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1、錢塘江強涌潮區圍墾工程施工方案的研究與實踐王火法,陳光裕,黃木根(杭州市蕭山區農機水利局,浙江 杭州 311203)摘要:九上順壩圍墾工程位于錢塘江強涌潮急流頂沖地帶,距主江道最近,圍墾難度大,根據該地區高程低、沙灘軟、工程險的特點提出實施方案,對各個施工步驟進行合理科學的研究比較,從而選定最佳方案。關鍵詞:圍墾工程;施工方案;涌潮區;錢塘江中圖分類號:TV52 文獻標識碼:B 文章編號:10082701X(2001)S020075202收稿日期:2000201205作者簡介:王火法(1966-),男,工程師,大專,主要從事水利工程規劃設計工作。1 基本情況錢塘江赭山灣九上順壩圍墾工程面積462、617hm2,位于錢塘江強涌潮急流頂沖地帶,地處蕭山錢江農場附近,距杭州國際機場5km,距錢江二橋人口處3km,距錢江六橋1km,是蕭山區今后經濟發展的黃金地段。整個赭山灣整治規劃從1958年開始,第一期工程至1970年完成,拋壩11km、筑堤1517km,既使白虎山至九號壩之間的海塘達到治江規劃線要求。又圍成土地333313hm2,現屬蕭山的紅墾、紅山等農場。第二期工程于1982年止,完成九號壩至東風角之間海塘8km。第三期工程從1984年開始拋壩至1989年完成,圍涂34617hm2,剩下的從九號壩上游至東風角長512km,可圍灘涂46617hm2,俗稱“九上順壩圍墾”。該期圍墾堤線按錢塘3、江治江規劃線布置,是赭山灣最后一期圍墾,距主江道最近,受涌潮急流破壞力最強,堆石壩多次拋筑,多次被沖斷未能封堵,圍墾難度很大。2 圍墾工程的研究與實踐211 本期圍墾特點本期圍墾工程是蕭山區歷史上圍墾難度較大的一次,與其他圍墾相比,具有3個特點。(1)高程低。該期圍墾堤線長512km(已達到錢塘江治江規劃線),堤線位置平均高程4103m,比平均適圍高程518m低1177m,其中東風角0+000開始向東北方向至2+800段長2800m,堤線位置,最高高程517m,最低高程312m。3+200至4+800段長1600m段堤線位置最高高程為2165m,最低高程為0104m,平均高程1122m,是歷次4、圍墾中高程最低的一期圍墾。(2)沙灘軟。由于沙灘屬新淤漲土,表層淤泥厚,灘涂面軟弱易陷,行人困難,給架設高、低壓線路、運輸、安裝變壓器帶來很大困難。(3)工程險。本期圍墾工程于2000年2月份開工,屬春季圍墾,施工期雨水多,外江水位變化大而快,而且由于涂面淤軟,原有拋石壩有大量塊石被涌潮沖散,堤塘清基困難,堤身防滲截流難度很大。由于淤泥含量高,導致筑堤泥漿沉淀時間長,固結速度慢,堤身穩定加高難,大堤形成后又將受到梅雨季洪水沖刷和秋汛大潮頂沖的雙重威脅,屬蕭山歷次圍墾中工程風險最大的一次。212 本期圍墾的實施方案本期圍墾根據灘涂高程低、潮流溝深而寬、涂面軟弱易陷、工程位置險要等特點,按照圍墾結5、合治江的原則,制定了一次規則分兩期實施的圍墾方案。具體是全線采用上下游同時機械化拋石促淤,低高程段采用泥漿泵外江水下取土填淤,龍口深槽處采用堤線暫適當退進,筑臨時過渡性圍堰,形成內封閉,以加快龍口回淤,再按設計堤線完成圍堤任務。其中:計劃一期工程筑堤41247km(其中一線固定堤線長21262km,過渡斜堤11985km),圍成面積280hm2;二期工程筑堤41105km,其中:一線固定堤線長31005km,過渡圍堤111km,圍成面積18617hm2。圖1 圍墾平面布置圖213 圍墾工程施工的研究與實踐(1)平面布置。堤軸線的布置,根據原有地形與促淤的實際情況,除按規劃線盡可能一次圍成固定堤6、線外,根據一次規劃分期實施的方案,又考慮灘涂適圍高程擬定一期圍涂范圍,并盡可能圍進原有1號壩節制閘,以便構通內地河道,解決必要水源與臨時排澇通道,又達到了以圍促淤的目的,還可爭取時間,加固新圍堤塘,加快實施二57浙江水利科技2001年 增刊 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.期圍墾,以逐步創造條件達到規劃要求治理江道的目的(圖1)。(2)設計標準。圍墾一線堤塘按防御百年一遇洪潮水位的標準設計。