长青沙闸迁建项目可行性研究报告.doc

长青沙闸迁建工程长青沙闸迁建工程 可行性研究报告可行性研究报告 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 1 目目 录录 第一章第一章 综合说明综合说明.1 1.1 工程概况 .1 1.2 研究依据 .2 1.3 结论 .2 第二章第二章 自然条件自然条件.5 2.1 流域概况 .5 2.2 地理位置 .5 2.3 气象 .5 2.4 水文 .7 2.5 泥沙 .10 2.6 河势分析及防洪影响评价 .11 2.7 内河水位 .20 2.8 地震烈度 .20 2.9 水系概况 .20 第三章第三章 工程地质工程地质.21 3.1 工程区地形地貌 .21 3.2 场地地基土层 .21 3.3 水文地质条件 .22 3.4 地基土的液化判别 .22 3.5 地基土评价 .23 第四章第四章 工程任务和规模工程任务和规模.25 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 2 4.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性 .25 4.2 水文计算 .27 4.3 工程规模 .28 4.4 综合利用.30 第五章第五章 工程布置及工程设计工程布置及工程设计.31 5.1 水闸及围堤设计标准 .31 5.2 工程的总体布置 .31 5.3 方案比选 .35 第六章第六章 施工组织设计施工组织设计.37 6.1 施工条件.37 6.2 施工工序 .37 6.3 施工围堰和排水 .38 6.4 主体工程.39 6.5 施工辅助企业 .40 6.6 施工总布置 .41 6.7 施工总进度 .41 第七章第七章 工程管理工程管理.43 7.1 管理机构 .43 7.2 管理范围 .43 7.3 管理设施 .43 7.4 运行管理 .43 7.5 工程观测 .44 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 3 第八章第八章 工程投资估算工程投资估算.46 8.1 编制依据 .46 8.2 编制说明 .46 8.3 概算总价 .46 第九章第九章 经济评价经济评价.48 9.1 国民经济分析 .48 9.2 结论 .50 第十章第十章 环境评价环境评价.51 10.1 环境状况 .51 10.2 防洪工程对环境的改善 .51 10.3 防洪工程对环境的负面影响 .53 10.4 施工期环境保护 .53 10.5 环评结论 .54 第十一章第十一章 工程招标工程招标.55 11.1 招标基本情况 .55 11.2 招标初步方案 .56 附件一、招标基本情况表 附件二、工程概算 附件三、方案设计图纸 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 1 第第一一章章 综综合合说说明明 1.1 工程概况工程概况 长青沙位于 xxx 南端，系长江中沙洲。自 1964 年围垦开发利用 至今，已成为优良粮种和绿色食品基地。目前堤内总面积为 17.86km2，人口 1.2 万余人。 长青沙原靠建在江堤上的六个钢筋网水泥涵洞引排水，后因江堤 加高培厚，钢筋网水泥洞身不堪重负而断裂。为消除防汛隐患，1985 年实施并涵建闸方案，在长青沙南端的临江村新建净宽 5.0m 的节制闸 一座，而逐步将原病涵封堵。长青沙闸为长青沙岛的农田灌溉、抗旱 排涝、防洪挡潮、水上运输做出巨大贡献。为确保防洪安全，经上级 有关部门批准，2001 年拆除原长青沙闸，在老闸址上游 210m 重新建 造长青沙闸。新闸为单孔节制闸，闸孔净宽 6.0 米，底板高程-1.0（废 黄河零点，下同）米，底板边墩采用 u 型结构，边墩直接挡土。钢闸 门向下游平卧，上游侧设置净宽 6 米，汽-20 级交通桥。水闸上下游设 消力池，消力池与翼墙采用“u”形结构，消力池后接护坦和防冲槽， 防冲槽后设土工格栅抛石软体排。随着如皋沿江大开发力度加大，根 据南通港总体布局规划报告 、 南通港如皋港区总体规划和 xxx 沿江开放总体规划 ，如皋港务集团有限公司在现长青沙闸下 游引河两侧公用码头规划区建设 5 万吨级通用泊位 4 个，占用岸线长 度 1025，作为南通如皋港区的备用码头。为减少码头对长江中汊阻 水影响，保护水源保护区，需另劈港建闸。 本报告提出两种方案，方案一根据现有地形及现代物流园规划， 将现有水闸上游约 187m 处引河西转 38，新开挖引河出江，原水闸 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 2 向西迁移约 350m，闸外设避风港，作为船舶临时停泊区。方案一新筑 港支堤约 1700m，总投资 1606.62 万元。方案二在青年港北端劈港建 闸，需新筑港支堤约 1000m，总投资 2006.998 万元。 我院受如皋港经济开发区管委会的委托，对长青沙水系调整、水 闸迁建、进行可行性分析，为设计提供科学依据。 