李金良 沈建忠 顧炳生
【摘要】本文介紹錢(qián)塘江南股槽截流在上虞世紀(jì)丘圍涂及對(duì)以后圍涂中的作用。
【關(guān)鍵詞】南股槽截流;圍涂工程實(shí)施
1. 引言
(1)上虞海涂地處錢(qián)塘江河口尖山河段南岸,屬錢(qián)塘江強(qiáng)涌潮區(qū)域,受錢(qián)塘江水流、曹娥江水流和外海潮流的共同作用,在河床中形成了南、中、北三條深槽,受豐、枯水期影響,主槽發(fā)育擺動(dòng)頻繁,豐水時(shí)北股槽刷深,枯水時(shí)南股槽發(fā)育,兩岸灘涂自古以來(lái)此漲被坍,周而復(fù)始。上世紀(jì)六十年代末,上虞沿江一線堤塘受主槽南移影響,從三匯到蓋北,全線深江臨水,堤腳刷深,堤塘安全受到嚴(yán)重威脅,一坦決口,人們生命財(cái)產(chǎn)將嚴(yán)重受損。當(dāng)時(shí)的上虞縣委、縣府組建了上虞縣治江圍涂指揮部(現(xiàn)上虞市海涂圍墾管理局)由主管副縣長(zhǎng)任總指揮,在后倪,新農(nóng)、蓋北拋設(shè)三支塊石丁壩,以起挑流作用,阻止堤腳沖失,人們靠人力車(chē)、農(nóng)用船從夏蓋山運(yùn)輸塊石,限于設(shè)備條件,三條丁壩都只拋筑不足200米長(zhǎng)度,就遭遇主流沖刷,無(wú)法繼續(xù)延伸,丁壩只是暫時(shí)緩解了決堤的危險(xiǎn),還是無(wú)力改變治江的根本局面。面對(duì)困境,指揮部提出 “以圍代壩”的治江措施,取得較好效果。從1969年起,先后實(shí)施完成69、70、71、74、75、76、77、81、84、91、94、96丘等的26萬(wàn)畝圍涂工程,既治理江道,又成可耕種、養(yǎng)殖、開(kāi)發(fā)、建設(shè)的海涂黃金資源。
(2)1985年4~6月,上虞海涂又全線坍江,81丘東直塘近千米標(biāo)高9米堤塘在半小時(shí)內(nèi)傾倒至黃海7.7米高程,海堤危在旦夕,縣委縣府組織人員物質(zhì)搶險(xiǎn),時(shí)任書(shū)記、縣長(zhǎng)親臨一線,坐鎮(zhèn)指揮搶險(xiǎn),方保住海堤安全;1998年96丘治江圍涂工程完成時(shí),造成南股槽極度萎縮,退潮后出現(xiàn)低灘外露,可直接走上中沙島,為截流南股槽創(chuàng)造了良好的自然條件,由于當(dāng)時(shí)上虞港臨時(shí)碼頭的存在,錯(cuò)失了一次千載難逢的機(jī)遇。
2. 世紀(jì)丘治江圍涂工程
2.1本世紀(jì)伊始,上虞開(kāi)始實(shí)施“上虞市世紀(jì)丘治江圍涂工程”,項(xiàng)目于2003年6月開(kāi)始試拋壩促淤,石壩面寬6 m,高程6.5 m,用自卸汽車(chē)直接運(yùn)輸塊石上壩拋投,北順壩拋筑500余米長(zhǎng)度,由于高壩改變了潮流的走向,壩頭沖刷十分嚴(yán)重,北順壩難于繼續(xù)延伸繼續(xù)。因壩址基底為粉砂土,壩頭沖刷至黃海-20米深以下,每米拋石斷面需塊石800 m3以上,且白天拋筑伸長(zhǎng)10 m,晚上會(huì)被潮流沖失3~5米,遇上大潮汛甚至?xí)霈F(xiàn)一夜間幾十米石壩被沖失、沉陷,圍涂成本巨大,被迫停止施工。后通過(guò)修改調(diào)整施工方案,改拋西隔堤順壩、配以土工袋護(hù)底后,才完成世紀(jì)丘一期(南)丘的圍涂工程。但西隔堤壩頭同樣遭遇-20米以下沖刷坑,無(wú)法繼續(xù)實(shí)施一期(北丘)的圍涂施工,又改在東隔堤石壩施工,也只拋筑400余米長(zhǎng)度也同樣出現(xiàn)-20米以下的壩頭沖刷坑。至此,治江圍涂工程處于嚴(yán)重受阻狀態(tài)。而此時(shí)中沙島由于受灘涂淤漲高程的限制,北面全線開(kāi)始坍塌,每天5~10米,中沙島有消失的危險(xiǎn)。針對(duì)江深、流急的現(xiàn)狀,經(jīng)過(guò)專(zhuān)家與技術(shù)部門(mén)的努力,提出了“截流南股槽,穩(wěn)定中沙島”的圍涂方案,終于改變了上虞治江圍涂面臨的停滯局面。
2.2“截流南股槽,穩(wěn)定中沙島”方案提出后,施工方案的確定至關(guān)重要,要穩(wěn)定中沙島不被沖失,必須使用大量塊石進(jìn)行護(hù)岸保護(hù),但中沙島隔著南股槽深溝,將近3 Km距離,將塊石運(yùn)上島十分困難。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究后,提出了在南股槽主槽區(qū)搶搭臨時(shí)鋼棧橋,將塊石直接運(yùn)上中沙島的方案。這樣既可解決保護(hù)中沙島護(hù)岸之急,又可在南股槽截流時(shí)從東西二個(gè)方向同時(shí)展開(kāi),可加快施工進(jìn)度,為截流成功創(chuàng)造條件。
