水利工程论文-赭山湾控导工程方案研究.doc

水利工程论文-赭山湾控导工程方案研究摘要：钱塘江河口自七格至美女山段的南岸为河变凹岩，习称赭山湾因位于河口的过渡段，山水和潮流流路不一致，且流量的时间分布相差悬殊，以致主槽摆动频繁，岸滩坍涨不定历史上，河口过渡段流路曾先后流经龛、赭两山间的南大门，禅机、河庄两山之间的中小门和河庄山与海宁海塘之间的北大门的变迁，史称“三门变迁”.关键词：赭山湾控导工程方案研究1概况钱塘江河口自七格至美女山段的南岸为河变凹岩，习称赭山湾因位于河口的过渡段，山水和潮流流路不一致，且流量的时间分布相差悬殊，以致主槽摆动频繁，岸滩坍涨不定历史上，河口过渡段流路曾先后流经龛、赭两山间的南大门，禅机、河庄两山之间的中小门和河庄山与海宁海塘之间的北大门的变迁，史称“三门变迁”为了除害兴利，清康熙末期便开始开挖中小门引河，希图引导主流由中小门进出，以免危害两岸；雍正期间，更拟订了开挖中小门引河，筑尖、塌两山之间石坝和北岸改建石塘三项措施并进的治理河口计划此后，民国期间和中华人民共和国成立后，均曾几度拟定治理河口计划，并在实施过程中随江道形势变化而一再修改至2000年封堵九上顺坝围堤和建成标准塘，赭山湾整治工程已大体上完成主要建筑物有：美女山坝，于1964年建成，坝长1050m其中自0972m处起向上游折转90，成与水流方向平行的顺坝，整条坝实际上是勾头丁坝九号坝，于1966年基本建成，坝长3100m一号坝，于1964年开始抛筑，1966年建成，坝长1700m七下右顺坝，于1960年开始抛筑坝根护岸块石，1961年开始抛筑坝身，1965年建成，坝长1750m1966年，从美女山坝坝身0550m处至九号坝坝身2750m处筑围堤，长4721m，围涂1500hm2围堤外设盘头4座，并外各接短丁坝，间距900m，以挑溜护脚，当年完工1966年1968年，自赭山湾一号坝上游769m至该坝下游1443m，沿设计堤线在滩地上预堆块石；又自赭山湾九号坝开始向上游沿设计堤线也在滩地上预堆块石，堆石体长1447m至1970年下半年，堆石体内侧和外侧数百半滩面已淤涨到可围高程，遂于是年冬至次年春，紧贴堆石体内侧筑围堤长5159m，围涂12667hm2，并于1977年完成块石护坡和抛石护脚又在赭山湾一号坝上游围堤外抛筑短丁坝两座，一号坝至九号坝间围堤外抛筑短丁坝4座，长分别在240250m1976年开始抛筑东风角至九号坝坝头间顺坝（简称九上顺坝），全长6423m，至1988年，实抛筑6403m，其中从九号坝向上游伸展的1615m和自东风角向下游伸长的1580m为高坝至此，主槽已控制在规划河道线内，江槽基本上趋于稳定，通航条件明显改善，顺坝坝囊内7333hm2滩涂已围340hm22000年完成顺坝堵口九上顺坝合拢封闭后，赭山湾河势虽已得到基本控制，但新岸线堤前紧邻冲刷槽由淤涨、落潮流走向分歧和强度变化等因素，导致凹岸顶冲点和冲刷槽在弯顶附近上、下移动有时可向上延伸到东风角，有时也可向下延伸至仓前白虎山，九号坝至美女山坝和美女山坝至乌龟山岸段经常处于深槽逼岸状态塘前河床最大冲深至58m高程（吴淞基面，下同）以致可能出现塘前滩地刷低而使塘身失稳的局面目前，南岸标准塘虽已建成，但受自然和技术条件制约，标准塘的底脚防冲只能做到0m高程为此，在标准塘设计时，便以增加河道控制建筑物为前提故拟在加固14盘头前的丁坝和美女山坝外，在此河段南岸增建若干建筑物定床模型试验表明：在百年一遇的洪水时，这些建筑物会抬高七堡（019m）、顺坝中（024m）、顺坝头（028m）和九号坝下（024m）的洪水位；但降低美女山坝上（009m）和仓前（006m）的洪水位并减小九号坝以上河段的流速011062ms；九号坝以下河段则南岸流速减小，而江中和近北岸流速增加这是二坝四盘头挑流作用的结果对潮水而言，七堡、顺坝中和九号坝下的低潮位稍有抬升，依次为003、005和003m，而高潮位则有所降低；顺坝头003m，九号坝下006m，美女山坝下007m从而减小南岸的潮差，潮动力也随之减弱诸建筑头部的涨潮平均流速和最大流速会分别增大003018ms和013064ms；江中涨潮的平均流速和最大流速分别增大010033ms和017026ms落潮时，则弯顶平均流速减小012039ms，最大流速减小012044ms；而美女山坝坝头和该处江中平均流速和最大流速分别增大016026ms和012051ms更重要的是，塘前河床50年一遇冲刷深可以从99m减少为07m，百年一遇冲刷深从102m减为08m由此可见，由于这些建筑物的挑流作用，对保护南岸海塘起着重要作用但它们的头部都要经受高流速冲刷，故应予加强3整治方案的比较与研究用定床实物模型研究了南岸新添整治建筑物布置方案见表131新添建筑物布置方案311对沿程百年一遇洪水位的影响三种方案均以抬高顺坝头的洪水位最为明显，依次为057m、062m和051m；并向上、下游逐渐减小对九号坝下和美女山坝上的作用差别甚小；对顺坝中和美女山坝下的影响则随建筑物加多而增大，但抬升不多，方案也仅分别抬高013m和009m，对仓前站则均有降低洪水位的作用，且随建筑物增多而更加明显，但数量不大，依次降低002m、005m和009m312对沿程高、低潮位的影响三个方案对沿程各站高、低潮位的影响差别不大且只有九号坝下的高潮位略有抬升（005006m），低潮位略有降低（0003m），从而潮差略有增大（005009m）外，顺坝中和仓前两站高潮位不变，而低潮位略有升高（002006m），从而潮差略有减小；顺坝头高潮位均有降低而低潮位略有抬高，从而潮差减小024007m；美女山坝上和下两站则高、低潮位均有降低，潮差则美女山坝上几乎不变，美女山坝下减小约005010m313对洪水流速的影响三种方案均能使1盘头以上河段（包括弯顶断面）的洪水主流趋向北摆；弯顶以下洪水主流折向24盘头；4盘头以下，洪水主流又趋向北摆此现象以方案最明显，方案和方案依次减弱314对潮流速的影响