1.2 研究依据研究依据 1、 江苏省江海堤防达标建设修订设计标准的通知苏水管 （1997）80 号 2、 关于我省长江远期防洪（潮）设计水位及沿线建筑物设计标 准的通知苏水计（1997）210 号 3、 （关于印发江海堤防达标建设大中型建筑物除险加固工程可 行性研究报告编制要求和下达前期工作任务的通知）苏水计 （1997）181 号 4、 xxx 沿江开发区防洪规划报告 ， 2003 年 10 月 5、 南通市水利志 ，1995 年 6、 长青沙闸施工图 ，2001 年 7、xxx 水务局、如皋港经济开发区管委会建设局提供的一些现 状资料 1.3 结论结论 1、根据长江委水文局长江口水文水资源勘测局进行本工程河段的 河势分析和防洪影响评价，如皋中汊渐趋稳定，近十多年来分流比基 本稳定在 30%左右，目前河势相对稳定，岸线顺直后，排水顺畅。方 案一是长青沙新闸址的优良地段。 2、方案二闸址位于天生港水道上段，近 10 年以微淤为主，1998 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 3 年以来二百亩至碾砣港 0m 高程以下河槽容积逐年减小，排水不畅， 该河段不宜建闸。 3、如皋沿江大开发力度加大，水上运输日益繁忙，闸外为过往船 舶设置避风港，并作为过闸船只停泊区在技术上可行，经济上合理。 5、方案一的造价低于方案二，本可研设计推荐采用方案一。 6、方案一总造价 1606.62 万元，共需开挖土方 20.20 万 m3，回填 土方 6800m3,黄砂垫层 264 m3，碎石垫层 264 m3，干砌石 342 m3，灌 砌石 710 m3，现浇砼 3985 m3，预制砼 62 m3。共需人工 32594.8 工日， 木材 81.0 m3，水泥 1908 t，钢筋 223.7 t，碎石 8037.9t ，黄砂 4425.8 t。 总之，随着社会经济的快速发展，对水资源的水质水量提出更高 的要求，从上述已有资料的分析来看，本工程实施后社会效益良好， 对经济的经济发展和人民的生活具有较重要的作用。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 4 序 号特 性单位指标备 注 1水 文 1.1流域面积 1.1.1设计排涝面积km217.86 1.2特征水位 1.2.1长江侧潮位 二百年一遇高潮位m5.49 一百年一遇高潮位m5.30 设计低潮位m-0.80 校核低潮位m-1.00 1.2.2内河侧水位 汛期正常水位m1.80 排涝控制水位m2.00 历史最高水位m3.34 历史最低水位m0.80 1.3流 量 1.3.1排涝流量m3/s42.23 1.3.2灌溉流量m3/s10.00 2地 基 2.1地基特性地基土类型为软弱场地土，场地类别为类 3主体建筑物 3.1地震烈度度6 3.2 闸室型式开敞式 3.3闸孔数孔1 3.4闸孔净宽m8 3.5底板高程m-1.00 3.5闸门型式平面钢结构 3.6公路桥荷载等级汽-20，挂-100 3.7下游翼墙顶高m6.55 4河 道 4.1底 宽m14 4.2底 高 程m-1.0 4.3边 坡1:3.0 5主要工程量 5.1开挖土方万 m320.20 5.2填筑土方m36800 5.3石 方m31052 5.4砼及钢筋砼m32001 5.5金属结构及安装t24.05 6主要建筑材料 6.1木 材m381.0 6.2水 泥t1908 6.3钢 筋t223.7 6.4碎 石t8037.9 6.5黄 砂t4425.8 7工 期 7.1施工总工期月8 8总造价万元1606.62 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 5 第第二二章章 自自然然条条件件 2.1 流域概况流域概况 长青沙位于 xxx 南端长江中汊左岸，系长江中沙洲。目前堤内 总面积为 17.86km2，人口 1.2 万余人。地面高程在 2.4m3.5m 之间， 内河正常水位为 1.80m。枯水位 0.8m，历年最高水位 3.34m。 2.2 地理位置地理位置 工程位于长江如皋中汊下段北岸，距上游焦港约 22km。工程点 陆路距 xxx 区约 60km 左右，距南通市区约 25km，距长江口约 160km，距南京市约 260km。 2.3 气象气象 根据南通气象站 19492005 年的气象观测资料统计结果，本地 区气象特征值如下： 2.3.1 气温气温 多年平均气温 15.1 累年极端最高气温 38.5(1995 年 9 月 7 日) 累年极端最低气温 -10.8（1997 年 1 月 31 日） 累年最高月平均气温 28.2 累年最低月平均气温 2.5 2.3.2 降水降水 多年年平均降水量 1083.7mm 多年年最大降水量 1465.2mm 累年年最小降水量 641.3mm 降水量 5.0mm 降水天数 51.4d xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 6 降水量 10.0 mm 降水天数 31.9d 降水量 25.0mm 降水天数 10.7d 降水量 50.0mm 降水天数 2.8d 降水量 100.0mm 降水天数 0.4d 本地区降水多集中在 59 月，降水量占全年的 64.6%，全年平 均降水日数为 121.7d。 