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长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案(简要本)上海市水务局交通部长江口航道管理局二OO七年七月编 制 说 明本报告中的“禁采区”和“可采区”所指的采砂活动是指非建筑类采砂(包括河道整治和堤防整修采砂、航道治理采砂和圈围造地采砂等)。建筑类采砂在长江河道上海段属全面禁止的采砂活动。因此,在本报告中所列的“禁采区”内禁止一切采砂活动。由于长江口河势演变规律十分复杂,本次规划实施方案从划定禁采区入手,通过充分论证,划定禁采区。对禁采区以外的区域原则上划为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程须在具体的采砂项目中作详尽的可行性论证。本次采砂规划实施方案不涉及上海市滩涂资源开发利用和保护“十一五”规划中确定的促淤圈围区,也不涉及崇明东滩鸟类国家级自然保护区、长江口中华鲟自然保护区和九段沙湿地自然保护区。目 录1 前言12 编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性22.1 河道采砂的基本情况22.2 无序采砂造成的危害22.3 采砂管理存在的问题32.4 编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性43 采砂规划实施方案编制原则与任务73.1 编制原则73.2 编制依据73.3 编制任务84 基本情况105 河床演变135.1 南支135.2 北港195.3 南港235.4 北槽255.5 南槽255.6 北支276 长江口河势控制对采砂规划实施方案的要求296.1 南支296.2 北港306.3 南港316.4 南槽316.5 北支327 长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求337.1 长江口航道现状、发展目标和存在问题337.2 长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求378 长江口主要涉水工程对采砂规划实施方案的要求408.1 海塘408.2 沿江水闸418.3 饮用水水源地418.4 污水排放口428.5 港口设施438.6 促淤圈围工程438.7 自然保护区438.8 过江市政工程449 禁采区规划实施方案469.1 禁采区划定原则469.2 禁采区的确定4710 “十一五”期间圈围造地需砂量和对策5011 规划方案的实施与管理5212 结论与建议5312.1 结论5312.2 建议531 前言长江河道大规模采砂活动始于上世纪八十年代后期,随着长江中下游地区经济建设的快速发展,建筑砂石需求量大增,在社会需求和经济利益驱动下,长江河道采砂活动愈演愈烈,滥采乱挖现象十分严重,给长江河势稳定、防洪安全、航道安全带来严重不利影响。为此,2000年6月,国务院办公厅发出通知,要求长江中下游各省(市)人民政府应立即采取有效措施,对本省(市)境内长江河道的采砂活动进行全面治理整顿,彻底取缔非法采砂活动。2001年2月,长江中下游干流河道开始全线禁采江砂。2002年1月1日,由国务院发布的长江河道采砂管理条例正式施行(以下简称条例)。根据条例要求,长江水利委员会于2002年10月编制了长江中下游干流河道采砂规划报告。2003年,水利部以水规计2003第39号文批复了该规划报告。之后,长江中下游沿线开始按规划方案实施采砂,并按采砂许可方式进行有序管理,使长江中下游采砂管理工作逐步走上了依法、科学、有序的轨道。2002年10月编制的长江中下游干流河道采砂规划报告的规划范围为长江中下游干流宜昌至河口长1893km的河段(包括徐六泾以下的长江河口段),规划研究的采砂活动主要是指建筑砂料开采,规划期为20022010年,规划期内视情况变化可适时补充修订规划。长江口河势演变规律复杂,影响河势稳定的因素较多。长江口也是深水航道所经之处,保障航道安全极为重要。为此,长江河道上海段对建筑类采砂仍实行全面禁采制度,对非建筑类采砂(包括河道整治和堤防整修采砂、航道治理采砂和圈围造地采砂等)也有必要严格管理,以便于科学引导并规范非建筑类采砂行为。2 编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性2.1 河道采砂的基本情况长江河道上海段的采砂活动十分频繁,采砂的主要目的是为河口滩涂圈围造地及新建港区陆域形成提供吹填砂料。由于上海市圈围造地的规模较大,对河道采砂的需求量很高。据统计,仅2004和2005年,经许可从长江河道采砂用于圈围造地的砂量就达7800多万方。今后,为满足2010世博会建设用地需要,上海市利用河口滩涂圈围造地的力度还将进一步加大。河道泥沙在一定条件下是可再生资源,只要科学、合理、有序地采砂,完全可以做到既不破坏河势稳定和两岸堤防安全,也有利于地区经济发展。