水力状态,从浅滩来的均匀的侧向流汇聚使得航道中的落潮输沙占优势,泥沙向口外运动,使用半个世纪以来,航道十分稳定。
国内外较多采用的稳定口外航道的措施是修建导堤,导堤一直延伸到较深水域。
例如荷兰鹿特丹港进入北海的河口原来只有北导堤,1974年将北导堤延伸3 km,又新建了长10.5 km的南导堤,一直伸展到-18 m水深处。
德国易北河口于1963年建成长9.25 km的单导堤,还将延长到12.4 km。
有些河口没有修建导堤,而代之以一系列的顺坝和丁坝等整治建筑物,用来稳定拦门沙段航道,改善流场及地形条件和增加航道本身的冲刷能力。
3) 不同河口水文泥沙特性千差万别,治理方案需因地制宜。
不同河口水文泥沙特性不同,造成河口拦门沙特性也不同,治理方案需根据当地的地形条件及水文泥沙特性等,采用数学或物理模型等技术手段研究论证以制定合理的治理方案。
美国密西西比河河口有3条水道注入墨西哥湾,该河口为全日潮,潮差小于1 m,属弱潮河口。
河口整治先后针对南水道和西南水道进行。
河口整治初始阶段仅靠疏浚,维护困难,考虑地形及水文泥沙影响,在西南水道修建两条平行导堤,拦门沙区段挖槽轴线东折35°,避开洪季盐淡水混合所造成的严重淤积。
后期通过建造密西西比河河口物理模型进行多方案论证比较,最后确定在西南水道采取双导堤和丁坝群的治理方案,实现了治理目标。
德国易北河最大径流量为3 840 m3s,最小径流量为129 m3s,平均径流量为700 m3s;属于半日潮,河口平均潮差为2.97 m,汉堡港平均潮差为3.11 m。
河口泥沙主要以粉沙、黏土及可燃有机物为主,泥沙平均粒径0.3~0.5 mm。
易北河口航道整治于1834—1921年主要采用疏浚方式维持8 m的航深。
1922—1925年在奥雷特夫修筑长2 350 m的导堤和8条各长200 m的短丁坝,使此处弯道趋缓,水深增加。
后期的河口治理方案主要以整治与疏浚相结合。
国外其他河口如加拿大圣劳伦斯河、英国泰晤士河等河口,来沙较少,河口航道回淤较轻,治理主要采用疏浚为主。
4) 在河口航道治理中,整治与疏浚相结合已成为普遍采用的手段,而且多数以整治为主。
国外河口拦门沙航道的治理主要采用整治、疏浚或整治与疏浚相结合等方法,多数以整治为主、辅以疏浚,但也有完全靠疏浚维护深水航道的,例如加拿大圣劳伦斯河口。
整治和疏浚都是增加和维护航道水深的有效措施,如何结合因不同的河口条件和需求而异。
最早的河口航道治理主要是用单一疏浚方式来提高航道水深,如德国的易北河口疏浚工作始于1834年,美国于1836 年开始疏浚密西西比河口的西南水道。
由于航槽的开挖破坏了原有的平衡剖面,加上河口动力和泥沙运动的复杂性,以及自然深泓易变,仅靠疏浚开挖的航道维护较为困难。
因此,多采用修筑导堤和丁坝等整治建筑物,稳定河槽深泓,改善河槽平面及断面形态,调整流场,维持落潮输沙优势,以达到提高航道水深并减少维护疏浚的目的。
美国密西西比河西南水道的治理经过了多次反复,不断修建和完善了整治建筑物工程平面布置,逐步达到了预期目标水深。
1863年荷兰开始整治莱茵河,开挖鹿特丹新水道并建设了2条导堤。
美国哥伦比亚河口于1964年和1965年修复了长10.6 km的南导堤和长4 km的北导堤,从口门经上游到波特兰港长165 km的航道,通过整治和疏浚,于1977年达到12.2 m×183 m的要求尺度,但入口处年平均维护疏浚量仍为340万m3。