2.3.3 风况风况 本工程所在区域，夏季盛行东东南风，冬季以西北风为主， 多年平均风速为 3.1m/s，常风向为 e 向，其频率为 9%，次常风向为 ne、ene 及 ese、se 向，频率均为 8%。历年最大风速为 26.3m/s，对应风向为 ne 向（1960 年 7 月 7 日） ，测得瞬时最大风 速为 30.4m/s，风向 sw（1975 年 7 月 14 日） 。另外，根据实测风速 资料统计结果，本地区大风日数如下： 5 级大风日数为 55.6d/s， 7 级大风日数为 12.8d/s 多年各向频率及特征风速详见表 2-1。 表表 2-1 南通气象站风频、风速资料统计表南通气象站风频、风速资料统计表 n n n e ne en e e e s e s e s s e s s s w s w w s w w w n w n w n n w c 最大 风速 (m) 121214141416.71512.210.510.5911.713131414 平均 风速 (m) 3.13.43.03.02.73.13.63.83.42.92.83.13.74.23.63.5 频率 (%) 77889886632343666 2.3.4 台风台风 根据南通气象站台风资料统计，19492005 年本地区共受台风 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 7 影响 110 次，平均每年 2.24 次，多集中于每年 79 月份，台风风 力一般 68 级，最大风力 12 级，1987 年 7 号台风路经南通市附近， 实测瞬时最大风速为 20.0m/s。 2.3.5 雾日雾日 累年最多雾日数 60d 累年最少雾日数 5d 多年平均有雾日数 30.9d 各月平均雾日数见表 2-2。 表表 2-2 南通各月平均雾天数南通各月平均雾天数 月份123456789101112 平均雾日（天） 2.12.32.73.12.82.53.02.22.12.32.43.3 2.3.6 雷暴雷暴 累年最多雷暴日数 62d 累年最少雷暴日数 12d 多年平均雷暴日数 34d 2.3.7 降雪降雪 多年平均降雪日数为 6.6d 累年最多年份为 16 d 2.4 水文水文 2.4.1 特征潮位特征潮位 (1)潮汐性质 拟建工程所在河段为长江感潮河段，距长江河口约 160km，由 于潮汐受径流和河床阻力作用，变形十分明显，涨落潮不等，其涨 潮期潮位曲线陡峭，涨潮历时较短；落潮期潮位曲线平缓，落潮历 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 8 时延长，潮差变化主要取决于天文潮和风暴潮的大小，因此本河段 潮汐性质为非正规半日浅海潮。一个半日潮周期的平均历时 12hr25min，一般每天两涨两落，日潮不等现象较明显。年最高潮位 一般发生在 8-9 月份，这主要是与长江口地区的风暴潮有关。 (2)潮位特征值 本工程附近无长期验潮站，根据上游江阴肖山水文站及下游南 通天生港水文站多年潮位资料统计结果，其潮位特征值如表 2-3。 表表 2-3 江阴肖山站与南通天生港站潮位特征值江阴肖山站与南通天生港站潮位特征值 特征潮位类型江阴肖山站（m）南通天生港站（m） 历史最高高潮位5.245.14（97.8.19） 历史最低低潮位-1.14（59.1.22）-1.52（56.2.29） 平均高潮位2.101.88 平均低潮位0.50-0.08 平均潮位1.310.88 最大潮差3.394.16 平均潮差1.641.93 最小潮差0.000.00 平均涨潮历时3:313:32 平均落潮历时8:548:52 2.4.2 设计潮位设计潮位 根据上游江阴肖山水文站，下游南通天生港水文站相应设计水 位值按水面比降线性插值算出。经推算，拟建工程处的设计水位如 下： 设计高水位 5.30m(百年一遇高水位) 设计低水位 -0.80m(汛期最低潮位) 极端高水位 5.49m(二百年一遇高水位 ) 极端低水位 -1.0m(历史最低潮位) 2.4.3 潮流潮流 长江委水文局长江口水文水资源勘测局于 2005 年 8 月 24 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 9 日8 月 25 日在拟建附近水域布设了 2 条 adcp 走航断面和 3 条固 定测验垂线，对流速、流向、流量等水文要素进行了观测。 工程水域布设的 3 条常规测流固定垂线和 2 条 adcp 测验断面 的位置见图 2-1，位置坐标见表 2-4。 