3. 施工的組織與實(shí)施
3.1鋼棧橋施工。在南股橋主槽區(qū)造橋,因河床為粉砂土,深度在-15m以下,流速在5m/s以上,紊流,每日二次受漲落潮影響,每月有二次大小潮,潮差大,施工難度大。設(shè)計(jì)和施工單位的選擇是工程的關(guān)鍵,通過(guò)向全國(guó)公開(kāi)招標(biāo),邀請(qǐng)省水利、橋梁5位知名專(zhuān)家進(jìn)行綜合評(píng)標(biāo),最后選定在錢(qián)塘江上建造過(guò)四橋、九橋,有豐富經(jīng)驗(yàn)的中國(guó)路橋集團(tuán)第二公路局承擔(dān)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)總承包施工任務(wù)。工程于2006年2月23日開(kāi)工至8月26日大橋合攏成功。在施工期間,針對(duì)主槽刷深至-24.5m、河床擺動(dòng)不穩(wěn)等情況先后邀請(qǐng)省內(nèi)外知名水利、橋梁專(zhuān)家,先后召開(kāi)四次技術(shù)討論、論證會(huì)議,采取加大樁徑、設(shè)置斜樁、增加深水段斜裝數(shù)量、增設(shè)暗錨樁等技術(shù)、工程、施工措施,于2006年8月25日完成鋼棧橋施工,鋼棧橋全長(zhǎng)2866m,共用各類(lèi)鋼材15000t。經(jīng)驗(yàn)收合格后,于2006年9月1日載重50t的自卸汽車(chē)裝載塊石順利通過(guò)鋼棧橋直達(dá)中沙島施工拋石。
3.2拋石截流施工。2006年10月開(kāi)始組織實(shí)施對(duì)截流南股槽拋石施工,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)觀察、測(cè)量,將截流堤線位置選定在南北股潮交匯的臨界處,在理論上,該點(diǎn)位流速趨向于0,潮差小,勢(shì)能、動(dòng)能最小,可減少?zèng)_失刷深,有利于施工。在北順壩壩頭處修建臨時(shí)碼頭,首次采用船拋塊石護(hù)底方法,在主槽區(qū)1000m范圍內(nèi),先用漏底船平拋塊石護(hù)底的施工新工藝,護(hù)底高程控制在0m以下,護(hù)底寬度在50m左右,潮流可從上面流過(guò)。在平潮時(shí)運(yùn)至施工軸線位置,用GPS定位,測(cè)深儀控制拋石高程,以確保壩體拋塊石能正確拋在護(hù)底塊石上,有效保護(hù)主槽不再刷深,東西兩岸二個(gè)工作面同時(shí)拋塊石,大量減少拋塊石斷面方和加快施工進(jìn)度。在石壩內(nèi)側(cè)用泥漿泵沖灌土工布袋土方閉氣,既防止拋石壩滲水沖失,又促使槽區(qū)內(nèi)灘涂快速淤漲。2007年4月7日趕在汛期前龍口順利合攏,使南股槽成功截流,達(dá)到“截流南股槽,穩(wěn)定中沙島”的預(yù)期目標(biāo),創(chuàng)造了上虞治江圍涂史上的奇跡。
4. 實(shí)施后的效果顯著
南股槽成功截流后,徹底改變了潮流走向,南股槽槽區(qū)灘涂快速淤漲,最多一潮可淤高30cm以上,經(jīng)省水利河口研究院有關(guān)專(zhuān)家測(cè)算,2006年4月至2008年4月西片總淤積土方5600萬(wàn)m3,平均淤積幅度1.0m以上,成效顯著。完成了上虞市世紀(jì)(新)丘一期圍涂工程(2008.3~2008.10)、上虞市世紀(jì)丘一期(北)丘圍涂工程(2008.3~2009.7)、上虞市世紀(jì)丘三期圍涂工程(2010.10~2011.7)、上虞市世紀(jì)丘二期圍涂工程(2011.12~至今)使上虞的治江圍涂施工難度極大降低,投入成本大大節(jié)省,開(kāi)創(chuàng)了上虞治江圍涂的新局面。見(jiàn)圖1、圖2及表1。
5. 結(jié)束語(yǔ)
錢(qián)塘江南股槽的成功截流,實(shí)現(xiàn)了幾代治江圍涂人的夢(mèng)想,有效改善和緩解了上虞及余姚的治江壓力,同時(shí)積累了豐富的圍涂施工技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。