同時,考慮到拋石壩幾經涌潮沖動,造成堤塘部分基礎夾有石方,難以清基。為了防滲需要,除有條件盡可能采用7、挖槽清石截水防滲外,在大堤內坡910m高程,加設5m寬的中平臺和提高了護塘地的高程,使其達到710m,增加了堤身的滲徑長度,提高了防滲效果。又根據筑堤需要土方量開挖沿塘河,以達到堤成河通的目的(圖2)。圖2 順壩46617hm2 工程大堤斷面圖(3)圍墾工程施工實踐。本期圍墾的施工方法,總體上可分為兩種:即對一期工程采用小斷面閉氣、大斷面跟進的施工方法;對二期工程采用留出龍口,全線推進的施工方法。拋壩促淤的方法選擇。由于本工程處于坐彎頂沖的特殊地段,涌潮對工程破壞力很強,拋壩堵口的方法有兩種:常規的拋石促淤方法,即先易后難,先完成上游3000m壩的堵口促淤,再拋堵下游最深最大的缺口;上下游同時8、挺進,這樣可以減輕涌潮從下游進入后,對上游壩身的沖失程度和加快合攏的進度,提高促淤效果。兩種方法經理論分析和實踐比較,確定采用第二種方法,于11月25日兩頭挺進,獲得滿意的結果。拋石壩斷面的確定。拋石壩斷面的設計,既要考慮壩身安全需要與節省工程量投資,又要考慮工程實施時,作業面的需要。為此設計壩面寬為8m(雙車道),高程采用在平均高潮位以上1m左右,即高程為810m。邊坡1115112。70%塊石、30%石碴混拋,既達到壩身密實又有反濾效果,同時完成了施工交通路面,這樣可保證作業時間與工程進度。拋壩促淤經驗的探索。當初為了加速促淤的要求,暫留進潮口于400m,待上游280hm2淤漲圍堤以后,拋9、石壩全線合攏,但發現余下的13313余hm2灘涂,因光靠拋石壩中滲水進入灘涂,促淤進度緩慢。經研究又選擇在下游壩身較好、修復容易的地段,在高程610m以上開引潮促淤口子80m,加快了促淤進程,這樣不到1個月的時間,余下的18617hm2灘涂除200余m缺口外,其余基本達到了適圍高程,為實施二期圍墾創造了條件。施工順序與原則。要抓住小潮汛低潮位的有利時機,突擊先筑小斷面,把1d兩潮拒之門外,再以快于(015018m)/d增潮速度加高加固。同時為了解決取土困難,采用水上與水下、堤內與堤外同時取土,待小斷面閉氣以后,全部轉入堤內取土,以加快進度,減少投資。龍口封堵。在進潮龍口部位,由于流速過高、高程10、低,堵口筑堤難度很大。采用適當退進200300m,先筑臨時月形子堰,以減少進出口水量,減輕退潮時水流對龍口的沖刷,使缺口自然促淤。實踐證明,圍堰筑成以后,不到半個月,缺口已基本淤平,再按規劃線筑堤,這樣順利地完成了第二期堵口圍墾18617hm2的任務。拋石護坡。在土堤竣工并經驗收合格以后,立即組織力量,一面進行塘面泥結石路面修筑,一面在外坡鋪土工布,拋50cm厚石碴反濾層,再拋塊石厚1115m護坡防潮、度汛,為大汛過后冬季建設永久性標準海塘打下基礎。3 結 語九上順壩圍墾工程,經過精心的研究設計、科學合理的施工,自1999年10月30日開始拋石筑壩至2000年1月14日,拋石壩基本合攏(除4011、0m預留缺口外),并于2月26日至3月15日完成一期圍墾280hm2。緊接著對二期圍墾灘涂采取促淤、填淤、回淤等多種措施,迅速填平了潮流溝和低洼灘地。從4月27日開始到5月初首先完成了龍口月亮形子堤,形成了二期圍墾的封閉圈。6月7日至6月13日,按設計堤軸線要求完成了龍口的封閉。至此,九上順壩250hm2圍墾工程全面完成。實際共完成土方240萬m3,拋石65萬m3(其中拋石加固壩身及堵壩用石40萬m3,拋石護坡25萬m3),投工35505工,出勤泥漿泵5880臺時,共投資5000萬元左右。由于圍區土地平坦,地層深厚,淡水資源可靠,排澇出口近,且位于大中城市和杭甬、杭金衢高速公路附近,交通便利,是發展鮮活高檔農產品、副食品的優良商品基地。該區塊瀕臨錢塘江,風景優美、交通便捷,是觀潮、療養、度假、農業園區觀光和房地產開發的好地方;也是吸引外商投資辦廠的黃金地段。其投資開發的效益估計是十分顯著的。同時通過圍墾拉順堤線,改善灣道水流條件,束窄江面,刷深主航道,有利于發展航運事業,也完成了赭山灣九上順壩段已經歷38年的治江任務,因此工程具有顯著的經濟效益和社會效益。67浙江水利科技2001年 增刊 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.