港 泓 港 圩 长青沙 大 沙青长 七 河 干 一 桥 圩 兴 大 李 港 港 龙 九 港 圩 一 十 东 港 砣 碾 港 李 小 东沙 沙北 图 例 2004.04 -5m等高线 圩 十 二 港 圩 三 港 捕 鱼 港 港 圩 九 口 十 新 西 界 港 港 生 天 闸 港 圩 九 2003.03 -5m等高线 551001.9 3548935.9rz 550509.4 3547725.1 rz (长度:1307 方向角:202) 549969.0 3546397.8ry 548627.2 3543105.1 ry (长度:3556 方向角:202) 554566.9 3545739.3jg1# 554970.5 3545445.8 jg2# 555397.5 3545123.1jg3# 如左断面 如右断面 adcp 测流断面 jg2# 554970.5 3545445.8 固定测流点点位 圩 字 太 民 丹 华 港 港 港 港 漕 闸 思 洋 港 永 济 港 焦 护 山 港 港 港 泾 山 皋 如 渡 圩 东 朝 段 新 沙 驷 沙 谊 友 沙 长 利 胜 港 沙主 洲 心 江 沙 来 又 图图 2-1 测流固定垂线和测流固定垂线和 adcp 测验断面的位置测验断面的位置 表表 2-4 测流固定垂线和测流固定垂线和 adcp 测验断面的位置坐标测验断面的位置坐标 北京坐标经 纬 度 测点和断面号 xy北纬东经 jg1#3545739.3554566.9 320159.40801203439.5885 jg2#3545445.8554970.5 320149.80981203454.9091 jg3#3545123.1555397.5320139.25951203511.1149 3548935.9551001.9320343.781203224.34如左断面 （rz）3547725.1550509.4320304.551203205.34 3546397.8549969.0320221.551203144.49 如右断面 （ry）3543105.1548627.2320034.871203052.75 从实测流速资料看，测区主要以落潮流为主，落潮流速大于涨 潮流速。各测线的涨、落潮最大测点流速及相对水深从中可以看到， xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 10 各固定垂线的涨潮最大测点流速为 0.68m/s（在 jg2垂线相对水深 0.2h） ，落潮最大测点流速为 1.63m/s（在 jg3 垂线相对水深为 0.0h） 。 表表 2-5 各固定垂线最大流速统计表各固定垂线最大流速统计表 （流速单位：（流速单位：m/s） 涨潮落潮 测点最大测点最大 垂线平均 最大流速 相对 位置 相应 平均 平均 最大流速 相对 位置 相应 平均 jg10.220.310.2h0.220.380.840.0h0.38 jg20.450.680.2h0.451.221.580.2h1.22 jg30.330.420.2h0.331.461.630.0h1.43 太字圩港 新山港 段山港 朝东圩港 渡泾港 一干河 -25 -25 -25 滩 北泓 长青 沙 江心洲 沙 谊 友 胜利 长沙 0 0 0 如皋港 长青沙大桥 导 堤 如左断面 如右断面jg1 jg2 jg3 012 m/s 流速比例: 图 例 图图 2-2 垂线平均和垂线涨落急流速矢量图垂线平均和垂线涨落急流速矢量图 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 11 2.5 泥沙泥沙 本河段的泥沙主要由上游径流挟带而来，含沙量在年内变化趋 势与上游大通站径流量相似。含沙量和河床质的分布符合长江澄通 河段一般规律：即上游来的悬移质含沙量不大，粒径较细；其中主 槽部位含沙量稍大，粒径亦粗些，支汊含沙量更小，粒径也细。实 测泥沙粒径资料表明：河床质粒径 d50 深槽部位为 87148m,而悬 移质粒径 d50 平均为 37m，故中汊水道河床的变化是该段河床泥 沙搬运所致，预计回淤强度约为 20cm/a。 2.6 河势分析河势分析及防洪影响评价及防洪影响评价 2.6.1 方案一河段方案一河段(如皋中汊如皋中汊) 河势分析是本工程的重点研究内容之一，为此，业主专门委托 长江委水文局长江口水文水资源勘测局进行本工程河段的河势分析 和防洪影响评价。研究的主要结论摘录如下： （1）如皋沙群水道处于澄通河段中上段，上承福姜沙水道，下 接通州沙水道，全长约 17.86km。长江主流进入如皋沙群后，被如 皋沙群分为左（北） 、中、右（南）三汊，北汊即为海北港沙南水道 （原为天生港水道进口段） ；中汊分上、下两段，上段为双锏沙北水 道，位于双锏沙与靖江市江岸之间；下段为如皋中汊，位于又来沙 和长青沙与民主沙之间；南汊即为浏海沙水道，位于民主沙、长青 沙与右岸之间。二十世纪七十年代以来，如皋沙群各汊道的演变特 点是；北汊严重淤塞，现已淤死、并岸登陆；南汊一直是主汊，目 前分流比约占长江径流量的 70%；其余 30%左右的径流经双锏沙北 水道进入如皋中汊。如皋沙群水道由原来的多汊型水道演变成双汊 型水道。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 12 （2）多年来福姜沙水道南北汊分流比基本稳定，且主流偏北， 为如皋中汊发展提供了良好的进口条件，二十世纪七十年代随着双 锏沙水道和如皋北汊的萎缩、消亡，中汊得到迅速发展，中汊发展 过程中，分流比由一开始的 9.8%扩大至 1987 年的 29.2%，规划的新 引河西侧发生严重崩塌，主江堤塌入江中，xxx 政府组织力量将主 江堤后退至目前位置。