韩曾萃
(浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020)
“钱塘江河口北岸险段标准海塘建设”的立项过程
韩曾萃
(浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020)
20世纪90年代,在钱塘江海塘岁修经费不足以应付抢险的被动局面下,浙江省钱塘江管理局与浙江省河口海岸研究所提出在治江缩窄的同时,还必须提高明清老海塘的防御标准。在浙江省水利厅领导下,抓住1994年台风造成沿海地区损失惨重的契机,向浙江省及中央政府领导和相关部门,阐明提高钱塘江海塘防御标准的必要性、迫切性,并纳入国家支持计划,落实岁修经费,解决施工中的技术难题。
钱塘江海塘;防御标准;岁修经费
钱塘江海塘全长592 km,其中北岸73 km属上海市,南岸118 km属宁波市,由浙江省及地方县市管理的有401 km。为防御洪潮灾害,早在东汉时期即建土堤并不断改进,直至明清约500 a逐年改建为鱼鳞石塘,成为钱塘江河口抗御洪潮灾害的主要塘型[1]。其中杭州至平湖金丝娘桥长约150 km的海塘最为险要,是防守抢险的主要海塘。这些海塘的抢险积累了前人的经验,但毕竟是数百年前建造的,其水文、动力数据、设计标准、计算理论都缺少现代的科学理论基础,历经“屡修屡毀、屡毀屡修”的历史沧桑,虽发挥了抗御洪潮灾害的作用,但消耗了大量财力,始终是当政者的心腹之患。
钱塘江河口的高潮位高于两岸平原地面2 ~ 4 m,风暴潮时达5 ~ 6 m,自古以来靠修建海塘来保护两岸数百万人民的安危。而海塘承受的动力条件极为复杂。以北岸海宁市的明清老海塘为例,其迎水面承受涌潮压力的打击和抽吸(负压),背水坡受越浪水流的冲击,主塘前底脚及护坦条石下的桩基受急流的淘刷,常年全线处于各种交替抢险的危急状态之中,尤其是在主流走北的年代,无论是直立式的明清老海塘,还是新围涂修建的斜坡塘,以及为导控河势修建的高、低丁坝、盘头,都因丁坝及河道建筑物的阻水作用,局部水流的涌高,越坝(丁坝)水流跌水产生丁坝上游侧、坝根与主海塘的交接处发生局部冲刷,进而使斜坡塘护面、丁坝坝面、丁坝坝头等多处破坏,如不及时抢修,险情很快扩大,造成“小洞不补,大洞吃苦”等更加危险的局面。虽然早在20世纪60年代末期,钱塘江河口已开始实施了“治江结合围涂、围涂服从治江”全线缩窄的治理措施,但这一过程历时漫长,江道随水文年丰、枯的变化,河道主流也在两岸频繁摆动,当主流逼岸形成斜交时,就会产生淘刷塘脚、危及主塘安全必须立即抢险的被动局面。钱塘江两岸约200 km长的海塘,每年都有20多处长约数公里交替出现的各种险情(见图1、2)[2]。浙江省政府下拨的维修费当时(1992 — 1994年)仅400万 ~ 600万元/a,而实际省管及地方管理的海塘上报核实的经费为4 000万元/a,远不够及时抢修所需的费用。根本原因是现有的海塘基本上还是在明清老海塘上修修补补,必须在治江缩窄的同时,逐年提高两岸新、老海塘的标准。钱塘江海塘存在的问題主要有:明清老海塘的护坦桩基太短,塘脚抗冲能力不够,塘身多过于单薄,整体抗滑稳定性不够,塘顶高程偏低,总体防御标准只有10 ~ 50 a一遇,按国家相应的规定,钱塘江北岸应达到100 ~ 300 a一遇标准。
图1 掀起的丁坝护面块 (约12 t)
图2 丁坝根与主坝交接处的冲刷坑
为了根本改变这种年年被动抢险的局面和保障两岸1 000万人民生命财产的安全,必须向各级领导讲清当前海塘的潜在风险,提高钱塘江海塘防御风暴潮的标准,使海塘建设尽早立项。为此,浙江省钱塘江管理局所领导班子分工,先由韩曾萃向浙江省水利厅计划处反映,但计划处高志瑞处长说,这么大规模的海塘建设由浙江省计委立项希望非常小。于是,利用韩曾萃是第八届全国人大代表的身份,到水利部、国家计划委员会反映钱塘江海塘的潜在危险,得到的回答:浙江省系富裕省份,可以自己筹措钱财,自己搞起来,国家的财力目前是向中西部地区倾斜。再次遭到婉言拒绝后,便向时任浙江省水利厅厅长陈绍沂反映,他说:“老韩,你们这样做是对的,遭到拒绝不要沮丧、放弃,你向上级反映100次,只要一次领导重视了,不就成功了吗?因此你要继续地不断向各级领导反映、呼吁、叫喊!”。浙江省水利厅基建处的单邦樑是韩曾萃清华大学时的同学,他也说“只有向上级不断反映,钱塘江海塘必须上大项目,才能根本解决问题”。每年汛期浙江省政府的领导,如刘锡荣、柴松岳、万学远等省长都会先后来钱塘江海塘检查防汛,韩曾萃就向他们反映海塘的潜在危险。在现场韩曾萃敲打表层的石块,有空空的声音,说明石块下面土有流失需补土翻修。刘、柴省长当即表示:马上抢修,相应的经费一定到位。在检查过程中还要及时解答各类疑问,拿出县志上的历史记載,钱塘江海塘溃决不仅涉及浙江省,还波及江苏省、上海市,因此历史上修钱塘江海塘时,江苏省、上海市也要分摊一定的财力、物力[3]。省长们听了汇报后,表示省内上下应达成一致意见:钱塘江海塘应纳入国家基建项目,愈早实施愈有利。
