【文章內(nèi)容簡介】 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 10平均潮差 平均漲潮歷時(shí) 4小時(shí) 17分 平均落潮歷時(shí) 8小時(shí) 8分 水位 根據(jù)下游徐六涇水文站資料，按海港水文規(guī)范要求推算出擬建工程水域設(shè)計(jì)水位如下 ： 設(shè)計(jì)高水位 （高潮累積頻率 10%） 設(shè)計(jì)低水位 （低潮累積頻率 90%） 極端高水位 （重現(xiàn)期五十年的年極值高水位） 極端低水位 （重現(xiàn)期五十年的年極值低水位） 乘潮水位： （歷時(shí) 2 小時(shí)，保證率 90%） 波浪 本河段屬長江河口段，受夏季臺(tái)風(fēng)及冬季寒潮的影響，碼頭前沿水域?qū)a(chǎn)生風(fēng)成浪，本工程水域水面寬度在 10km以上，形成風(fēng)浪屬淺水定常波，它的主要特點(diǎn)是限制于風(fēng)區(qū)，參考擬建碼頭下游處徐六涇水文 站數(shù)年測波資料及當(dāng)?shù)貧庀笳径嗄陮?shí)測最大風(fēng)速資料，據(jù)海港水文規(guī)范要求推算出碼頭前沿設(shè)計(jì)高水位時(shí)的設(shè)計(jì)波要素值（重現(xiàn)期50年）見表 23。 表 23 碼頭前沿設(shè)計(jì)波要素 波向 H1%（ m） T（ s） L（ m） NW NE 水流 張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 11工程河段基本處于長江口潮流界范圍內(nèi)，長江潮流界隨徑流強(qiáng)弱和潮差大小等因素的變化而變動(dòng)，枯季潮流界可上溯到鎮(zhèn)江附近，洪季潮流界則下移至西界港附近。據(jù)實(shí)測資料分析，當(dāng)大通流量在10000m3/s左右時(shí)，潮流界在江 陰以上，當(dāng)大通流量在 40000m3/s左右時(shí)，潮流界在如皋沙群一帶，大通流量在 60000m3/s左右時(shí)，潮流界下移至蘆涇港～西界港一線附近。 一般情況下，本河段主槽落潮流速大于漲潮流速，支汊和灘面上漲潮流速大于落潮流速。大潮時(shí)主槽和支汊漲落潮流速均大于小潮。 地形地貌及工程泥沙 擬建工程位于張家港市長江右岸七干河下游，地貌單元屬長江下游沖積成因的河漫灘、河床地貌。擬建碼頭上游與宏泰通用碼頭相鄰，碼頭泊位岸線順直，碼頭平臺(tái)前沿水深一般為 15～ 17米，水流深槽處坡度較陡，局部為陡坎，其坡比約為 1： 3～ 1： 5，所處的長江江面寬闊，碼頭前沿區(qū)水深條件較好。勘區(qū)陸域臨江修有防洪堤，堤頂高程+，均為漿砌塊石護(hù)坡。大堤臨江側(cè)河漫灘寬度約 400米，灘地較為平坦，地面標(biāo)高一般在 0～ +，隨著潮汐的變化和洪水期、枯水期的影響淹沒或露出水面；堤內(nèi)陸域地勢平坦，為吹填區(qū)，是張家港市在東沙的開發(fā)區(qū)。 根據(jù)上游大通水文站資料統(tǒng)計(jì)工程河段來沙，年平均輸沙率為，年平均輸沙量為 108t，年平均含沙量為 。 7～9月三個(gè)月來沙量占全年的 58%， 12月份至次年 3月四個(gè)月來沙量僅占%， 7月份平均輸沙率為 ， 1月份平均輸沙率僅為 。 本河段洪季含沙量大于枯季。河床質(zhì)泥沙較細(xì)，粒徑大小分布不均勻，主槽河床質(zhì)組成較粗，灘面泥沙較細(xì)，河床質(zhì)中值粒徑平均在張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 12～ ，懸沙中值粒徑在 ～ 。本河段灘槽變化主要是底沙推移運(yùn)動(dòng)所致，局部邊灘淤積則為懸沙落淤。 