梅崇建++丁正华
摘 要:笔者结合实际工作经验,从东台市沿海挡潮闸下港槽的基本情况入手,对港槽变迁的原因进行阐述,并提出几点保滩护岸的措施,最后论述了防汛的改建措施。
关键词:沿海挡潮闸 港槽变迁 保滩护岸 防汛 措施
一、港槽的基本情况
东台市沿海能发挥挡潮排涝作用的有四座中型涵闸,分别是方塘河闸、梁垛河南闸、梁垛河闸、川水港闸,由南向北分别有川港、王家槽、死生港、大丫子港、川水港等5个较大的港槽。
受南黄海左旋潮波和东海前进潮波的影响,两者在弶港岸外的条子泥滩脊相遇,数小时之后的落潮流则多沿着这些水道辐射而去,从而导致潮盆系统动荡,潮沟活动频繁。该海域为不规则半日潮,每日涨潮、落潮各两次,以弶港至小洋口为潮差最大区,平均潮差3.90米以上。
1955年三仓河闸以北围垦后中心港淤平,三仓河闸其后报废。1974-1977年条鱼港形成并扩大,黄沙洋的潮流主轴从蒋家沙南侧川港移至条鱼港,将黄沙洋的大量潮水送向王家槽,川港逐渐淤积,其后新港闸报废。1980年后死生港与大丫子港合并,成为梁垛河南、北闸的出海港槽,汇入潮流主道西洋。1991年在王家槽港末端兴建方塘河闸。1997年初弶港北侧三仓片垦区围垦后,王家槽港向岸摆动,继后开始稳定淤积,至2003年6月,该潮沟基本淤平,不再有潮沟发育,方塘河闸排水改由条鱼港出海。川水港闸闸下港槽北侧为蹲门农场海堤,南侧为高涂养殖海堤,两侧都有当地群众自发匡围的小围堤,距闸下2.3公里,港槽两侧已基本无滩面归槽水。川水港闸排水经潮流干道川水港汇入潮流主道西洋。
二、闸下港槽变迁原因分析
东台沿海为典型的淤长型海岸,滩涂由岸至海,可分为草滩、盐蒿滩、粉砂滩,其中草滩已经成陆,沉积物主要为浅棕色粉砂。盐蒿滩大部分时间干出,沉积物与草滩大致相同,土壤开始发育。粉砂滩分布部位最低,由青灰色粉砂和细砂组成,滩面平整多波浪和流痕。
受海洋和大陆的双重影响,闸下港槽频繁变迁:
1. 上下游水动力条件的作用,上游径流量的变化,导致闸下港槽反复冲刷、淤积。每年11月份至次年的4月份为枯水期,闸下港槽淤积特别严重,从而形成丰水年冲,枯水年淤,汛期冲,非汛期淤的特点。
2.闸下游港槽弯曲度大,感潮迟缓,泄流时水面坡降小,流速小,水流挟沙能力低,落潮挟带的泥沙量少,极易产生港槽淤积,加大摆幅。
3.随着滩涂围垦规模的增大,滩涂淤长加剧,闸下港槽淤浅、缩窄加剧。
三、沿海保滩护岸的探索
曾经的沿海是风沙飘扬、滩涂荒凉的景象,也曾出现过风暴潮溃堤决堤、倒闸的情况。1997年8月受11号台风影响,正值天文大潮,风大浪高,川水港闸最高潮位5.35米,梁垛河闸最高潮位5.51米,方塘河闸最高潮位6.24米,均接近历史最高潮位,造成省当代公司新匡围的三仓片海堤东南角决堤,后退建堤700米。
2005年蹲门农场海堤受台风影响,东北角堤角被海潮冲刷倒坎,危及新海堤的安全。
因此,合理设计护岸工程,消波消浪,防止水土流失,成为工程管理人员不断探索的目标。现在护岸护坡工程从采用的材料看,主要有两种形式:工程护岸和植物护岸。
1.海堤外坡护岸护坡多采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体、水上砂肋软体排等结构型式。常用的有:
1)埽工护岸
施打一排木桩,木桩长度4.0米以上,间距1米,横向用木桩联结固定,然后在桩内侧沉宽6-8米的梢料软排,将排体与木桩固定,再在排上抛平均宽6-8米、厚1米的块石。埽工护岸能够抵抗大流量冲刷,在梢料的准备上,可采用小青竹夹带桑枝、女贞杆等。