近年来,长江河道上海段的采砂活动按照有关规定进行立项、审批、监察,总体情况良好,但也存在一些无序采砂现象,对河势稳定、防汛安全、航道和通航安全带来一些负面影响。如采砂船只曾在瑞丰沙区域集中采砂,对瑞丰沙体的稳定、北槽进口航道水深、长兴岛南岸和南港南岸一带深水岸线的稳定带来不利影响。同时,运砂船只在航道内穿行,给长江口船舶的航行安全带来很大隐患。为更好地贯彻落实长江河道采砂管理条例,加强采砂管理,维护河势稳定,保障防汛、航道和通航安全,制定长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案十分必要。2.2 无序采砂造成的危害2.2.l 危及堤防安全无序采砂在一定程度上改变了某些河段的河床形态和水流走势,使河床冲淤失去平衡,甚至导致局部河势恶化,河槽下切,部分江滩崩塌,护岸工程遭到破坏,直接影响大堤安全。因此,无序采砂对河势稳定和防洪安全的影响非常严重。2.2.2 危及航道安全无序采砂容易增加航道周边泥沙涌入强度,使航道水深减小,增加航道疏浚工程量。同时,无序采砂容易改变航道的边界条件,造成航道轴线扭曲、宽度缩窄,给航道水深维护带来不利影响。2.2.3 影响航运安全无序采砂对航运的影响,一方面表现为众多采砂船拥塞挤占航道,遮挡航行标志,使船舶航行和停靠困难,船只搁浅和碰撞等海损事故频繁发生。另一方面,无序采砂容易引起河道变迁,使沿江港口、码头作业困难,严重的可能造成港口、码头淤废,或使河道主泓偏移。2.2.4 水生态环境遭到破坏无序采砂容易破坏水生生物栖息地从而影响水生生物的生存和繁衍,也会影响珍稀水生物的栖息场所和饵料资源。如果在鱼类繁殖期采砂,则会严重影响鱼类产卵,影响鱼类资源的补充。同时,由于大量采砂船云集江中,生活废污水和船舶废油排入江中,对附近水域水质造成污染。2.2.5 涉水工程易受破坏目前,长江河道过江管线、过江桥隧等工程不断增加,任意采挖江砂容易将管线挖断、桥隧损坏,造成通讯中断、交通中断等严重后果。2.3 采砂管理存在的问题(1)需要进一步贯彻落实长江河道采砂管理条例条例的颁布,有效地促进了长江河道采砂管理。目前应加强宣传,进一步贯彻落实条例,特别是各地要制定配套法规,落实机构、人员以及相应的责任,真正把条例的各项规定落到实处。(2)长江河道上海段缺少采砂规划实施方案无序和非法采砂容易给长江河势、防洪、航道、航运、生态与环境带来严重的负面影响,对河道采砂缺乏系统的科学论证分析也是重要的原因之一。目前,由于长江河道上海段没有制定采砂规划实施方案,也助长了一些无序采砂现象的发生。(3)缺乏具体法规和专门监管手段过去由于没有专门的河道采砂管理法规,既没有充分发挥流域机构、地方政府、地方各级水行政和相关部门的作用,也没有相应的采砂管理执法队伍。采砂管理的组织机构、执法装备、管理经费均不落实,监管的法规依据和手段欠缺,影响执法效果。2.4 编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性(1)稳定河势、保障防洪、保护航道和通航安全的需要河势稳定是长江中下游防洪安全、航道安全、通航安全、沿江工农业和交通通讯设施正常运行的重要条件。在不合理的区域采砂、在不恰当的时间采砂、采用不恰当的作业方式等,均会对长江中下游河势稳定产生不利影响,并对防洪、航道和通航安全、水环境和水生态保护、沿江重要设施的运行等方面带来不利的影响。因此,制定采砂规划实施方案是保证长江中下游防洪安全、河势稳定、航道保护和通航安全的需要。(2)长江河道采砂管理条例的要求条例规定,国家对长江河道采砂实行统一规划制度。长江河道采砂规划由长江水利委员会会同沿江各省市人民政府水行政主管部门编制,经征求航务管理局和海事机构意见后,报国务院水行政主管部门批准。这是条例就长江河道采砂管理制度方面提出的基本要求。编制长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案是贯彻执行长江河道采砂管理条例的具体措施之一。(3)完善和修订长江河道中下游干流河道采砂规划的需要随着三峡水库的蓄水运行和中下游河道的河势调整,长江中下游干流河道江砂开采的条件发生了较大变化,及时调整规划以适应新的河道演变形势十分必要。因此,为使长江中下游干流河道采砂规划更具指导性和可操作性,使规划较好地满足长江中下游干流河道采砂管理的需要,很有必要编制长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案。(4)制订长江流域采砂专业规划的需要1990年国务院批准的长江流域综合利用规划简要报告(1990年修订),是合理开发、利用和保护长江的综合性规划。综合利用规划是对开发、利用和保护长江的总体要求,必须有各项专业规划与之配套,如河道治理规划、防洪规划、航道规划、航运规划、岸线利用规划以及河道采砂规划等。当前,长江河道采砂存在的问题十分突出,制定长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案既是满足当前长江河道采砂管理的急迫需要,也是完善长江流域专业规划的需要。