商曉

摘 要：北江烏石至三水河口河段屬山區(qū)航道，建有水利樞紐3座，本文針對山區(qū)航道樞紐壩下航道的特點，提出了樞紐壩下航道整治的原則，結合北江干流整治工程實例，為山區(qū)航道樞紐壩下航道整治方案設計提供參考。

關鍵詞：北江 山區(qū)航道整治 樞紐

1.工程概況

珠江水系由西江、北江、東江水系及珠江三角洲組成，流域總面積45.5萬km2。北江作為珠江水系第二大河流，屬山區(qū)河流，干流自源頭至三水河口全長約470km，沿程已建有孟洲壩、濛里、白石窯、飛來峽、清遠共5座水利樞紐。北江是粵北地區(qū)連接珠江三角洲及港澳地區(qū)唯一的水運通道，水路運輸歷史悠久，航運地位突出。烏石至三水河口河段航道按內(nèi)河Ⅲ級、通航1000t級船舶標準建設，通航保證率98%，其中烏石至大塘180km河段航道水深2.5m，航寬600m，最小彎曲半徑330m，大塘至三水河口37km河段航道水深4.0m，航寬80m，最小彎曲半徑400m。

2.山區(qū)航道樞紐壩下航道特點

山區(qū)航道多數(shù)流經(jīng)山區(qū)和丘陵地區(qū)，具有水位暴漲暴落，河道坡陡流急等特點，在山區(qū)河流中，存在著急灘、淺灘、險灘各類灘險，需通過整治以解除其危害，滿足航運需要。近些年傳統(tǒng)的航道整治工程措施已難以顯著提升，一些山區(qū)河流通過建水利樞紐改善庫區(qū)通航條件，但也給回水變動區(qū)及庫區(qū)壩上、壩下段帶來了一些新的航道問題，同樣需要整治。

樞紐建成后，上游形成水庫，上游來沙大部分被攔淤在水庫內(nèi)，樞紐下泄水流含沙量很少，因此造成下游河床沖刷，這種沖刷逐步向下游延伸發(fā)展，直到形成新的沖淤平衡，沖刷才停滯。壩下游航道整治，除按照一般天然河流航道整治原則和方法外，要著重研究下游河床沖刷變形帶來的一系列問題。

3.整治原則

樞紐壩下航道整治工程應根據(jù)工程河段的航道特性、水流特點和航運需求，制定整治設計原則：

（1）統(tǒng)籌兼顧，良好銜接。兼顧防洪、供水、發(fā)電、景觀以及航運等功能，綜合開發(fā)利用水資源，實現(xiàn)各方和諧統(tǒng)一。

（2）盡量利用節(jié)點和主導河岸。對河岸沖刷、深泓線貼近的主導河岸，因勢利導，適當考慮護岸措施，以穩(wěn)定河勢。

（3）淺段整治的原則通常是采用疏浚、炸礁為主，整治為輔。通過疏浚、炸礁的手段達到設計的航道尺度，再結合整治建筑物調(diào)整河道的邊界和局部流速分布，穩(wěn)定航槽。

（4）布置整治建筑物時，盡可能照顧水利、環(huán)保、水保、漁業(yè)、沿線港口、企業(yè)等各方利益。

（5） 充分考慮跨河橋梁的影響，優(yōu)化橋區(qū)航道布置，確保航行船舶和橋梁的安全穩(wěn)定。

4.整治方案

北江烏石至三水河口河段建有水利樞紐3座，從上游至下游分別是白石窯樞紐，飛來峽樞紐和清遠樞紐，另外在設計河段上游約2km有濛里樞紐。清遠樞紐以上河段基本渠化。清遠樞紐以下河段，九十年代以來由于無序采砂造成河床下切，水位下降嚴重，根據(jù)石角站近20年水位流量關系變化看，各級流量下水位降幅明顯，降幅在1～3m之間。礙航灘險以水淺礙航為主，本文詳細說明以下4個河段的整治方案：

（1）烏石～白石窯樞紐河段。河段全長約39km，根據(jù)烏石～高橋洲河段河床演變分析，目前該河段除烏石電廠～烏石腩、大坑口火車站河段等淺段外其余水深普遍達到3.0m以上，較2001年測圖反應的情況有較大改善，研究分析為河道自然演變和人為采砂的共同作用的結果，因此分析判斷該河段河床未來預計會以下切為主，且因樞紐之間回水銜接，設計河段的渠化航道特性明顯，工程措施主要考慮采用疏浚達到設計航道尺度要求，不布置新的整治建筑物，在樞紐回水銜接的情況下，利用現(xiàn)有右岸整治建筑物及邊灘作為整治邊界可達到整治作用。對于該河段其余水深不足區(qū)域，采用疏浚措施到達航道設計尺度。

（2）飛來峽壩下至倫洲河段。河段全長約20km，期間經(jīng)過飛來峽峽谷。清遠樞紐正常蓄水后回水銜接至飛來峽壩下，考慮清遠樞紐設計蓄水位消落至10.37m的情況，根據(jù)2012年航道水深測圖顯示，該河段全線航道均能滿足2.5m水深要求，根據(jù)航道線布置需要拆除3座突出于位于整治線內(nèi)的丁壩部分壩長。

（3）倫洲至清遠樞紐河段。河段全長約27km，屬于清遠樞紐庫區(qū)航段，水深條件總體優(yōu)良。由于清遠回水淹沒了原多數(shù)灘、洲和丁壩，河道水域變得寬闊，為保證船舶航行在樞紐發(fā)電泄流水位下調(diào)時的安全，對該河段內(nèi)原整治丁壩存在航行安全隱患的壩體進行必要的拆除，共計拆除丁壩8座。另外對清遠倫洲大橋、清遠鳳城大橋、清遠新北江大橋橋區(qū)水域的局部淺段采取疏浚工程，以達到設計航道尺度。

（4）清遠樞紐至三水河口河段。河段全長約56km，該河段90年代以來受人為采砂作用，水位全線下降，河床變化較為劇烈，根據(jù)二維水沙數(shù)值模擬研究成果，清遠樞紐壩下水位未來預計將下切至0.46m左右，基本與三水河口水面線齊平。上世紀九十年代末，北江下游實施了Ⅴ級航道整治工程，沿程布置了眾多整治丁壩，其整治效果良好，但人為過度采砂水位下降，導致目前沿程丁壩高出設計低水位較多，普遍高出4m左右。石角至大塘自2007年以來因人為采砂作用，水深基本達到3.0m以上，大塘到三水河口37km水深基本達到4.0m以上，具有平原河道特性。對清遠樞紐至三水河口的整治以疏浚工程措施為主，配合炸礁和切嘴等工程措施，達到設計航道尺度要求，充分利用原有整治丁壩，在滿足設計航道尺度條件的情況下，保持原整治線不變，僅拆除丁壩1座。

5.結論

北江干流河段對樞紐壩下航道淺灘整治，采用疏浚為主，整治為輔的原則，通過疏浚工程提高航道水深，達到設計的航道尺度，再輔以整治建筑物調(diào)整河道的邊界和局部流速分布，維護航槽穩(wěn)定，減少航道回淤；對常年回水庫區(qū)航道、下游平原航道整治以采用疏浚、炸礁為主，拓寬和加深航道尺度，并結合必要的切嘴等措施，調(diào)順航道走線，保障航行安全。對于類似的山區(qū)航道，宜根據(jù)航道特性、水流特點和航運需求制定整治原則，設計相應的整治方案。

參考文獻：

[1]中鐵建港航局集團勘察設計院有限公司.《北江（烏石至三水河口）航道擴能升級工程初步設計》2014.9