九十年代以来，如皋中汊渐趋稳定，分流比 一直稳定在 30%左右，目前河势相对稳定。 （3）拟建如皋港务集团有限公司 5 万吨级通用码头工程及水闸 位于长江澄通河段如皋中汊下段长青沙西南岸，中汊河势的变化主 要受双锏沙北水道和福姜沙北汊的河势变化。要保证如皋中汊良好 的水深条件，必须重视双锏沙北水道的护岸工程，特别是靖江市焦 港一带处于弯道的顶冲部位，控制和改善双锏沙北水道弯道的曲率 半径；同时密切注意双锏沙和民主沙之间串沟发展，加强民主沙上 游侧的护堤保滩工作，必要时采取抛石封堵、筑坝等工程措施，控 制其发展，以稳定中汊的分流比，使如皋中汊水道保持目前的微弯 河势；另外还要关注长青沙头对岸友谊沙左边缘护滩工程，避免天 生港水道进口段浅滩向外扩展，以保持目前如皋中汊水道的微弯河 势。 （4）表 2-6 列出了拟建工程段动力条件、河势条件、岸线条件、 水深条件、阻水条件、航道条件等影响因素的综合条件分析。 表表 2-6 拟建工程段水域拟建工程段水域综合综合条件表条件表 项目分析内容 动力条件受福北水道及双锏沙北水道的控制，其分流比较长期稳定在 30左右。 河势条件 自从 2003 年导流堤施工以来，-5m 和-10m 等高线已经贴近左岸并逐渐稳 定而且向下游伸展，目前工程区域河势相对稳定。 岸线条件江堤已达标，岸线处于稳定状态。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 13 水深条件 深水近岸，水深条件较好，-5m、-10m 线位置有所变化，工程区江段槽线 呈现动态稳定的态势。拟建码头前沿水深条件较好，仅局部需要开挖。 阻水条件拟建码头和引桥为桩基结构，阻水面积较小。 航道条件航道条件较好，对如皋中汊专用航道影响较小，对长江主航道无影响。 2.6.2 方案二河段（天生港水道）方案二河段（天生港水道） 天生港水道是一条涨潮槽，它的形成和维持主要依赖于涨潮流。 但是它作为二级支汊道，其发育和衰退又必然受一级汊道的影响， 随一级汊道的兴衰而变化。故天生港水道的形成、发育和衰退是伴 随着如皋沙群的三次大变化而变化的，亦即伴随着一级汊道海北港 沙北水道、又来沙北水道、如皋中汊的兴衰而变化。 19 世纪时，澄通河段长江主流走向呈大反“s”型。天生港附 近江岸受长江主流顶冲和冲刷，长江主槽贴北岸，天生港附近江岸 处于长江主槽顶冲段。 20 世纪初，海北港沙和其北水道发育，如皋河段呈鹅头形，长 江主流走北水道，其出口左岸为凸岸发生淤积，形成段山沙，段山 沙与北岸之间因涨潮流作用存在一夹槽，这就是天生港水道的雏形， 它是海北沙北水道出口段的东汊道，其下游天生港任港岸段尚在长 江主槽内。因长江主流出海北港沙北水道后顶冲浏海沙，受浏海沙 凹岸的导流作用，长江主流又折向北岸顶冲天生港附近江岸，故天 生港岸段仍还处于长江主流的顶冲冲刷下，1918 年随海北港沙北水 道过度弯曲（弯曲度已达 1.71） ，曲率过大，海北港沙北水道出口与 浏海沙水道成直角相交，出流不顺，发生壅水和淤积，除了逼使长 江主流逐渐南移转入南水道外，北水道水流受阻就漫滩切割左汊道 段山沙北夹槽（天生港水道） ，海北港沙北水道一部分水流经此 汊道分泄，而此水道刷深，第一次发育鼎盛。2030 年代，随着海 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 14 北港沙北水道的全线不断萎缩和淤积，长江主流逐渐转入海北港沙 南水道，天生港水道作为海北港沙北水道的东汊道也开始逐渐淤积， 特别是其上段。但是其下游与长江主槽直接相连，当时此段长江江 面宽畅，潮流作用强。天生港水道处于涨落潮流弯道的凹岸侧，所 以天生港水道为潮流维持，中下段尚稳定。 2050 年代，长江主流在海北港沙南水道沿浏海沙水道而下， 水流比较顺直，预冲点逐年下移，由天生港，经南通港、姚港，一 直下移到狼山以下，一方面造成从天生港到狼山江岸的大规模冲刷 崩塌，另一方面横港沙由原段山沙逐年下伸，一直到 50 年代中期横 港沙尾已伸展到狼山下游江岸营船港附近，长达 40km，这时的天生 港水道是最长的，也是发育得最好的。 3040 年代，又来沙及其北水道发展，长江主流基本上在又来 沙北水道，原海北港沙水道逐渐走向死亡而封闭，海北港沙并北岸。 又来沙北水道朝东北向冲刷推进而与天生港水道之间靠近接连，天 生港水道逐渐变成为又来沙北水道的东汊而复苏。进入 50 年代，又 来沙北水道已充分发展、弯曲过度、阻力增大，发生壅水，河床开 始淤积，其向东汊的分流增加，东汊道发育、天生港水道上段冲刷 发展。这是天生港水道第 2 次出现发育的河势，也是其最鼎盛时期， 深槽发育刷深，-5m 槽一直伸展到碾砣港以上 3.5km，几乎全线贯通。 与此同时，又来沙南水道亦发育，长江主流转向又来沙南水道，双 涧沙形成并开始发育。 随着 50 年代后期到 70 年代又来沙水道（如皋北汊）的整体逐 渐淤积衰亡，作为又来沙北水道东汊道的天生港水道的入流条件变 差而发生淤积。