黃衛(wèi)藍(lán) 包蕓 李海彬 張政
摘 要:廣州某市政交通隧道工程下穿珠江廣州河道,通過(guò)計(jì)算得出相關(guān)河段岸線、深泓線、河段寬深比、河槽容積等變化,分析河道近期演變趨勢(shì),為該市政工程下穿珠江廣州河道的設(shè)計(jì)施工提供參考。
關(guān)鍵詞:珠江 前航道 后航道 河演
1.項(xiàng)目概況
廣州某市政交通隧道工程兩個(gè)區(qū)間段下穿珠江廣州河道,其中員琶過(guò)江段下穿前航道、南鶴過(guò)江段下穿后航道。珠江廣州河道屬感潮河道,汛期既受來(lái)自流溪河、北江及西江的洪水影響和東江洪水的頂托,又受到來(lái)自伶仃洋的潮汐作用,洪潮混雜,水流流態(tài)復(fù)雜。河床的劇烈變化,特別是河床局部發(fā)生劇烈沖刷,有可能威脅過(guò)江隧道工程的安全。本文對(duì)工程所在河段的河床沖淤變化進(jìn)行研究,分析河道近期演變趨勢(shì),為該市政工程下穿珠江廣州河道的設(shè)計(jì)施工提供參考。
2.工程所在珠江廣州河道基本情況
西航道在白鵝潭洲頭咀以下分為前航道和后航道兩支,白鵝潭以東至黃埔為前航道,又稱東航道,長(zhǎng)約23km,河床比降0.38‰。白鵝潭以南至黃埔為后航道,又稱南航道,長(zhǎng)約28km,河床比降0.29‰,是廣州港通航3000噸級(jí)輪船的水道,擔(dān)負(fù)著廣州港貨物的運(yùn)輸任務(wù)。
3.工程所在珠江廣州河道近期河道演變分析
計(jì)算采用1999、2006、2010、2014年的珠江干流廣州段河道地形圖,分析近年來(lái)工程所在河段的河床演變趨勢(shì),結(jié)合工程位置,共布置了26個(gè)斷面(其中2006年只含后航道斷面13個(gè))。
計(jì)算用平灘水位采用《西、北江下游及其三角洲網(wǎng)河河道設(shè)計(jì)洪潮水面線》中洪潮頻率P=20%時(shí)的設(shè)計(jì)洪潮水位,詳見(jiàn)表1。
3.1岸線變化
通過(guò)比較1999年、2006年、2010年、2014年地形資料,各分析斷面的河道寬度基本保持不變。主要原因是研究河段兩岸均建有防洪大堤,受到堤防的控制,河道岸線基本穩(wěn)定。
3.2深泓沿程變化
在1999~2014年16年間,各分析斷面深泓位置基本不變,前航道研究河段深泓平均抬高0.43m,后航道研究河段深泓平均抬高0.25m。
可見(jiàn)1999~2014年年間,各研究河段深泓沿程變化不大,基本都呈現(xiàn)緩慢淤積抬升的現(xiàn)象。說(shuō)明研究河段河床在1999~2014年年間呈現(xiàn)輕微淤積抬升的趨勢(shì),如圖1。
3.3平均水深變化
在1999~2014年16年間,前航道研究河段平均水深平均減小0.52m,后航道研究河段平均水深平均減小0.36m。
可見(jiàn)1999~2014年年間,各研究河段平均水深沿程變化不大,基本呈現(xiàn)輕微減小的現(xiàn)象,即平均河底高程主要呈輕微抬高變化,由此說(shuō)明研究河段河槽在1999~2014年年間主要呈現(xiàn)淤積趨勢(shì),如圖2。
3.4河段寬深比變化
在1999~2014年16年間,前航道研究河段寬深比平均增加了0.24,后航道研究河段寬深比平均增加了0.09,如圖3。
3.5河槽容積變化
1999年至2014年16年間,前航道研究河段的河槽容積減少了174.37萬(wàn)m3,容積年變化率為-8.31%,平均淤積強(qiáng)度為0.04m/a。后航道研究河段的河槽容積減少了101.36萬(wàn)m3,容積年變化率為-6.71%,平均淤積強(qiáng)度為0.03m/a,如圖4。
4.結(jié)論
綜上所述,員琶過(guò)江斷面附近呈現(xiàn)輕微淤積狀態(tài);南鶴過(guò)江段斷面附近呈現(xiàn)輕微沖刷狀態(tài)。整體而言,研究河段的河床深泓點(diǎn)位置基本不變,河道岸線基本穩(wěn)定。從河道近期演變分析可知,研究河段平均水深、河槽容積主要呈現(xiàn)減少變化,河段寬深比增加,即平均河底高程主要呈增加變化,河床主要發(fā)生淤積。
珠江前航道、后航道是廣州市重要的行洪納潮水道,兩岸堤防均已修建完繕,人為因素造成河道堤岸和河床發(fā)生劇烈變化的可能性很小,因此研究河段的未來(lái)演變趨勢(shì)主要受河床自然沖淤的影響。根據(jù)廣東省主要河道采砂控制規(guī)劃,2011年至2015年珠江三角洲河道全部列為禁采區(qū)。在忽略其他人為因素影響條件下,目前研究河段河床演變正呈淤積的狀態(tài),河床變化較為平緩。在現(xiàn)有水沙條件下,未來(lái)研究河段將呈緩慢淤積的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]羅憲林,楊清書(shū),賈良文,等.珠江三角洲網(wǎng)河河床演變[M].廣州:中山大學(xué)出版社,2002.
[2]劉霞.珠江三角洲水文特性變異及原因淺析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2004(?4):: 9-13.