水利工程論文-赭山灣控導(dǎo)工程方案研究.doc

水利工程論文-赭山灣控導(dǎo)工程方案研究摘要：錢塘江河口自七格至美女山段的南岸為河變凹巖，習(xí)稱赭山灣因位于河口的過渡段，山水和潮流流路不一致，且流量的時(shí)間分布相差懸殊，以致主槽擺動(dòng)頻繁，岸灘坍漲不定歷史上，河口過渡段流路曾先后流經(jīng)龕、赭兩山間的南大門，禪機(jī)、河莊兩山之間的中小門和河莊山與海寧海塘之間的北大門的變遷，史稱“三門變遷”.關(guān)鍵詞：赭山灣控導(dǎo)工程方案研究1概況錢塘江河口自七格至美女山段的南岸為河變凹巖，習(xí)稱赭山灣因位于河口的過渡段，山水和潮流流路不一致，且流量的時(shí)間分布相差懸殊，以致主槽擺動(dòng)頻繁，岸灘坍漲不定歷史上，河口過渡段流路曾先后流經(jīng)龕、赭兩山間的南大門，禪機(jī)、河莊兩山之間的中小門和河莊山與海寧海塘之間的北大門的變遷，史稱“三門變遷”為了除害興利，清康熙末期便開始開挖中小門引河，希圖引導(dǎo)主流由中小門進(jìn)出，以免危害兩岸；雍正期間，更擬訂了開挖中小門引河，筑尖、塌兩山之間石壩和北岸改建石塘三項(xiàng)措施并進(jìn)的治理河口計(jì)劃此后，民國(guó)期間和中華人民共和國(guó)成立后，均曾幾度擬定治理河口計(jì)劃，并在實(shí)施過程中隨江道形勢(shì)變化而一再修改至2000年封堵九上順壩圍堤和建成標(biāo)準(zhǔn)塘，赭山灣整治工程已大體上完成主要建筑物有：美女山壩，于1964年建成，壩長(zhǎng)1050m其中自0972m處起向上游折轉(zhuǎn)90，成與水流方向平行的順壩，整條壩實(shí)際上是勾頭丁壩九號(hào)壩，于1966年基本建成，壩長(zhǎng)3100m一號(hào)壩，于1964年開始拋筑，1966年建成，壩長(zhǎng)1700m七下右順壩，于1960年開始拋筑壩根護(hù)岸塊石，1961年開始拋筑壩身，1965年建成，壩長(zhǎng)1750m1966年，從美女山壩壩身0550m處至九號(hào)壩壩身2750m處筑圍堤，長(zhǎng)4721m，圍涂1500hm2圍堤外設(shè)盤頭4座，并外各接短丁壩，間距900m，以挑溜護(hù)腳，當(dāng)年完工1966年1968年，自赭山灣一號(hào)壩上游769m至該壩下游1443m，沿設(shè)計(jì)堤線在灘地上預(yù)堆塊石；又自赭山灣九號(hào)壩開始向上游沿設(shè)計(jì)堤線也在灘地上預(yù)堆塊石，堆石體長(zhǎng)1447m至1970年下半年，堆石體內(nèi)側(cè)和外側(cè)數(shù)百半灘面已淤漲到可圍高程，遂于是年冬至次年春，緊貼堆石體內(nèi)側(cè)筑圍堤長(zhǎng)5159m，圍涂12667hm2，并于1977年完成塊石護(hù)坡和拋石護(hù)腳又在赭山灣一號(hào)壩上游圍堤外拋筑短丁壩兩座，一號(hào)壩至九號(hào)壩間圍堤外拋筑短丁壩4座，長(zhǎng)分別在240250m1976年開始拋筑東風(fēng)角至九號(hào)壩壩頭間順壩（簡(jiǎn)稱九上順壩），全長(zhǎng)6423m，至1988年，實(shí)拋筑6403m，其中從九號(hào)壩向上游伸展的1615m和自東風(fēng)角向下游伸長(zhǎng)的1580m為高壩至此，主槽已控制在規(guī)劃河道線內(nèi)，江槽基本上趨于穩(wěn)定，通航條件明顯改善，順壩壩囊內(nèi)7333hm2灘涂已圍340hm22000年完成順壩堵口九上順壩合攏封閉后，赭山灣河勢(shì)雖已得到基本控制，但新岸線堤前緊鄰沖刷槽由淤漲、落潮流走向分歧和