图3反映了盐官段明清老海塘80 ~ 30 a前,塘脚的桩基及坝顶土埝破旧情况及涌潮凶猛的对比,海塘的维护人员,每次潮汛后,都要下到坦水处检查海塘塘脚的木桩、条石是否冲失,如发现有各类隐患,立即在小潮汛的5 d内修复,否则会出现更大隐患。
1994年17号台风在温州瑞安市登陆,温州、台州2市沿海地区死亡1 400多人,受灾人口数百万,直接财产损失达到140亿元。这次台风如果北移一个纬度在宁波市登陆,以当时钱塘江河口海塘的标准核算,可能死亡的人数和损失的财产将大得多,其他无法用货币计算的损失占1/3。于是,浙江省政府将钱塘江北岸标准海塘建设的项目以及全省其他一些重要工程,需要国家计委审批的10多个项目向国务院汇报,提供了以下历史资料,即明清时期钱塘江海塘建设的经费和岁修费用,使之成为与黄河、荆江防洪堤工程直接由国库拨款的3项水利工程之一。时任浙江省水利厅厅长的陈绍沂与浙江省领导同去北京汇报,朱镕基副总理听了汇报后说,其他建设项目中央财政无法满足,钱塘江海塘中央应予以一定的支持,但要按基本建设程序逐级上报审批,即按项目建议书、工程可行性研究、初步设计3个阶段,逐项审查、批复后,方可立项建设。这一喜讯很快传达下来,钱管局与河口所立即组织科研、设计人员着手进行各项技术论证。经浙江省水利厅同意,纳入“钱塘江北岸险段标准海塘建设项目”的有3段:即杭州市白塔岭至三堡12.0 km城市防洪工程按300 a一遇标准设计、上河闸至尖山24.7 km明清老海塘按100 a一遇高潮位加历史最低水位的涌潮及12级台风不越浪设计、海盐平湖段8.0 km加固加高同前,合计44.7 km约投资5.36亿元[4]。这是当初作为一期工程上报的,此后北岸其他未达标的海塘及南岸的海塘加固、加高工程不包括在内。
为了推进这个项目的进度,时任浙江省水利厅厅长的章猛进,请原藉浙江省嘉兴市、多年任水利部部长、时任全国政协副主席的钱正英来钱塘江河口作实地考察,在考察了北岸海塘多处正在组织抢险的工地和多处险工后,她感慨地说:“你们现在还在靠吃乾隆皇帝留下的老本”,她建议选择北岸险段中最急需改建的44.7 km海塘,作为标准海塘列入保护杭嘉湖平原安危的一期工程上报国务院,并请河海大学名誉校长严恺院士组织一批专家教授到杭州进一步考查,帮助钱管局作技术文件的准备。由于与钱管局合署办公的浙江省河口研究所在钱塘江河口有长达40 a系列水文、地形资料和各种研究手段的人才与设备,很快就拿出了可供专家审核的技术报告,邀请了严恺、窦国仁、陈吉余、徐清乾等院士以及水利部副部长严克强和总工朱尔明等全国最顶级的专家24名,于1996年5月在杭州西子宾馆,召开了“钱塘江河口治理及北岸险段标准塘建设”的讨论会。浙江省的新老书记、省长和省水利厅老厅长钟世杰等到会,听取专家、学者们的发言,得出了应尽早立项的一致结论[5]。这次会议首先全面肯定了钱塘江河口从20世纪60年代开始的自上而下、全面缩窄的治理方案、实施步骤和取得的明显的治江效果与社会经济效益;其次一致认为应立即开展北岸险段标准海塘建设的立项工作,从而大大推动了水利部、国家计委对该项目的审批速度。1997年8月的11号台风,又一次对浙江省造成更大的灾害,促使浙江省政府下决心,在全省受风暴潮灾害威慑的全部河口、海塘,实施建设“千里标准海塘”,钱塘江南岸的海塘也相继由地方出资建设。此后,章猛进厅长又多次去北京,委托浙江省驻京办事处主任周金渭与国家计委、水利部随时加强沟通,韩曾萃也在第八届全国人大浙江代表团中写了“加快钱塘江海塘建设提案”,并请30位人大代表签名,並在有中央领导人参加的大会上发言。钱正英副主席在论证会以后,还多次来浙江指导钱塘江海塘建设,指出钱塘江海塘关系到杭嘉湖平原及苏南、上海市的安危,故设计标准、施工质量一定要高于其他海塘,对超标准的风暴潮也要有预案,用一线、二线海塘的联合作用,确保万无一失或尽量减少损失。