(5)制定符合长江河道上海段实际情况的采砂规划实施方案的需要2002年编制的长江中下游干流河道采砂规划报告对上海段未做深入的规划和研究。长江河道上海段的采砂与长江中下游干流河道其它河段的采砂有所不同:一是影响不同,河口段无序采砂易引起河势变化,对航道安全(特别是长江口深水航道)产生的影响更为突出;二是砂质不同,长江河道上海段处于长江入海口,砂粒相对较细;三是用途不同,上海段所采泥沙主要用于吹填造地,一般不作为建筑材料;四是补给方式不同,河口的泥沙除了上游来沙以外,近海沉积的泥沙会随潮流带进河口沉积;五是采砂主体不同,本市采砂活动的主体主要是在圈围滩涂中需要吹填造地的建设单位。因此,制定符合长江河道上海段实际情况的采砂规划实施方案十分必要。(6)加强采砂管理的需要采砂规划实施方案是采砂管理的基本依据之一。为了制止无序和非法采砂活动,合理开采江砂,为沿江经济建设协调发展服务,必须抓紧编制符合上海特点的采砂规划实施方案,制定相应的管理条例。依据采砂规划实施方案强化审批管理,强化执法手段和现场监管力度,使长江河道上海段采砂活动尽快走上依法、科学、有序的轨道。3 采砂规划实施方案编制原则与任务3.1 编制原则长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案的编制遵循以下原则:第一,合法原则。应遵循国家水法、防洪法、环境保护法、环境影响评价法、长江河道采砂管理条例、河道管理条例、航道管理条例、港口法等有关法律法规;第二,统筹兼顾原则。以维护长江口河势稳定、保障防汛和航道安全为重点,并与长江口综合整治、航道整治、涉水工程保护、滩涂开发利用和保护、水功能区划等专业规划相协调。第三,实事求是原则。采砂规划实施方案是长江河道管理与监督的依据,应一切从实际出发,突出指导性和可操作性。第四,从划定禁采区入手。由于长江口河势演变规律十分复杂,加上上海市滩涂圈围造地对砂量的需求量较大,供需矛盾十分突出。本规划实施方案从划定禁采区入手,通过充分论证,划定禁采区。对禁采区以外的区域原则上划为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程将在具体的采砂项目中要求作详尽的可行性论证。3.2 编制依据以国家颁布的有关政策法规文件、已批准的规划设计文件以及其他相关文件为依据,主要包括:1.中华人民共和国水法(2002年10月1日起施行);2.中华人民共和国防洪法(1998年1月1日起施行);3.长江河道采砂管理条例(2002年1月1日起施行);4.中华人民共和国航道管理条例(1987年10月1日起施行);5.上海市防汛条例(2003年9月1日起施行);6.上海市滩涂管理条例(1997年1月1日起施行);7.海上交通安全法(1984年1月1日起施行);8.长江上海段船舶定线制规定(2006年3月1日起施行);9.中华人民共和国港口法(2004年1月1日起施行)10.上海港口条例(2006年3月1日起施行)11.长江河道采砂管理条例实施办法(2003年7月15日起施行);12.中华人民共和国航道管理条例实施细则(1991年10月1日起施行);13.上海市城市总体规划(19992020年);14.长江口综合整治开发规划要点报告(2004年修订);15.长江口航道规划要点报告(2004年);16.上海市滩涂资源开发利用和保护“十一五”规划(2006年);17. 上海市滩涂湿地自然保护区等相关法规和规章。3.3 编制任务划定长江河道上海段的禁采区和可采区,为采砂管理部门提供管理和监督的依据,并为沿江防汛安全、河势稳定、航道和涉水工程正常运行提供保障。规划范围为上海市行政区域内的长江河道,北侧大致以北支中线为界(不包括划归江苏省的新村沙和新隆沙),西侧以南支上段河道中线为界,东至长江口50号灯标,南至芦潮港(图3-1)。本次采砂规划实施方案的规划期为20072010年。图3-1 规划范围图(图中粉红色虚线范围)4 基本情况4.1 河道概况长江口自徐六泾至口外50号灯标,全长约181km。长江口平面形态呈喇叭形,上段徐六泾河宽5.7km,口门处启东嘴至南汇嘴展宽至90km。长江主流在徐六泾以下由崇明岛分为南支和北支,南支在吴淞口以下由长兴岛和横沙岛分为南港和北港,南港以下被江亚南沙和九段沙分为南槽和北槽,使长江口呈三级分汊、四口入海的河势格局,共有北支、北港、北槽和南槽四个入海通道。长江河道上海段西自崇头,东至口外50号灯标。包括北支河道的南半部分、南支河段浏河口上游河段的北半部分、南支河段的浏河口下游河段、南北港和南北槽。4.2 气象长江口地区属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨水丰沛,日照充足。受地理位置和季风影响,气候具有海洋性和季风性双重特征。冬季寒冷干燥、夏季雨热同季、春季冷暖干湿多变、秋季秋高气爽构成了长江口地区的气候特点。据区内各气象站资料统计,长江口地区年平均气温约1516,年平均降水量1100mm左右,年平均降水日数约125天。