1954 年大洪水，南水道充分发育，北水道加速淤积， xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 15 导致其二级汊道天生港水道开始发生比较严重的淤积衰退，1958 年， -5m 槽已后退到新捕鱼港附近，比 53 年萎缩了 8km。再加上 60 年 代下游河段徐六径节点形成，江面由 13.5km 束窄到 5km，原涨潮流 路改变，涨潮流减弱进一步加速了天生港水道的淤积。 一直到 70 年代末和 80 年代，又来沙水道（如皋中汊）形成和 迅速发育，天生港水道与如皋中汊接通，转变为如皋中汊的左汊道。 随着如皋中汊的发展和 80 年代中汊分流量由 9.6%增加到 30%左右， 天生港水道上段原单向淤积的形势近十多年来有所好转。从 70 年代 起，-5m 线一直维持在捕鱼港和大李港的中间位置附近，1995 年- 5m 线已伸展到小李港以上。 随着如皋中汊的发展，长江主流轴线的曲率变大，顶冲点上提 而使横港沙尾受冲而萎缩，80 年代横港沙已退到南通港以上，天生 港水道缩短，涨潮流增强，天生港水道的下段除了有较强的涨潮流 维持外，落潮时，长江主流经南岸九龙港附近凹岸挑流，部分面层 水流漫滩经横港沙滩面进入天生港水道，使天生港水道的下段水深， 槽宽和流量近期得以较好维持，横港沙尾也继续冲刷退缩。70 年代 以来天生港水道-10m 槽一直维持在华能电厂码头附近，1985 年以来， 深槽还有所发展，向上伸展了 600 多 m。 可见天生港水道作为二级支汊的兴衰是伴随着一级汊道的兴衰 而变化。它曾先后作为海北港沙北水道和又来沙北水道的支汊道， 现在作为如皋中汊的支汊道。当一级汊道发育为主水道时，较多的 水流进入主汊，通过二级支汊的流量也就相应增大，促使支汊发育。 单支汊的发育往往滞后于主汊的发育一步。当主汊发育鼎盛后，开 始衰退萎缩时，主汊深槽已开始淤积，支汊却是最发育的时候，这 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 16 时通过支汊的流量最大。当主汊全线衰退，淤塞严重，分流比大大 减少，使支汊下泄流量也迅速减小时，才伴随着发生较严重的支汊 衰退淤积，而且这种淤积最初是集中于上口和上游段，然后逐渐向 中、下游发展。 目前的天生港水道进口从又来沙尾段与长青沙头之间通道引流。 据有关资料分析，天生港水道原为一较好的水道，自五十年代起， 天生港水道不断淤窄浅。据初步分析计算，1970 年至 1958 年十五 年间，二百亩至碾砣港 0m 高程以下河槽容积减少约 2420 万 m3 .1983 年又来沙并岸以后，天生港水道从中汊引水，口门与中汊 交角几乎垂直，口门平均河床高程呈逆坡，落潮时口门正在适应中 汊的侧面排沙。而涨潮时潮头过后形成一个高含沙量带，河槽泥沙 上移。随着中汊的发育成熟，天生港水道的水流动力条件发生了变 化，落潮流量比增加，而落潮沙量比却减小，1985 年到 1998 年十 三年间，天生港水道上、中段微冲，下段微淤，上段二百亩至碾砣 港 0m 高程以下河槽容积增加约 810 万 m3 。1998 年至 2003 年，天 生港水道以微淤为主，上段二百亩至碾砣港 0m 高程以下河槽容积 减小约 450 万 m3。详见表 2-7 和表 2-8。 表表 2-7 天生港水道二百亩至碾砣港段历年淤积量统计（天生港水道二百亩至碾砣港段历年淤积量统计（0m 线以下）线以下） 年份 河槽容积 （万立米） 淤积量（万立米） 年平均淤积量 （万立米） 1970.42870 1980.10200087087 1985.445015503100 1988.7820-370-123 1998.111260-440-44 2001.10100026087 2003.881019095 表表 2-8 天生港水道落潮分流分沙统计表天生港水道落潮分流分沙统计表 时间分流比（%）分沙比（%） 左汊右汊左汊右汊 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 17 1992 年0.799.22.297.8 2000 年1.3698.641.6498.36 由表 2-8 天生港水道（左汊）与浏海沙水道（右汊）落潮分流 分沙统计可，近年来，天生港水道落潮分流比增加，分沙减速小， 落潮时略带冲刷；水文测验结果表明天生港水道涨潮潮道比是落潮 流量比的 2.7 倍，则涨潮沙量比是落潮沙量比的 6 倍，说明天生港 水道涨潮流是河道水流的主要动力因素，对泥沙运动和河床演变起 主导作用。 随着天生港水道上段河槽喇叭型的进一步突出，天生港水道的 涨潮沟特性就更为明显。从等高线看，天生港道-5m 线在小李港附 近逐年上移，1993 年至 2001 年间累计上移 3358m，平均每年上移 420m，2003 年-5m 线基本维持在 2001 年间附近。而 0m 等高线，在 天生港道上段近年来互相交织，弯顶向下基本贴岸而行。 天生港水道的河床演变十分复杂，分析其原因是多方面的，经 过了近年来几次水文测验资料分析，初步主认为主要有以下几点： 天生港水道是一条类似倒套的河槽，但在涨落潮双向水流作 用下，其性质与倒套有所不同，在以涨潮流为主的河段（小李港以 上段，长约 11km，两岸有固定边界控制，河槽呈喇叭口形态，以涨 潮作用为主。