当时主管全省农业水利的刘锡荣副省长曾问韩曾萃:“目前潮流紧逼北岸海塘堤脚,是否因为南岸萧山市的围涂太多”。韩曾萃立即拿出钱塘江河口近40 a的江道深泓线变化的平面图,说明钱塘江河口是一条游荡性极强的河口,因涨、落潮流路不一致,且河床宽深比值极大,江道很不稳定,尤其是尖山河湾,主流摆动频繁,特别当丰、枯水年交替出现时。在约10 a一个径流变化的周期内,主流有1/3 ~ 1/2的时间是贴近北岸海塘的。治江的目的就是要稳定河势、减小摆动幅度,更好地利用、保护明清老海塘。这些及时的解释和说明,使专家、领导们对治江与加固海塘之间的关系更清晰,对统一北岸险段标准塘的建设更有迫切感。
钱塘江管理局的专修经费因与实际需要相距太大,而要追加经费必须根据工程损毁修复预算逐年上报审批才能下达,与抢修时间差距太大,经费不能应急到位常延误抢险修复的最优时机。
1996年夏季某日,韩曾萃陪国家计委的领导考察钱塘江海塘,走到大缺口附近,领导问韩曾萃:“现在是修复、提升海塘的标准,属基本建设,经费是5.36亿元,中央打算给你们2.00亿元,而这样的海塘工程必须要有岁修经费,岁修费用不属国家计委管,要你们自己落实,你们计算了没有,要维修钱塘江河口的省管新建海塘安全的岁修经费是多少?”在此前作过3种方法估算(近年实际上报的抢修报告经费、明清500 a专修经费的实际记载、当时各工种的人工费、材料费折算成现金)的基础上,韩曾萃当即回答:省管海塘每年岁修经费需2 000万元,且要随物价上涨浮动。国家计委领导说:“好,马上就要见万学远省长,每年给你们2 000万元的岁修经费,但要他写下保证,见到公文以后即批复钱塘江北岸险段标准塘的可行性报告”。浙江省水利厅随后向省政府提交了关于钱塘江海塘岁修经费2 000万元及随物价上涨浮动的请示报告,浙江省上报国家计委。1997年3月在开全国人大八届五次会议时,计委领导见到韩曾萃时说“已用省政府文件的形式落实岁修经费”。据现任钱管局徐有成局长说,至今每年3 000万元的岁修费用均能按时到位。
图4 海宁明清老海塘加固示意图[1]
图5 打桩机与海塘关系示意图[6]
图6 打桩机的工作照片[6]
按国家及浙江省文物局的规定,在加固、提高海塘防御标准时,既要求保持原古老海塘的基本风貌,又能解决抗滑整体性不足、提高塘脚抗冲刷能力等关键的技术难题。为此设计方案经多次讨论确定为图4的形式。其中最关鍵的施工困难是:护坦外有大量抢险时外抛的大小不等的块石,厚度达2 ~ 4 m,在如此厚的块石堆中,打入10 m长的钢筋混凝土桩以代替原4 m长的木桩将十分困难。浙江省河口研究所的蒋纬教授级高工为海塘的水下保护措施提出过多种技术方案,经比较,建议利用拔掉原来的木桩剩下的空隙,立即打下10 m长的钢筋混凝土预制桩。由于钱塘江河口潮汐凶猛,打桩机不能置于坦水处施工,必需设在海塘平台上(与护坦的高差相距4 ~ 5 m),且能移动。为此请求长沙市打桩机厂专门制造(见图5 ~ 6),原设计的是蒸汽锤重力式打桩机,进展极慢,且2根桩之间的间隙太大,不符合技术要求,为此蒋纬提出改装为连续式振动锤,利用底沙是粉沙的振动液化原理加快进度,可以1 d打8 ~10根,而且桩的间隙也符合技术要求,此后又进一步改进,不必拔出木桩,直接在木桩上打10 m长的纲筋混凝土预制桩,速度更快质量更好。这一技术难题终于获得圆满解决。
1997年6月“钱塘江北岸险段标准塘建设”的正式开工仪式在海宁市廿工段举行,此后实施标准塘(见已建成的新海塘照片图7 ~ 8)建设的重任就落到后继者身上,韩曾萃回到钱塘江河口的科研岗位上。但当时省领导交办的还有2件事尚未完成,其一是万学远省长要求用现代科学的手段,取样化验明清老海塘用糯米加石灰做的石块间的粘合剂(代替现代的水泥沙浆)的配合比、化学成分、抗剪切临界应力是多少,可以写一本“中国古海塘学”的专著,在陶存焕、周潮生2人合著的《明清钱塘江海塘》专著中,也未回答这些科技细节问题。最近钱塘江管理局委托浙江大学[8]用X射线等多种方法研究了糯米灰浆成分,进行了抗压抗剪试验和有限元力学分析,并得到迎水面塘脚被冲刷失稳是最危险工况的结论,佐证了护坦前打桩保护海塘的正确性。另一件未完成的事是万学远、章猛进2位省长都交代过,这次钱塘江标准塘的修建,是千年来钱塘江海塘修建的一件大事,按中国传统惯例,应修1个亭子,一则供游人休息纳凉避雨,再则可立碑讲述修建海塘的沿革、艰辛和作用,使后人知道保护海塘的重要性,也是一种文化的传承和记忆,戴泽衡总工写过碑文初稿,万学远省长当时也有题字,但由于种种原因未能实施,如无特殊困难,希望后继者能予以完成。
图7 已改建的明清海塘之一[7]