护滩多采用块石顺坝促淤、块石丁坝挑流,改变潮流方向。
2)砂肋软体排加混凝土预制块压载防护
软体排质量要求为:排体选用面布230g/m2的编织布与底布150g/m2短纤涤纶针刺无纺土工布复合;砂肋充填料为料径大于0.075mm颗粒含量应大于5%,粘粒含量(<0.005m)控制在10%以内。排体采用针刺无纺土工布与编织布缝制拼接而成,排体四边采用加带加筋。在围堤横断面方向,软体排按设计尺寸整块制作,不准搭接或缝接。软体排加工后,沿单块软体排的长度方向,在每块软体排的排尾缝接多根连结绳,连结绳采用Φ8的尼龙绳,用以固定软体排用。软体排铺设时力求平整,不得有折又叠现象,在边坡横断面应有的松弛,张力不可过紧,确保定位精度。软体排展开铺设就位后,采用可靠地固定在软体排四周定位用钢管上,及时充填砂肋袋压载,阻止软体排被水流、风浪作用而导致掀开移位。
水上砂肋软体排混凝土预制块花铺压载,水下砂肋软体排混凝土预制块满铺压载。C20混凝土预制块为650×500×200,在预制块中心预埋尼龙绳以备吊装用。混凝土预制块在梁垛河料场预制,运到现场后用汽车吊辅助人工吊装就位,水下预制块就位时用潜水员配合。
3)模袋混凝土护坡
土工模袋混凝土护坡施工一般工艺流程为:测量放样→土坡整理→模袋选型→模袋铺设、定位→混凝土制备→充灌模袋混凝土→养护质量检测。
模袋宜采用锦纶、维纶或丙纶制作,其技术性能指标应符合相关技术标准; 护坡的坡比应符合设计要求,一般宜为1:1.5。整坡后,坡基坡比允许偏差±5%;坡顶和坡底高程应符合设计要求,允许偏差±5cm。模袋铺设前,应设定位桩及拉紧装置。定位桩宜打设在坡顶距模袋上缘1.5~2.0m处,其间距宜为1~2m,且每块模袋不少于4根;模袋应预留纵向收缩余量。混凝土既要满足强度要求,又要其和易性可泵送,其水灰比应不大于0.55。模袋混凝土施工时,由潜水员配合控制水下充灌质量,防止出现鼓胀、充填不饱满等现象。
2.在岸边滩地合理、有计划的种植植物,消浪促淤,保护土壤,避免水土流失,起到固滩固岸、防浪护堤的作用。包括植草、植树等生物方式。植物的根系发达,能够增加土壤抗侵蚀的机械强度,减少河岸的崩塌和冲刷;根、茎、叶的生长对土壤有改良作用,增加了土壤的有机质的含量,改善土壤的结构,增强土壤的含水性,从而增加土壤的抗侵蚀能力。
四、防汛的改建措施
1.根据目前农村的劳动力状况和面上工程施工状况,将防涝重点工程险工险段现状及抢险方案中,抢险预备队人员较多等条款,修改为抢险队减半,大幅度增加挖斗容重1立方米以上的挖掘机和水陆两栖挖掘机。
2.防汛物资储备上,增加扭王块体的预制,增加织物软体排的储备,选用面布230g/m2的编织布与底布150g/m2短纤涤纶针刺无纺土工布复合。
经过去年施筑扭王块体丁坝的成功经验,扭王塊体与块石比较,存在易于搬运、可重复使用的优点,而织物软体排既能达到梢料排体的作用,又能克服原材料难以采集和需要大量民力的弊端。
3.增加堤外本土耐盐植被的人工种植。1996年机械化程度不高的情况下,筑海堤人工为主,机械为辅,在▽2.5米的淤滩上新建的川水港闸,防浪保堤压力大,先后采取混凝土护坡外加植被防护,成功抵抗多次风暴潮袭击,一直安全运行。建议条子泥堤外种植本土耐盐植被,促淤消浪,如青蒿、盐蒿、涝豆、芦竹等。种植密度需大,沿堤方向宽度至少50米,才能达到良好的消浪效果。不优先考虑种植大米草和互花米草促淤,由于这类外来物种有超强的抗逆性与繁殖力,根系发达,根深1.5米,对将来养殖危害极大,极易导致蟹蛏等窒息,需要较大代价改良。