长江口区风向有明显的季节性变化,全年以东南风出现频率最高,冬季盛行西北风或偏北风,夏季以东南风或偏南风为主,多年平均风速34m/s。长江口区光照充足,年平均日照时数20002100h,年平均蒸发量12001400mm,年平均相对湿度约为80%。4.3 径流大通站是长江中下游最后一个径流控制站。据大通站19502004年资料统计,多年平均流量28620m/s,相应多年平均径流量9033亿m。径流年内分配不均匀,汛期510月份占全年的71.1%。从多年平均情况来看,7月份径流量最大,为1350亿m,占年径流总量的15.0%;2月份径流量最小,为284亿m,仅占年径流总量的3.1%;径流的年际变化较大,历年最大年径流量为1954年的13600亿m,历年最小年径流量为1978年的6760亿m。长江入海径流在南、北支分流口作第一次分流,在南、北港分流口作第二次分流,在南、北槽分流口作第三次分流。目前,北支的分流量较小,一般不足5%;南支是长江入海的主流通道,约95%以上的长江径流量经南支下泄。南、北港落潮分流比一般在43.556.5%左右。南、北槽的落潮分流比约在46.354.5左右。4.4 潮汐长江口口外潮汐属正规半日潮,一个潮周期为12小时24分钟。潮波进入长江口以后,由于水深变浅,加上径流作用逐步发生变形而成为非正规半日潮。潮波变形程度越向上游越大,导致潮位、潮差和潮时沿程发生变化,潮位越往上游越高,潮差越往上游越小,潮时自河口向上游涨潮历时缩短,落潮历时延长。长江口区潮汐日不等现象较为明显,尤其是高潮不等,一般夏半年是夜潮大于日潮,冬半年是日潮大于夜潮。潮波波形表现为以前进波为主的混合波,潮差从口门向口内逐渐减小,涨潮历时缩短,落潮历时延长。口门附近中浚站的多年平均潮差2.66m,最大潮差4.62m。4.5 潮流长江口外潮流属正规半日潮流,一个涨落潮周期为12小时24分钟。潮流进入长江口以后,逐步发生变形而成为非正规半日潮流。潮流在进入河口之前,潮位和流速的时间过程基本保持一致,即涨潮流最大流速出现在高潮附近,落潮流最大流速出现在低潮附近,进入河口后,相应的水位和流速随时间变化不再同步,存在相位差,一般分为四个阶段,涨潮落潮流、涨潮涨潮流、落潮涨潮流、落潮落潮流。由于长江口门宽阔,涨落潮量十分巨大。在上游径流接近多年平均流量,口外潮差接近多年平均潮差的情况下,平均潮流量达266300m3/s,为长江口多年平均径流量的9.3倍。两个全潮的进潮总量洪季大潮可达53亿m3,小潮约16亿m3;枯季大潮可达39亿m3,小潮约13亿m3。4.6 泥沙长江口的泥沙主要来自上游。据大通站19502001年实测资料统计,多年平均含沙量0.48kg/ m,多年平均输沙量4.30亿t。由于长江的输沙量与降水和径流有直接关系,输沙量的年际变化和年内变化特性与径流量的变化特性相应。据大通站径流泥沙同步资料系列分析,流量与输沙量在水文年内的变化过程基本同步,且沙量的年内分配比水量更集中。受上游建坝、水土保持等人类活动的影响,自上世纪六十年代以来,长江来沙量总体上呈持续下降趋势。2002年,大通站来沙量已不足3亿吨,2003年又降至2.06亿吨,2004年仅1.47亿吨,2005年为2.16亿吨。4.7 波浪长江口区盛行浪向与盛行风向颇为一致,冬季以偏北浪为主,夏季以偏南浪为主,春秋两季为浪向交替过渡季节。长江口内高桥站的多年平均波高0.35m,平均波周期2.4s。长江口门附近的引水船站夏季平均波高0.8m,冬季平均波高1.0m。5 河床演变5.1 南支南支河段上起徐六泾,下至吴淞口,全长70.5km。徐六泾处江面宽约5.7km,至吴淞口江面宽度达17.0km。(图5-1)。徐六泾吴淞口浏河口七丫口图5-1 长江口南支河段河势图(20022004年)5.1.1 徐六泾七丫口白茆沙和上扁担沙(即七丫口以上扁担沙)是南支上段的主要沙体。白茆沙将南支上段河道分为白茆沙南、北水道。上世纪五十年代末徐六泾节点形成后,因遭遇大洪水,白茆沙多次出现沙体被冲散的情况,大水过后,白茆沙沙体逐渐淤涨,白茆沙河段又恢复南、北两汊分流的格局。如1954年长江发生特大洪水,主流直冲白茆沙,被冲刷的泥沙一部分补给到崇明岛头,一部分下移补给到扁担沙,江中仅存一个长度为2.4km,最大宽度为0.5km的小沙包。1958年以后小沙包恢复淤涨,至1973年,白茆沙发展成为长8.2km,宽0.9km的沙体,面积达7.2km2。1983年长江发生大洪水,白茆沙被水流切割分裂,部分沙体并入扁担沙,其余沙体分裂为8个小沙包。此后,分散的小沙体逐渐合并,至1992年,沙体数目减至4个,面积增大至33.8 km2。1992年以后,沙体继续合并,目前沙体数目为2个。上世纪九十年代以来,白茆沙头在水流的顶冲作用下持续后退,19911999年,白茆沙头-5m线总计后退2500m;19992002年,又后退950m;20022004年,又后退400m(图5-2)。随着白茆沙体受冲,大量的底沙下泄进入下游河槽。图5-2 白茆沙19972004年-5m等深线变化图白茆沙南、北水道是分泄南支上段长江径流的两个主要水道。