图8 已改建的明清海塘之二[7]
后记:本人为科技工作者,由于各种历史的偶然性被推上了这一重大工程的立项论证过程,因这些细节无文字记载,为修编《钱塘江志》参考,故写下此文,虽力求真实但恐仍有谬误,望同仁指正。
[1]富曾慈.中国水利百科全书:防洪分册[M].北京:中国水利水电出版社,2004:221 - 222.
[2]韩曾萃,戴泽蘅,李光炳,等.钱塘江河口治理开发[M].北京:中国水利水电出版社,2003:262 - 300.
[3]戴泽蘅.浙江省志丛书:钱塘江志[M].北京:方志出版社1998:491 - 494.
[4]浙江年省钱塘江管理局勘测设计院.钱塘江海塘北岸险段标准海塘工程可行性报告[R].杭州:浙江年省钱塘江管理局勘测设计院,1996.
[5]钱正员.浙江省钱塘江河口整治及标准海塘建设项目论证会专家论证意见[R].杭州:浙江省钱塘江管理局,1996.
[6]清华大学,浙江省水利河口研究院.钱塘江河口治理成效评估[R].杭州:浙江省水利河口研究院, 2008.
[7]浙江省钱塘江管理局.钱塘江河口北岸险段标准海塘工程竣工资料[R].杭州:浙江省钱塘江管理局,2003.
[8]谢永贵,王立忠.糯米灰浆力学行为与古海塘破坏机理[D].杭州:浙江大学,2013.
(责任编辑 郎忘忧)
Efforts to Get Approval for the Project “Construction of Seawalls in Dangerous Sections along the North Bank of Qiantang Estuary”
HAN Zeng - cui
( Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary,Hangzhou 310020,Zhejiang,China )
This paper recollected a passive situation in 1990s that the repair funds for seawalls of Qiantang Estuary were far less than the needs of rush repair every year.The Qiantang River Administration of Zhejiang Province and Zhejiang Institute of Estuary and Coast proposed that the defense standards of seawalls against hazards must be raised while keep regulating and narrowing the river.Under the leadership of the Department of Water Resources of Zhejiang,we reported to the offi cials of provincial and central government on the necessity and urgency for raising the seawall standards after typhoon caused huge economic loss in 1994.Efforts were made to get national approval and support for the proposal,ensure in advance the repair funds,and solve the main technical problems during construction. All of these statements have not been written in the offi cial documents,so this paper has some historic value.
seawall of Qiantang estuary;defense standards;annual repair
U656
A
1008 - 701X(2017)02 - 0008 - 05
10.13641/j.cnki.33 - 1162/tv.2017.02.003
2016-08-13
韩曾萃(1936 - ),男,教授级高级工程师,大学本科,主要从事钱塘江河口治理研究工作。