小李港至天生港段，长约 8km，其北岸一侧有固定边 界，另一侧为暗沙，涨潮流作用显著） ，则一般都是趋向淤浅和萎缩。 至于经落潮流为主的河段（天生港以下段，长约 6km）,落潮流作用 较强，一定的径流量总维持一定的河床断面。 上游主流摆动，进水量减少，导致淤积。历史演变表明，当 长江如皋段主流走海北港沙北水道时，天生港水道是一个良好的水 道，之后由于汊道的变迁，主流南移，解放初至六十年代，又来沙 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 18 北汊及其下游的天生港水道虽有淤积之势，但仍有一定的水量进入 汊道内。七十年代后，上游跃进沙打坝连沙，四号港闸外移迁连， 改变了原来的进流条件，遂使又来沙北汊进流减少，淤积加速，从 而使天生港水道进口改由又来沙尾与长青头之间引流。此外，由于 中汊发展，进流量不断啬，1970 年85 年河床平均冲深 12m 以上， 出现-20m 深度。而天生港水道进口段平均河底高程已超过 0m。随 着天生港水道河床阻力增大，其径流量逐渐减少。 会潮点产生淤积。本河段由于各汊道长短不同，河床深浅、 宽窄不一，潮波传递的速度不同而产生潮时差及会潮点。所实测资 料，南汊（浏海沙水道）潮波传递速度较天生港水道快半小时左右。 因此，天生港水道内存在两个会潮点。潮波道德从南汊经长青沙、 薛案沙夹槽进入天生港水道，在新跃涵洞附近会合，之后潮波继续 向上推移，又与南汊经长青沙头部和又来沙尾之间通道进入的潮波 在长青沙西北角会合，潮波两次会合，大量泥沙带入天生港水道内 加速淤积。 涌潮产生淤积。天生港水道河床自下游至上游不断抬升，河 槽在平面上呈喇叭状，潮波进入天生港水道形成涌潮。据测验资料 分析，涨潮初期，水位骤升，一小时内水位升高约 1m 多，潮位前 波陡直，潮波能量集中，涨潮流流速较大。潮头过后，形成高含沙 量的混浊流，实测最大含沙量达 7.23kg/m3，大量泥沙随涌潮出下、 中段以悬移和推移方式带入中、上段，由于中、上段落淤，剩余较 细颗粒的泥沙随涨潮波能大减，使一部分较粗泥沙在天生港水道上、 中段落淤，剩余较细颗粒的泥沙随涨潮流进入中汊。此外，涨潮时， 横港沙的漫滩水流增加了进入天生港水道的泥沙，使天生港水道碾 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 19 砣港以上河段的淤积形势日趋恶化。 天生港水道的淤积问题，一方面直接影响到南通市的如皋、海 安、如东、南通四县 24.2 万余农田的引水灌溉及 2138km2，面积的 排涝，同时天生港水道又是补给城乡工业和内航运用水的唯一港道。 以及天生港水道下端北岸已建有天生港电厂、渔轮厂、冷库和汽渡 码头等重要设施，尤其是容量将超过百万千瓦的天生港电厂加上华 能南通电厂，因此整治天生港水道就显得十分重要和迫切。南通市 水利局等有关单位，从七十年代起，对如皋沙群和天生港水道的整 进行多次水文测验和分析研究工作，并于 1984 年冬和 1986 年汛期 进行了薛案沙夹槽打坝和二百亩至碾砣港挖槽试验工程，现将两期 工程概况及整治效果简述如下： 薛案沙夹槽打坝工程： 为了防止天生港水道阻力不断增加，避免薛案沙夹槽取代天生 港水道，以及堵截泥沙随潮波经夹槽进入天生港水道，确定封堵薛 案沙夹槽，并于 1984 年 12 月 28 日合拢。工程建成后，消除了一个 会潮点，减少了进入天生港水道的泥沙来源。在落潮时因已堵掉夹 槽，故使新跃涵洞至碾砣港间落潮流量增大，河床产生冲刷，特别 是碾砣港口，改变了以往只淤不冲的局面。而堵口以上河段，在涨 潮时，因夹槽堵死，涨潮流量减少，使断面积有富裕，淤积更加严 重，从 1984 年 10 月至 1985 年 4 月，防办前淤厚 0.51.2m，最多达 1.5m。 挖槽试验工程 薛案沙夹槽堵坝工程后，天生港水道上端（二百亩至新跃涵洞） 加速淤积，径流量进一步减少，为此，南通市水利局提出挖槽疏浚 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 20 工程，其目的通过挖槽，扩大过水断面积，增加天生港水道径流量。 由于天生港水道淤积问题十分复杂，疏浚挖槽工程设计很难通过计 算解决，为此，经省水利厅、长办同意作为试验性工程措施，为今 后整治积累经验。挖槽试验工程设计标准为底宽 95m、河底高程挖 至-2.3m，开挖长度 3000m，疏浚土方 81.8 万 m3。挖槽工程自 1986 年 5 月 6 日开始至 8 月 16 日，完成主要开挖部分土方约 80 万 m3， 全部工程于 10 月底结束，合计完成土方 87.8 万 m3。工程结束后， 从实测地形资料分析对比，挖槽工程效果较差，回淤十分严重，试 验挖槽工程未能达到如期的整治效果。 2.7 内河水位内河水位 丰水期（6-9 月）正常水位 1.8m，最高限制水位 2.2m，允许预 降最低水位 1.6m（排涝前） ，枯水期正常运行水位 1.6m。 2.8 地震烈度地震烈度 本区按中国地震烈度表（1990 年）划定基本烈度为度。