童兵
摘要:从三峡库区航道工作船码头的基本设计思路和主要设计内容进行阐述,说明此类码头设计的自身特点,这其中既有一般码头设计的通用性,也有三峡库区码头和航道工作船码头的特殊性。
关键词:三峡库区;航道工作船码头;设计特点
中图分类号:U656.1 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)07-0043-02
由于三峡工程的建设,在长江上游河段形成的一座长远600公里,最宽处达2000米,面积达10000平方公里的峡谷型水库,即三峡库区。长江重庆航道局作为三峡库区重庆段航道维护管理的主要承担者,本辖区常年库区段航道工作船码头的设计思路有其自身特点。
1 航道工作船码头的功能要求
长江航道维护管理工作以水上作业为主,船艇是主要的生产工具,码头是重要的生产设施。航道工作船码头除具有供航道工作船舶靠离泊的基本功能以外,同时也是一线航道工作人员工作、生活的场所,具有生产管理和后勤保障的双重功能。其主要功能有:①靠离泊航道工作船舶,并作为航道工作船舶日常保养和补给的后勤基地;②用于小型航标器材的临时存放和日常保养;③用于油漆、小五金等工作船舶用材料和日常维护用工器具的存放;④一线航道工作人员工作的场所和船员学习、生活、休息场所;⑤作为航道现场值班处。
2 航道工作船码头设计原则
按照建设“畅通、高效、绿色、平安”的现代化内河航运体系的新要求,坚持以人为本,依托科技进步,突出低碳环保与协调发展,以数字航道建设为重点,充分利用已有建设成果,实现库区数字航道全覆盖,辖区航道基础设施全面改善,船艇设备全面配置到位,到2015年基本实现库区航道现代化的建设目标。库区航道工作船码头设计遵循以下原则:
(1)建设时序:根据《长江干线航道发展规划》及有关航道基础设施建设规划,全面推进航道维护设施上档次,提高全河段综合保障能力,航道工作船码头建设需统筹安排、统一规划、分期实施。
(2)项目选址:根据航道工作船码头的功能要求,项目选址应尽可能接近航道管理处站辖区河段的中心位置,并具有较好的水陆域条件和地形地质、河势水文水流等自然条件,具备良好的外接水、电、通信、道路等依托条件,尽量邻近周边城镇,以保证项目建设的顺利实施和项目功能(航道建设维护和险情应急排除等)的高效全面实现,降低项目建设和运行的成本,方便一线航道工作人员的生产生活。
(3)码头功能:航道码头作为一种特定的工作船码头,除具有工作船舶靠离泊、物资人员上下、生产生活基地等综合功能外,同时也是数字航道建设的信息终端,设计中需系统考虑,科学合理确定建设规模和建设内容,做好主体工程的配套功能,真正实现航道生产高效智能环保、人员生活便捷舒适。
(4)航道特色:各航道工作船码头是长江航道在辖区各河段的形象代言人,应在“航行千里,道行天下”的文化引领下,积极践行“服务长江航运、服务沿江经济、服务流域百姓”的理念,设计工作中应在工程总体布局、建筑外观、细节构造上予以体现,以树立长航航道的良好品牌形象,以取得当地政府和民众对航道建设事业的大力支持。
(5)绿色、健康:航道工作船做为航道工作船舶的后勤基地和一线航道工作人员的工作、生活场所,建设中必须切实贯彻“绿色、平安”的理念,做到航道生产节能、环保、绿色,并为一线航道工作人员创造一个平安、健康的生产生活条件。
(6)规范标准:航道工作船码头作为国家投资建设的基础设施项目,须严格按照现行的规范标准和建设程序进行科学设计、规范建设和高效管理,做到高标准、严要求,实现航道资源的优化配置利用,项目各方面效益的充分发挥。
3 三峡库区自然条件和航道特点
三峡库区位于南温带与亚热带的过渡地带,具有夏热冬暖,春秋雨多、风小、云雾多等气候特征。
降水:三峡库区雨量充沛,一般年平均降水量在1100MM左右,日降雨强度在150MM左右,年降水天数在120-130天。
气温:三峡库区年平均气温为16-18。C,属于高温地区,年最高气温一般都在40。C左右。
风:库区风速较小,年平均风速一般为1.0-1.5米/秒,瞬时最大风速在20-30米/秒左右。
雾:三峡库区是雾多地区,多年平均雾日以长寿为最多,达46.4天,在库区内由西向东递减,到巫山只有7.5天。一般雾日以冬季为最多。