至1994年,白茆沙扩大淤高,白茆沙南北水道成形、加深,两条水道的-10m等深线贯通。1997年,白茆沙北水道上段淤浅,-15m深槽萎缩,下口-10m等深线中断;而此时白茆沙南水道-15m深槽有所发展。受1998、1999年洪水影响,白茆沙头切滩形成等深线向下游闭合的中水道。2004年,白茆沙中水道有所发展,最大水深超过15m;白茆沙北水道水深有所改善,不足10m水深的浅段长度减小;白茆沙南水道-15m等深线全线贯通。5.1.2 七丫口浏河口南支上段主流的往复摆动,会导致进入南支下段的主流不稳定。自徐六泾节点形成以来,南支下段的主流摆动幅度显著减小。上世纪八十年代以来,白茆沙北水道逐步恢复发展,南支下段的总体河势保持了较长时间的相对稳定。扁担沙是南支河段最大沙体,长41.5km,最大宽度6.2km,沙体-5m线以上总面积123.6 km2(2002年)。徐六泾节点形成后,白茆沙北水道发展,扁担沙上部南侧受水流冲刷,滩面由淤涨转向后退,冲刷的泥沙淤积在扁担沙中段,沙体中段向南淤涨,使该段南支主槽略有束窄,水深增加。上世纪六十年代至八十年代,南支下段浏河口断面处最大水深基本维持在20m左右。自19821992年,南支水道-20m槽向下游延伸约1.2km。19922002年,浏河口上游的扁担沙南缘-5m线向北后退最大幅度约2.3km,浏河口下游的扁担沙南缘-5m线向南淤涨最大幅度约1.5km,由此导致浏河口附近南支主槽进一步束窄,水流集中,深水区进一步向下游延伸(图5-3)。20022006年,扁担沙下段南缘进一步南压,通往新桥水道的南门通道发展。图5-3 南支下段-5m等深线变化图5.1.3 南北港分流口南北港分流口附近沙洲罗列、变动频繁,南北港分流口的位置和分流通道也不断变化。18612001年,南北港分流口位置下移和上提各3次,分流口的位置在石头沙至浏河口附近上下摆动。由于水流数次切滩,产生新的通南北港分流通道各有5次。由于南支下段沙洲不断冲刷下移,通往南北港的分流通道呈逐步偏转、扭曲、泄流不畅,最终通过切滩形成新的分流通道取代老通道。近10多年来,南北港分流口处河势发生了较大变化,主要表现为分流口附近各沙体头部不断冲刷后退和宝山北水道形成。(1)宝山北水道二十世纪九十年代初,落潮水流在新浏河沙体上切滩形成串沟,该串沟自形成后不断发展,目前已成为通往南港的主要水流通道,即宝山北水道。新浏河沙被宝山北水道分为两个小沙体,串沟上游的沙体称为新浏河沙包,下游沙体仍称为新浏河沙。至2000年,宝山北水道-10m线上下游贯通,目前最大水深在20m以上。(2)宝山南水道自1990至今,宝山南水道上口-10m槽宽度均未超过500m,特别是19962003年,宝山南水道上口-10m槽宽度自450m束窄至180m。这期间,宝山北水道则呈迅速发展之势,宝山南水道的萎缩与宝山北水道的发展是紧密相关的。但20032004年,宝山南水道有所恢复,进口-10m槽宽由175m增加到320m。(3)新桥通道、新新桥通道和新桥沙20022006年,扁担沙南缘-5m等深线南移1.2km,同时新新浏河沙包和新浏河沙向东南方向冲刷后退,新桥通道上段约整体南移了1km。2002年,新桥通道上段-5m槽宽3.43.9km。2006年,新桥通道上段-5m槽宽约3.4km(图5-4)。由于新桥沙宽度增加,2006年,新桥通道上段-5m槽最窄处宽度仅为1.3km(2002年最窄处宽度为1.9km)。同时,新桥通道上段和下段的连接不再顺畅(图5-4)。2006年,新新桥通道下口-5m槽宽明显增加,整个通道-5m槽宽大致在700900m。由于扁担沙南缘南压,新新桥通道与新桥通道上段的连接也不再顺畅(图5-4)。2002年,新桥沙形态细长,-5m以上的沙体长约8.8km。2006年,沙体形态宽短,沙体长度缩短为5.5km,沙体中部宽度由2002年的500m增加为2006年的2.1km;同时,新桥沙南缘南压了1.2km(图5-4)。图5-4 南北港分流口-5m线变化图(20022006年)(4)新浏河沙包自新浏河沙包与新浏河沙分离以后,其沙头不断冲刷后退。19911996年,新浏河沙包沙头-5m线冲刷后退约350m,沙尾-5m线上提约1100m,沙体略向两侧淤涨,沙体面积保持在300350万m2。受1998和1999年长江大洪水作用,新浏河沙包沙头后退速度加快。19981999年沙头-5m等深线下移1000m。20002002年平均每年下移约600m,沙体头部的10m等深线也逐年下移。20022006年,沙头-5m等深线又下移2700m,同时沙体面积大幅缩小。(5)新浏河沙新浏河沙随宝山北水道的发展而不断下移。19911996年,新浏河沙头部-5m线向下游冲刷后退约1200m,平均每年下移250m。19962002年,新浏河沙后退速度加快,特别是1998、1999年两次洪水过程,使宝山北水道迅速发展成为南支进入南港的主汊之,沙头年均下移速度超过500m。20022006年,新浏河沙头部-5m线又冲刷后退1300m。(6)中央沙上世纪八十年代,中央沙沙头-5m线年均后退350m。