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尽早实施长江口北支航道整治工程
杨春雷 高淼滨 黄志良
( 海门市水利局 江苏海门 226100)
摘要: 加快长江口北支航道整治工程, 有利于维护长江口南支入海深水航道。本文阐述了北支对白茆沙河段演变的影响, 北支航道整治及其影响, 实施北支中缩窄加疏浚工程后, 北支上段( 三和港以上) 低潮位抬高对沿岸排涝不利;
高潮位降低将影响上游地区引水; 流速增大地段需增做护岸工程。应抓住当前河势发展的有利时机, 发挥国家和地方两方面的积极性, 妥善处理相关问题, 加强前期工作, 尽早组织实施。
关键词: 长江口, 北支, 航道整治, 效益分析。
长江河口区属典型的江心沙多岛型潮汐河口, 自20世纪60年代初期徐六泾人工节点形成后, 成为近代长江河口区的起点, 到海口50号灯标全长181.8km。为三级分汊, 有北支、 北港、 南港北槽和南槽4个入海口。
1 引言
充分依托长江黄金水道, 利用水运运能大、 成本低、 安全、 环保、 节能等优势, 不断完善沿江产业规划, 是贯彻落实科学发展观的必然选择, 是推进区域协调发展的重大举措, 是构建现代综合运输体系的重要内容。长江口南港北槽入海深水航道整治工程自1998年1月开工以来, 水深已从-7.0m疏浚到-12.5m,
正在实施向上延伸到太仓港区, 其航道建设标准基本上与长江口三期工程一致,
即满足5万吨级集装箱船( 实载吃水11.5m) 全潮, 5万吨级散装货船满载乘潮双向通航。
随着国务院批准实施了《长江口综合整治开发规划要点报告》, 太仓、 常熟边滩圈围工程, 新通海沙圈围工程等正在施工。但北支水域在行政上属上海市、 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
江苏省。当前虽有零星整治
工程, 北支上段有所刷深, 但仍有北支上口、 青龙港附近、 大新港东等处浅滩,
必须进行整治。
2 北支对白茆沙河段演变的影响
潮汐分汊河口, 在双向水流的作用相连接的区间会有水沙交换, 同时影响到相互之间的河床演变。北支和南支是两个特性不同的河槽, 两者相互作用, 近期以北支对南支的影响占主导地位。
2.1 影响白茆沙北水道的河势
当前北支的河势与1958年相比, 上口宽从8.5 km缩小为2.5 km, 下口宽从14 km缩小为12 km, 中段灵甸港段江面从9 km缩小为2.5 km, 河床在平面形态上也演变成喇叭形, 这样导致潮流产生剧烈变形。从口外的推进波逐渐演变成驻波, 并在灵甸港、 青龙港处产生涌潮, 潮汐水力要素也相应改变, 涨落潮最大流速出现在中潮位附近, 流转时间出现在高潮位附近。而白茆沙北水道中涨落潮最大流速出现在高、 低潮位附近, 转流时会出现在中潮位附近, 相位差不大, 属变态的前进波型, 前者动能最大在中潮位, 后者在高、 低潮位附近。正由于这种潮汐特性的差异, 因此在南、 北支水量交换中, 低平潮时, 南支水量输入北支, 高平潮时, 北支水量流入南支, 南、 北支两股不同涨潮水流汇流顶托时能量损失易使泥沙落淤, 为北支净倒灌南支的泥沙在北支上口和白茆沙北水道落淤创造了条件, 从而形成北支上口外舌状堆积体, 成为涨潮三角洲, 似巨大的潜式丁坝, 使北水道的落潮流受堆积体的影响而南偏, 出徐六泾后北偏的-10m深槽长期不能与南水道下段贯通, 一般不超过北支上口, 1959～1978年上下变幅总是在3～5 km之间徘徊。
1982年、 1983年, 长江大通站洪峰流量较大, 分别为63900m³／s和72600m³／s, 由于水动力的增加, 将70年代形成的北支上口舌状堆积体冲刷殆尽, 进入北支的径流量增加, 促使白茆沙北水道-10m等深线相应向东延伸, 1982年越过北资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
支口门, 成为主流通道, 1990年与白茆沙南水道下段贯通, 成为近百年来第一次贯通且开辟为主航道。南支下段和南北港分流通道的平面形态也经过这两年洪峰流量的考验, 经过水流的自身调整, 逐步向稳定的河势发展, 因此, 国家有关部门根据20世纪90年代初期白茆沙北水道为主水道和南支下段河势相对稳定的状态, 决定实施南港北槽入海深水航道整治工程, 一期工程整治北槽河段长46 km,
4月竣工, -8m等深线的主航道全线贯通, 尔后实施二、 三期工程, -12.5m等深线的主航道也以贯通。
可是, 影响上述河势的不稳定因素还是存在的, 由于北支河床面积从1958年的7.95万hm²缩小为4.31万hm², 1998年崇明县将新安沙围垦后的灵甸港以上河段面宽均在2.5 km以下, 兴隆沙南沿的深槽从1998年10月1.0m, 到 6月淤高到2.7m。而北支下口连兴港断面1998年与1991年相比, 0m等深线以下断面积从36900 m², 发展到38200 m²; 三条港至连兴港之间-5m等深线以下面积从0.10万h m²发展到0.27万h m²。喇叭形河势变大导致从三和港向上至北支上口涌潮加大。例如: 灵甸港1997年8月22日昼潮实测涌潮来临时, 5min内潮位涌高1.11m。青龙港站, 1997年8月20日昼潮, 5min内潮位涌高0.78m; 1998年8月9日达1.2 m。北支涌潮余波经过北支上口北侧滩地, 夹带大量泥沙, 像一道泥流墙呼啸而过, 颇为壮观。从1997年8月21-22日水文资料( 见表1) 中能够看出,