三峡水库形成后,库区水位主要受水库运行的影响,在一般来水年份,10月至次年4月可能有2个月左右时间能达到175m水位,5月份开始消落,降到防洪限制水位145m,库区水位年内落差一般在30米或接近30米。
三峡库区的形成,使得库区河段由于水位的抬高,江面变宽,水流变缓,航道条件得以明显改善,大部分弯、窄、浅、险河段消失,成为优良河段,同时风浪较大。
变动回水区河段受三峡库区蓄水调度运行方式的影响,具有库区航道和天然河段的双重特性:在枯水期,库区保持高水位运行,呈现库区航道的特性;洪水期,库区保持低水位运行,该河段的水位主要受入库流量的影响,水位涨落频繁,涨落幅度大,表现出天然航道的特征,航道条件较差。
4 航道工作船码头设计方案
4.1 码头结构形式
三峡库区水位年内落差一般在30米或接近30米,对水位差>17m,以建斜坡码头(由坡道、趸船、移动引桥和坡顶挡土墙等组成)为宜。斜坡道斜坡码头的基本结构,是连接水域趸船和后方陆域的通道,其他结构可根据需要进行设置,斜坡道根据地形、地质条件,可分别采用实体和架空两种结构形式或两种结构的混合型式:
(1)当选址区域岸坡地形起伏不大,岸坡坡度适宜,坡脚处水深足够,且地质条件良好,地基不宜冲刷,可直接采用实体斜坡道型式;若地质条件不好,为易冲刷地基,则需要对地基进行进行;若坡脚水深不够,则需要开挖港池,保证前沿水域有满足要求的水深条件。
(2)当河岸坡度陡或河滩成凹形或实体易造成回淤的情况,则比较适合采用架空斜坡道结构型式,这样可以尽量减小租水面积,利于行洪;对于地质条件不好,或坡道承载力要求,也可根据实际情况采用架空结构。
(3)对于现场地形有分段适用不同坡道结构型式的,可采用混合结构斜坡道。
4.2 陆域形成
位于三峡库区的航道工作船码头,陆域形成构筑物通常均应位于设计高水位以上,这样可以避免工程建设对库区正常安全运行的影响,不影响库区河段的行洪,不占用库区库容。
陆域形成以土石方整体平衡为基本原则,三峡库区普遍为山区岸坡,一般需设置多级台阶,采用挡墙或适度放坡才能形成陆域,存在着回填陆域的岸坡稳定和大开挖引起的高边坡等技术问题:
(1)当挖方为硬质岩石或者砂性土时,可直接作为填方材料;如果挖方为物理力学指标较差的粘性土,就需要对填料进行处理或者外购填料,这将直接增加工程投资。
(2)高边坡问题,当岩层层理走向与坡面垂直时,按照规范设计边坡坡度,为防止风化岩面脱落,可采取挂网喷浆处理;当岩层层理走向与坡面平行时,需要设计格构式挡墙,在井字结构交叉处设置锚杆锚固于内部岩体;当岩层层理交叉厉害,岩体破碎时,不适宜形成高边坡,或采用排桩支档,锚杆锚固。
4.3 工艺方案
三峡库区航道工作船码头可根据码头的功能需求和自然条件及水工结构型式采用经济合理的工艺方案,设计工艺流程,使得航道生产的人员物资方便快捷的上下码头,充分保证航道生产的顺畅和安全。
航道工作船码头布局,依据有关航道基础设施建设规划,存在新建、改建项目。改建项目,可合理利用码头现有设施:有现有趸船的,需按规范的复核趸船功能和安全的适应性,通过计算复核趸船的锚系泊设施,复核趸船建筑结构、装饰装修和设备适用情况,以满足航道生产需要,创造良好的办公环境;有利用或改建现有码头斜坡道的,就需要对斜坡道的质量安全进行检测评估,确保结构安全。
4.4 配套工程
航道工作船码头是长江航道在辖区各河段的形象代言人,建筑结构设计需充分体现航道特色,各站处需达到统一协调又各有特点。
电气、通信、给排水设计,需满足用量要求,充分考虑船舶用量,与外接源合理连接,同时做到节能环保。
环保安全卫生方面,对于三峡库区航道工作船码头来说,需要科学考虑,三峡库区是环保敏感区域,航道工作船码头是兼具生产生活等综合功能的场所,环保安全卫生等就显得尤为重要。
5 综述
上述内容主要是从三峡库区航道工作船码头的基本设计思路和主要设计内容进行阐述,以说明此类码头设计的自身特点,这其中既有一般码头设计的通用性,也有三峡库区码头和航道工作船码头的特殊性,这些特殊性主要体现在:
(1)三峡库区成库前后造成此区域的自然条件的巨大变化,对码头项目建设来说,主要是航道、水文等变化明显,改变了原有的设计条件;
(2)航道工作船码头兼具航道生产和人员工作生活等综合功能,同时是长江航道在各站处的形象代言,设计中需要科学考虑其主体功能和隐辅要求。
(3)长江航道是国家的黄金水道,设计理念和方法需科学规范,与时俱进,为国家长江黄金水道建设做好本职工作。