至九十年代初,又有部分上游下移沙体合并中央沙,中央沙沙头-5m线位置上溯1km以上,1992年中央沙沙头-5m线距石头沙钢标达13.5km。上世纪九十年代中前期,由于宝山北水道形成后迅速发展,中央沙前缘的南沙头通道下段出现淤积,顶冲中央沙沙头的水流减缓,中央沙沙头后退速度减缓,-5m线年均后退162m左右。1998和1999年大洪水后,中央沙持续后退年均266m以上。2002年9月中央沙沙头距石头沙钢标11.4km,至2004年5月沙头又后退了560m。20022006年,中央沙头-5m线又后退970m。5.2 北港5.2.1 北港主槽北港上段主槽偏北,中下段主槽偏南。青草沙和堡镇沙是北港的主要沙体。1986年,北港中下段主槽水深相对较浅,10m等深线尚未全部贯通。至1993年,北港中段10m等深线基本贯通,10m深槽前端向下游延伸8km左右,年均前进1100m。19931997年,北港10m深槽前端向下游延伸7.2km,年均推进1800m。19972001年,北港10m深槽前端向下游进一步延伸7km,年均推进1750m。20012004年,北港10m深槽下延1km,年均330m,推进速度略有减缓。至2004年,北港中下段主槽展宽,横沙岛北侧主槽最大水深达14m。5.2.2 青草沙青草沙体南依长兴岛,北侧为北港主槽。上世纪六十年代初青草沙-5m线以上面积为61.2km2。随着中央沙北水道的逆时针偏转,青草沙体逐渐淤涨,1972年中央沙与青草沙的-5m线相连,青草沙-5m串沟中断,北小泓头部淤积萎缩,青草沙-5m线以上面积发展为84.03km2,其后沙体持续淤涨,1978年青草沙-5m线以上面积达到最大值94.78km2。1982年,青草沙再次被切割并下移,青草沙-5m线以上面积减至59.55km2,随后在落潮水流的作用下,青草沙上段向北略有淤涨,下段向南大幅冲刷,沙体面积不断地减小,至2002年,面积减小至48.30km2(图5-5)。图5-5 青草沙-5m等深线变化图5.2.3 堡镇沙1986年,堡镇沙沙尾尚在奚家港上游3km处,在其下游,六滧沙洲群呈一字排开。1993年,堡镇沙和六滧沙洲群连成一体(合并后的沙体统称为堡镇沙),此时的沙尾在奚家港下游3.4km附近。沙体南侧,上段冲刷,下段淤积。19931997年,堡镇沙沙尾向下游延伸了2.4km(年均600m)。19972002年,堡镇沙沙尾向下游延伸了2.1km(年均420m)。沙体南缘仍呈上段冲刷、下段淤积的变化趋势。20022004年,堡镇沙沙尾向下游推进了4km(年均2km),沙尾前端到达横沙岛中部。图5-6 北港5m等深线变化图(19972004年)5.2.4 横沙东滩横沙东滩位于横沙岛东侧,隔北港主槽与北港北沙相望。19781985年,横沙东滩呈北冲南淤的演变趋势,北缘-5m线后退约400m,南缘-5m线向南淤涨约300-600m,横沙东滩串沟位置东移近1000m(图5-8)。19851998年,横沙东滩北缘-5m线向北大幅淤涨,最大淤涨幅度达2000m左右,同时,横沙东滩南缘-5m线大幅冲刷北退,最大蚀退距离约1500m(图5-8)。1998年起修建的北槽深水航道北导堤成为横沙东滩南缘的人工边界,横沙东滩南缘受河势演变的影响逐步减小。19982002年,横沙东滩北缘略有冲刷,北缘-5m线南移约100 200m(图5-7)。20032005年,横沙东滩北缘-5m线基本稳定。A沙体图5-7 横沙东滩5m等深线变化图5.2.5 北港北沙北港北沙位于北港下口北侧,目前,-2m等深线以上滩地面积约106km2。从北港北沙东部南缘-2m等深线平面变化来看,19932002年,沙体东部南缘不断冲刷北退,沙尾不断延伸。20022005年,北港北沙沙头(即沙体西端)-2m等深线在落潮流作用下,冲刷后退约500m(图5-8)。从-5m等深线平面变化来看,北港北沙南缘不断冲刷北退。20022005年,沙尾处-5m线北退约700m,同时沙头-5m线后退约1500m。即北港北沙近三年来沙体受冲缩小。图5-8 北港北沙-2m等深线变化图(20022005年)5.3 南港南港河段上承南支下段,下接南、北槽,为顺直河段,南侧为主槽,河道中央偏北侧为瑞丰沙,北侧为长兴岛涨潮沟。5.3.1 南港主槽南港原为单一河槽,主槽偏靠南岸。历史上南港主槽出现过两次大淤积时期。第一次是在1860年左右,河槽全线淤积,约十年后淤积泥沙被推移入南槽,南港水深恢复;第二次是在20世纪60年代初至70年代初,十年间南港淤积了近4亿m3泥沙,10m等深线在南港下段一度中断。到1980年,淤积在南港的泥沙被推移出境,主槽水深及槽宽全面恢复,南侧主槽的平均水深达14m左右。无论是在稳定期还是在淤积期,南港主槽位置均较为稳定,一直靠近南岸,10m槽的南边线较稳定,北边线随瑞丰沙的变化而变化,槽宽和水深也随之变化。5.3.2 瑞丰沙瑞丰沙形成至今,沙体发生过四次切滩并形成串沟,每次切滩均影响到北槽进口航槽的稳定,如1985年的切滩,导致原鸭窝沙航槽淤浅。2001年,由于主流摆动以及在瑞丰沙中部采砂等因素的影响,瑞丰沙中部又出现切滩,形成串沟,不利于园园沙航槽的稳定。