強(qiáng)度變化等因素，導(dǎo)致凹岸頂沖點(diǎn)和沖刷槽在彎頂附近上、下移動(dòng)有時(shí)可向上延伸到東風(fēng)角，有時(shí)也可向下延伸至倉(cāng)前白虎山，九號(hào)壩至美女山壩和美女山壩至烏龜山岸段經(jīng)常處于深槽逼岸狀態(tài)塘前河床最大沖深至58m高程（吳淞基面，下同）以致可能出現(xiàn)塘前灘地刷低而使塘身失穩(wěn)的局面目前，南岸標(biāo)準(zhǔn)塘雖已建成，但受自然和技術(shù)條件制約，標(biāo)準(zhǔn)塘的底腳防沖只能做到0m高程為此，在標(biāo)準(zhǔn)塘設(shè)計(jì)時(shí)，便以增加河道控制建筑物為前提故擬在加固14盤頭前的丁壩和美女山壩外，在此河段南岸增建若干建筑物定床模型試驗(yàn)表明：在百年一遇的洪水時(shí)，這些建筑物會(huì)抬高七堡（019m）、順壩中（024m）、順壩頭（028m）和九號(hào)壩下（024m）的洪水位；但降低美女山壩上（009m）和倉(cāng)前（006m）的洪水位并減小九號(hào)壩以上河段的流速011062ms；九號(hào)壩以下河段則南岸流速減小，而江中和近北岸流速增加這是二壩四盤頭挑流作用的結(jié)果對(duì)潮水而言，七堡、順壩中和九號(hào)壩下的低潮位稍有抬升，依次為003、005和003m，而高潮位則有所降低；順壩頭003m，九號(hào)壩下006m，美女山壩下007m從而減小南岸的潮差，潮動(dòng)力也隨之減弱諸建筑頭部的漲潮平均流速和最大流速會(huì)分別增大003018ms和013064ms；江中漲潮的平均流速和最大流速分別增大010033ms和017026ms落潮時(shí)，則彎頂平均流速減小012039ms，最大流速減小012044ms；而美女山壩壩頭和該處江中平均流速和最大流速分別增大016026ms和012051ms更重要的是，塘前河床50年一遇沖刷深可以從99m減少為07m，百年一遇沖刷深從102m減為08m由此可見，由于這些建筑物的挑流作用，對(duì)保護(hù)南岸海塘起著重要作用但它們的頭部都要經(jīng)受高流速?zèng)_刷，故應(yīng)予加強(qiáng)3整治方案的比較與研究用定床實(shí)物模型研究了南岸新添整治建筑物布置方案見表131新添建筑物布置方案311對(duì)沿程百年一遇洪水位的影響三種方案均以抬高順壩頭的洪水位最為明顯，依次為057m、062m和051m；并向上、下游逐漸減小對(duì)九號(hào)壩下和美女山壩上的作用差別甚?。粚?duì)順壩中和美女山壩下的影響則隨建筑物加多而增大，但抬升不多，方案也僅分別抬高013m和009m，對(duì)倉(cāng)前站則均有降低洪水位的作用，且隨建筑物增多而更加明顯，但數(shù)量不大，依次降低002m、005m和009m312對(duì)沿程高、低潮位的影響三個(gè)方案對(duì)沿程各站高、低潮位的影響差別不大且只有九號(hào)壩下的高潮位略有抬升（005006m），低潮位略有降低（0003m），從而潮差略有增大（005009m）外，順壩中和倉(cāng)前兩站高潮位不變，而低潮位略有升高（002006m），從而潮差略有減?。豁槈晤^高潮位均有降低而低潮位略有抬高，從而潮差減小024007m；美女山壩上和下兩站則高、低潮位均有降低，潮差則美女山壩上幾乎不變，美女山壩下減小約005010m313對(duì)洪水流速的影響三種方案均能使1盤頭以上河段（包括彎頂斷面）的洪水主流趨向北擺；彎頂以下洪水主流折向24盤頭；4盤頭以下，洪水主流又趨向北擺此現(xiàn)象以方案最明顯，方案和方案依次減弱314對(duì)潮流速的影響