北支中A7垂线含沙量大于白茆沙北水道, 近边滩的A5垂线含沙量大于靠近主槽的A4、 A6垂线。这是因为北支涌潮含沙量远大于白茆沙北水道, 而涌潮是贴这北岸线上溯, 使北支上口在大通站1995～1996年平均流量30600 m³／s的情况下于1997年仍出现舌状堆积体。
由于上述河势的变化, 造成白茆沙北水道不断萎缩, 白茆沙北水道自20世纪90年代后期不断淤浅, 1997年8月, 白茆沙北水道中-10m等深线仍贯通, 而且有一个-17m的深潭, 深潭长约1 km, 宽约150m; 经过1998年大洪水, 在11月的测图上, -13m深潭消失, 约3.5 km的-10m等深线断开, 只零星分布着几个-10m等深线的小圈。南水道不断发展。长江主流经七丫口挑流后经过新桥通道进入北港的径流量在增加, 不利于维护南港北槽深水航道。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
表1 1997年8月涨潮含沙量特征值统计
垂线编号 位置 最大测点／㎏. m-3 最大垂线平均／kg. m-3
A3 南通农场团结闸夹槽 4.03 1.39
A4 北水道主泓团结闸断面 1.56 0.6
A5 海门港滩前沿离堤700m 9.75 2.42
A6 海门港滩前沿离堤1600m 7.11 1.93
A7 灵甸港外北支主槽 19.1 10.5
2.2 影响南支河段的水质
随着水、 沙倒灌南支, 咸水的影响也时常发生。1978年11月下旬到1979年4月上旬, 大通站流量小于10000 m³／s的连续时间达86天, 故咸水从北支大量涌入( 1979年2月崇明西沿跃进农场测的月平均含盐度为10.1×10-³) , 绕过崇明西沙头, 向上起直抵望虞河口( 1979年1月30日江心沙农场新江海河闸水质含盐度达4.98×10-³, 2月4日常熟水厂水质含盐度达0.72×10-³) , 并随落潮流进入南支下段, 直抵宝山, 与北港上溯的咸水相遇, 使崇明岛被咸水包围达4个月有余, 严重影响了崇明岛及南支沿岸工农业生产和人民生活。
北支的含氯度远大于南支, 如在同一经度上的北支的三条港, 南支的堡镇、
高桥站, 在1987年2月16日的含氯度分别为14420×10-6 、 1750×10-6 、 833×10-6。崇头为10453×10-6 , 南支的新建水闸为824×10-6 , 而其上游不远处的江心沙农场立新闸断面相对深度0.6米处仅为82×10-6, 河底为455×10-6 。
特枯水情前后, 长江口咸潮入侵的特征主要表现在: 陈行水源地于9月11日遭遇有史以来最早的咸潮入侵, 长江口咸潮入侵较往年提前2个多月发生。 9月到 5月期间, 共遭受了14次咸潮入侵, 累计影响1928小时( 80天8小时) , 大大超过往年平均6次的咸潮入侵次数; 咸潮发生时的大通流量变化在10100～19200m³／s之间, 较往年覆盖的大通流量范围广。14次咸潮入侵中高达7次超过了陈行水源地5天的避咸蓄淡能力。陈行水库受咸潮入侵影响长达8天以上的有两次, 所对应的5日前大通流量值分别高达16500～18500 m³／s, 情况为历年所少见。咸潮入侵持续时间最长和氯化物浓度最强的两次分别发生在 10月9～17资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
日( 农历八月十八～八月二十六) 和 2月20～28日( 农历正月初三～正月十一) ,
陈行水库取水口氯化物浓度分别高达1476㎎／l和1662㎎／l, 影响上海北部和浦东部分地区大约400万人的源水供应。说明天文大潮对咸潮入侵的影响之强。
3.北支航道整治方案及其影响
3.1整治目标
根据水利部长江水利委员会 修订的《长江口综合整治开发规划要点报告》提出的北支综合整治目标为:
( 1) 减轻或消除北支水沙盐倒灌南支, 为淡水资源的开发利用创造有利条件;
( 2) 延缓北支淤积萎缩速率, 维持北支的引排水功能, 并为远期进一步整治创造条件;
( 3) 逐步改进北支通航条件, 以支撑地区经济社会的可持续发展;
( 4) 结合整治, 合理开发北支滩涂资源, 满足地方经济发展对土地资源的迫切需求。
3.2整治方案
近期整治方案采用中缩方案, 并考虑经过上段疏浚措施, 以改进北支上口进流条件, 增加北支分流比, 并可适当改进北支上段通航条件, 同时, 对北支沿岸和整治工程实施后近岸流速增加的岸堤加强防护。因此其整治措施主要包括北支中下段河道缩窄工程, 筑进口段到崇头长约 m、 青龙港附近长约1500m顺堤式潜坝, 界河水闸东侧900m丁坝式潜堤工程, 永隆新沙并入南岸的促淤工程长约1000m。护岸工程、 沿江挡潮闸扩建工程, 北支上段浅滩疏浚工程等, 其整治工程见图1。
3.3推荐方案沿程水位流速变化分析
北支采用中缩窄加疏浚方案时, 从上游到下游依次选取工程前后崇头、 青龙港、 大新河、 灵甸港、 三和港、 启东港、 三条港、 连兴港附近的潮位进行比较, 表2为推荐方案下北支沿程高潮位和低潮位的变化情况。从中能够看出, 北