1993年图5-9 瑞丰沙附近-5m等深线变化(1993-2001年)5.3.3 长兴岛涨潮沟长兴岛涨潮沟形成后,在涨潮动力的作用下,头部不断上溯。1973年长兴岛涨潮沟-10m槽的头部跨越马家港,至八十年代初期,又上溯了约4.5km。进入九十年代后,长兴岛涨潮沟的-10m槽头部再次上溯3.0km,目前,-10m深槽头部位置基本稳定,深槽中、下段槽宽基本稳定在500700m。5.3.4 园园沙航槽由于南支主槽冲刷下来的泥沙淤积在江亚边滩,使江亚边滩向上淤涨和展宽,瑞丰沙尾与江亚边滩之间逐渐形成鸭窝沙浅滩,导致北槽进流不畅,瑞丰沙漫滩水量增加,分别于1976年、1980年、1986年、2001年四次发生切滩。其中1986年的切滩形成了园园沙通道,该通道不断发展成直接连通北槽的主通道。与此同时,原鸭窝沙航道迅速消亡,园园沙通道成为新的北槽上口通道。园园沙航槽形成后,水道顺直,水深条件良好。2001年以后,瑞丰沙尾在马家港处又发生切滩形成串沟,该串沟仍进一步发展,对园园沙航槽的稳定产生不利影响。5.4 北槽北槽河道微弯,南侧为九段沙,北侧为横沙东滩。北槽自形成以后,一直处于发展之中。北槽涨潮分流比近年稳定在29.6%34.3%,涨潮分沙比在21.1%27.7%。落潮分流比为43.6%55.1%,落潮分沙比在34.2%54.6%。横沙东滩串沟对北槽水深影响较大。当串沟形成发展时,北槽中下段淤浅。当串沟萎缩时,北槽中下段水深逐渐增加。1997年以后,北槽深水航道治理工程的实施消除了横沙东滩串沟的影响,北槽下段向北拓宽,涨落潮流路一致,北槽拦门沙区域水深条件得到改善。5.5 南槽南槽位于江亚南沙和九段沙的南侧。1997年以后,由于长江口深水航道南导堤工程实施,将江亚南沙与九段沙连成一体,南槽上游入口恢复为单一河槽的形态。南槽下段南北边界分别为九段沙和南汇边滩,均呈不断淤涨的趋势。1983年以后,九段沙尾向下淤涨的速度为250300m/a,沙体南侧淤涨速度大于北侧。19971999年,北槽下段承受深水航道一期工程段来沙,加上1998、1999年长江连续两年发生大洪水,九段沙北侧淤涨速率加快,淤涨速率达300500m/a,沙尾向北偏转;南汇边滩的淤涨部位集中在施湾(现浦东机场)至南汇嘴段,其中老港至南汇嘴岸段的淤涨速率较大,约为40m/a。5.5.1 江亚南沙江亚南沙原名江亚浅滩,19711980年发育为与南岸相连的边滩,1983年和1988年的洪水,使江亚南沙深槽切滩,江亚南沙由边滩变为河口心滩。19921997年,江亚南沙沙头-2m线冲刷后退。1998年,南北槽分流口的鱼嘴工程实施,江亚南沙沙头得以稳定,但由于鱼嘴工程的南侧堤较短,江亚南沙上段出现水深大于2m的串沟(称江亚南沙上串沟)。江亚南沙2005年实测地形显示(图5-10),上串沟最大水深已达3.6m。江亚南沙与九段沙之间的江亚南沙串沟的-5m等深线进一步上溯。同时,在上串沟与江亚南沙串沟之间出现-5m以深的浅槽,两串沟有发展连通的趋势,这对江亚南沙的稳定以及南槽上段河势的稳定都十分不利。江亚南沙江亚南沙上串沟沟九段沙串断面位置图5-10 江亚南沙2005年实测地形5.5.2 九段沙自1995年以来,九段沙上沙沙头0m等深线不断向上游淤涨。19972004年,九段沙0m线以上沙体面积和-2m线以上沙面积不断淤涨扩大。其中,0m线以上沙体面积自99.0 km2淤涨至127.3 km2;-2m线以上沙体面积自203.4 km2淤涨至224.8 km2。九段沙-5m等深线的平面变化显示,自北槽深水航道修建以来,九段沙下沙不断淤涨扩大,其中沙体向东北侧淤涨较快。5.5.3 南槽主槽自上世纪八十年代以来,南槽上段主槽不断刷深,河槽断面积不断扩大。上世纪八十年代,南槽上口最大水深约6.5m;九十年代,最大水深超过8m;2001年至今,上口最大水深超过9m。自1998年北槽深水航道工程实施以来,南槽上段总体处于冲刷状态,南槽下段呈淤积趋势,南槽下段河槽容积和平均水深持续减小;江亚南沙的沙尾不断向南槽航道方向淤积,使南槽上段航道水深变浅,航道宽度缩小,对南槽航道不利。5.6 北支19世纪末至20世纪初,北支上口进流条件相对较好,分流比约25%左右,-5m槽贯通全河段。之后,由于上游通海沙、江心沙、老白茆沙不断发展,北支上口宽度逐步束窄。1958年以后,通海沙、江心沙围垦,徐六泾河段江面宽度从13km缩窄至5.8km。同时老白茆沙北靠崇明岛,北支进流条件进一步恶化,分流进一步减少,导致大量泥沙在北支河道沉积,河槽淤浅。19581978年是北支历史上淤积最快的时期。据统计,-2m以下河槽容积从1958年的18.06亿m3减至12.54亿m3,年淤积率达0.28亿m3,特别是北支上段减小幅度达56.4。19781998年,北支河槽继续处于淤积萎缩的状态。其中北支上段在19781984年由于长江径流较丰,加上东方红农场西南角崩塌,使径流进入北支的方向发生调整,将北支进口的舌状堆积体冲散,北支的进流条件得到短暂改善,河槽出现短期冲刷。1998年以后,上段重回淤积萎缩的趋势。