据江 苏省地震年表统计，15051949 年南通地区共发生地震 16 次，一 般强度在 5 级以下；1984 年 5 月 21 日南黄海洋面曾发生过 6.2 级地 震，建筑物摆动明显。 2.9 水系概况水系概况 长青沙内有青年港、长青港、中心港、种场养殖河以及联接港 五条骨干河道组成内部灌、排水系。由于堤内水域面积占有率小， 内部水系调蓄能力差，每逢降雨，内河水位陡涨；每逢几天无雨， 内河水位陡降。二十世纪八十年代，原排水口门较多，后经江堤达 标对水系进行调整，目前的排水仅有长青沙闸一个出口。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 21 第第三三章章 工工程程地地质质 3.1 工程区地形地貌工程区地形地貌 工程区位于长青沙岛西南侧，该区原为长江，近代由长江水流 冲积而成。区内地势平坦。河道宽 28.0m，平均水深为 2.8m，河底 标高为-0.86m。河道西侧为农田，地面标高为 2.9m 左右，河道东侧 为开河时的堆积土和农田，地面标高为 2.803.50m，地质环境基本 未受破坏，地形地貌简单。 3.2 场地地基土层场地地基土层 根据土层的成因类型、岩性特征、颗粒组成及物理力学性质指 标，场地勘探深度范围内的地基土自上而下可分为四个工程地质单 元体。地基土成因年代均为第四系全新统长江下游冲积层。现将各 土层土性分别描述如下： 层 1：淤泥质粉质粘土夹粉土 黄褐、灰褐色，表层 0.250.4m 为淤泥，夹薄层青灰色粉土， 含黑色腐植物。局部两者近互层，层厚比 2:13:1，水平层理，千 层饼构造。流塑，饱和。层厚 1.22.4m。 层 2 ：粉土 青灰色，含云母，夹微薄层灰褐色粉质粘土，局部为青灰色粘 土。松散，局部稍密，饱和。层厚 8.69.0m。 层 3：粉土与淤泥质粉质粘土互层 粉土青灰色，含云母。淤泥质粉质粘土灰色，水平层理，千层 饼构造，局部为粉质粉土夹腐植质层。流塑，稍密，饱和。层厚 5.56.1m。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 22 层 4：粉砂夹粉土 青灰、草黄色，含云母，贝屑。粉砂中密为主，局部松散密 实，粉土中密，饱和，未见底。 3.3 水文地质条件水文地质条件 勘区勘探深度范围内地下水类型为第四系孔隙潜水，含水层主 要为砂性土层，水位动态变化主要是受下游长青沙老闸进水、排水 及大气降水影响。 层 1 淤泥质粉质粉土夹粉土，垂直渗透系数 kv=1.6610-6- 4.7910-5cm/sec，平均渗透系数为 kv=2.4810-5cm/sec，弱渗透性。 层 2 粉砂，渗透系数 kv=1.1910-4-8.8010-4cm/sec，平均渗透 系数 kv=4.9910-4cm/sec，强渗透性。 层 3 粉土与淤泥质粉质粘土互层，垂直渗透系数 kv=3.2410-6- 5.9110-5cm/sec，平均渗透系数为 kv=1.7510-5cm/sec，强渗透性。 层 4 粉砂夹粉土，渗透系数 kv=5.2310-5-8.8710-4cm/sec，平 均渗透系数为 kv=4.4610-4cm/sec，强渗透性。 3.4 地基土的液化判别地基土的液化判别 根据南通地区现有资料及拟建场地的土层情况， 工程地质勘探 报告判定，场地土类型为中软场地土，场地类别属类场地。拟 建建筑物为乙类水工构筑物，处于近震 6 度烈度区，抗震按 6 度近 震设防，现对场地内 15.0m 深度内的饱和粉砂、粉土进行液化判别。 结果表明：建筑物地基土在场 7 度近震时局部存在液化土层，液化 指数在 10.4516.81 之间，属中等液化土层，局部为严重液化土层。 xxx 长青沙闸迁建工程可行性研究报告长青沙闸迁建工程可行性研究报告 南通和信工程勘测设计院有限公司南通和信工程勘测设计院有限公司 23 3.5 地基土评价地基土评价 层 1 淤泥持粉质粘土夹粉土，主要分布于河道内，表层 0.100.50m 为淤泥，层厚 1.22.4m，层底标高为-2.13-1.91m， 标贯击数 n=1.8 击，压缩系数 1-2=0.57mpa-1，渗透系数 kv=2.4810-5cm/sec，标准承载力 fk=95kpa。该层强度较低，高压 缩性，弱渗透。 层 2 粉砂，层厚 8.69.0m，层底标高为-11.0-10.73m，标贯 击数 n=2.5-14 击，平均标贯系数 n=9.1 击，压缩系数 1- 2=0.23mpa-1，渗透系数 kv=4.9910-4cm/sec，松散，局部稍密，中 压缩性，强度尚可，标准承载力 fk=115kpa。 层 3 粉土与淤泥质粉质粘土互层，层厚 5.5-6.1m，层底标高为- 16.91-16.50m，标贯击数 n=8.2 击，压缩系数 1-2=0.26mpa-1，渗 透系数 kv=1.7510-5cm/sec，标准承载力 fk=125kpa。中压缩性， 强度一般，强渗透性。 层 4 粉砂夹粉土，未见底，标贯击数 n=21.7 击，压缩系数 1- 2=0.13mpa-1，渗透系数 kv=4.6410-4cm/sec，标准承载力 fk=170kpa。该层强度相