同时这一时期,由于河槽的淤积,河床阻力增加,影响到潮波的上溯速度,南北支汇潮点由北支进口口外下移到崇头至青龙港之间,导致北支上段河槽继续大幅度萎缩。口门圩角沙的围垦使北支上段的河宽进一步缩窄,导致枯季大潮期,青龙港涌潮加剧,北支水沙倒灌南支又有加重的趋势。1998年以后,由于水沙倒灌加重,北支上段河床继19581978年大幅度淤积后,容积再次大幅度减少。19982001年,容积减小幅度达65.6。由于青龙港涌潮加剧,北支中下段潮差增加,河床产生冲刷,-2m以下河床容积均有较大幅度的增加(表5-1)。20012005年,北支上段河槽容积不断增加;北支中段-2m线以下河槽容积自2.95亿m3减小为1.88亿m3,减小幅度达36%,即该时期内,北支中段呈明显著淤积状态;而北支下段在20012003年呈冲刷状态,20032005年又有所淤积。表5-1 北支河段-2m以下容积变化表(单位:108m3)年 份北支上段崇头大新港北支中段大新港三条港北支下段三条港连兴港合 计容积变幅(%)容积变幅(%)容积变幅(%)容积变幅(%)1958年1.887.548.6418.061978年0.82-56.44.67-38.17.05-18.412.54-30.61984年1.0022.04.05-13.35.87-16.710.92-12.91991年0.91-9.03.28-19.04.66-20.68.85-19.01998年0.61-33.02.63-19.84.670.27.91-10.62001年0.21-65.63.1319.05.2813.18.628.982003年0.3995.00 2.93-0.68 5.716.13 9.035.86 2005年0.402.56 1.88-35.84 5.32-6.83 7.60-15.84 备 注“”表示淤积,“+”表示冲刷。6 长江口河势控制对采砂规划实施方案的要求6.1 南支6.1.1 徐六泾七丫口从南支河段的演变历史分析,白茆沙沙体经历了多次从分散到合并(或并岸)的复杂变化过程。同时,冲刷下来的大量泥沙进入南支下段,引起南支下段河槽淤浅。徐六泾节点形成后,白茆沙多次因遭遇大洪水出现沙体被冲散的情况,大水过后,白茆沙沙体逐渐淤涨,白茆沙河段又恢复南、北两汊分流的格局。由此可见,白茆沙南、北两汊分流的格局是南支上段河势稳定的内在需要,白茆沙南北水道的稳定分流对南支下段的河势稳定也十分有利。上世纪九十年代以来,徐六径河段深槽不断南移,导致白茆沙南水道上口冲深扩大,而白茆沙北水道逐步萎缩。同时,白茆沙头在水流的顶冲作用下持续后退,沙体面积不断缩小。1989年,白茆沙面积54.9km2,2002年和1989年相比,白茆沙-5m线以上沙体面积减少了35%。因此,极有必要采取相应措施保护白茆沙体,建议将白茆沙列入禁采区范围。在最新修订的长江口综合开发利用规划要点报告中,在白茆沙的头部也布置了护滩工程。6.1.2 七丫口浏河口20022006年,扁担沙下段南缘进一步南压,使南支下段主流进入北港阻力增加,部分水流自南门水道进入新桥水道再进入北港,南门通道有所发展。建议在扁担沙中段南缘、南门通道附近设置禁采区,防止南门通道进一步发展,同时可稳定南支下段主槽的北边界。在最新修订的长江口综合开发利用规划要点报告中,在扁担沙南缘也布置了护滩工程。6.1.3 南北港分流口南北港分流口处的三个沙体新浏河沙包、新浏河沙和中央沙是控制3个进入南港分流通道(宝山南水道、宝山北水道和南沙头通道)的重要沙体,其中宝山北水道的分流量最大,是分流南港的主通道,也是长江口主航道所经之处。水流自新桥通道上段进入宝山北水道,分流角约40度,分流角度较佳,有利于南港进流。但自上世纪九十年代以来,新浏河沙头不断冲刷后退,宝山北水道分流口的位置不断下移,分流形势向不利的方向发展。同时,因新浏河沙头不断冲刷后退,宝山北水道主轴线还存在顺针偏转的迹象。因此,极有必要采取相应措施保护新浏河沙、稳定宝山北水道,建议将新浏河沙列入禁采区范围。南沙头通道是分流进入南港的次要通道,其位置在三个通道中最靠下游,也是分流角最大的一个通道(约60度)。由于位置偏靠下游,且分流角较大,根据南北港分流口演变历史,当分流角大于60度时,该分流通道很不稳定。从稳定南北港分流口河势的角度看,应当限制南沙头通道的发展。建议禁止在南沙头通道及其两侧采砂,即禁止在新浏河沙东侧和中央沙头部采砂。6.2 北港青草沙和堡镇沙是北港的两个主要沙体。青草沙自北港上口延伸至长兴岛中部,长约10km,堡镇沙自北港上口延伸至横沙岛北侧,长约25km。受两沙体约束,北港主槽呈上段主槽偏北,下段主槽偏南的微弯河势。由于两个沙体的形态细长,且沙体与岸线之间均存在夹泓,沙体的稳定性较差,容易成为活动沙体,建议禁止在堡镇沙中上段和青草沙采砂,以维护北港河势的稳定。北港下口的主槽中央分布有北小沙(即图5-18中的A沙体),该沙体北侧是北港北沙,南侧是横沙东滩,北小沙是堡镇尾的切割体向下游飘移所形成,该沙体横亘于北港下口主槽中央,不利于北港主槽的稳定,建议将该沙

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