河段邊界條件 澄通河段屬地質(zhì)構(gòu)造單位為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的下?lián)P子臺(tái)凹與江南古陸的交接部分，地質(zhì)構(gòu)造區(qū)的方向受控于區(qū)外兩側(cè)的中期地臺(tái)和華夏古陸，其方向以古生代的北東向和東西向?yàn)橹鳎?燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)又產(chǎn)生北東向的斷裂和褶皺。該區(qū)域河流走向受這些斷裂方向的控制，水流幾乎與斷裂破碎方向相吻合。江陰附近的長江東北流向與背向斜裂隙發(fā)育方向一致，長青沙附近水流由東北折向東南，和斷層構(gòu)造線方向一致。地質(zhì)構(gòu)造上的斷裂還有利于江心洲的淤積和汊道的形成，如皋沙群即發(fā)育在裂隙與斷層的交匯處。 通州沙水道受河流沖積作用和濱海沉積作用的共同影響，地貌分區(qū)屬濱海沖積平原區(qū)長江水下江心洲。新生代以來，工程區(qū)地殼緩慢下降形成了一套松散堆積層，主要由第四系 Q Q3沖積堆積物組成，具體如下： 第四系全新統(tǒng)（ Q4）巖性由灰色及灰黃色的淤泥混砂、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾砂及粉質(zhì)粘土夾砂組成，狀態(tài)一般為松散～稍密或軟塑～流塑，主要分布于長江河床淺層。 第四系上更新統(tǒng)（ Q3）巖性由呈暗綠、褐黃色粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、細(xì)砂組成，狀態(tài)一般呈可塑～硬塑狀或中密狀，主要分布于長江兩岸及河床下部。 河床演變分析 歷史演變分析 張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 13通州沙水道所處的澄通河段正處于由河口段向近河口段的演化過程之中，因此沙洲沖淤及主流變化劇烈。 十九世紀(jì)末和上世紀(jì)初，南通附近長江沙洲羅列，比較大的沙洲有海北港沙、瀏海沙、狼山洲 、登陽沙和通州沙等。由于長江主流頂沖北岸，靖江、如皋一帶江岸崩坍嚴(yán)重，主流坐彎，泥沙受彎道環(huán)流的作用，逐漸堆積于江中，導(dǎo)致海北港沙發(fā)育，形成海北港沙南、北水道，長江主流從北水道通過，在瀏海沙左緣附近與南水道匯流，由北岸過渡到南岸，受瀏海沙的頂沖，使主流在天生港～任港附近又回到北岸，主流流向呈 “M”形，經(jīng)天生港后走現(xiàn)通州沙西水道的位置，然后過狼山洲右側(cè)下泄。在此期間，由于主流的持續(xù)拐彎，泥沙在偏離主流的緩流區(qū)沉降下來，造成海北港沙的進(jìn)一步發(fā)育，及段山沙的形成，同時(shí)通州沙也在瀏海沙尾部初現(xiàn)皺形。 由于通州沙海北 港沙北水道逐漸彎曲萎縮，南水道不斷展寬發(fā)展。海北港沙左右兩汊并存， 1900年左右瀏海沙頭部被切開，分割出部分為偏南沙，登陽沙則縮小下移，此時(shí)通州沙汊道形成。由于瀏海沙左緣的沖刷，主流由瀏海沙過渡到北岸的頂沖點(diǎn)從天生港下移到狼山，主流貼北岸后進(jìn)入通州沙東水道，在此階段通州沙也在彎道環(huán)流的掩護(hù)下不斷發(fā)育，洲體不斷左移淤長。隨著海北港沙北水道彎曲曲率的不斷增大，北水道自然裁彎，海北港沙南水道發(fā)展為主汊，同時(shí)南、北水道匯流后頂沖左岸的段山沙，水流切割段山沙邊灘，在江中形成橫港沙的前身。而沿北岸仍留有一條水道，即天生 港水道。海北港沙南水道在發(fā)展的過程中，不斷向北彎曲，引起橫港沙向南淤漲，擠壓主流，導(dǎo)致在 1931～ 1941年間，通州沙汊道主流又重回西水道。 隨著海北港沙并岸，又來沙發(fā)展，將水流分為南、北兩條水道。又來沙的演變過程與海北港沙類似，在沙體形成初期，北水道為主汊。張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 14北水道在發(fā)展的同時(shí)，不斷向北彎曲，又來沙不斷擴(kuò)大。這一期間，北水道逐漸彎曲萎縮，走向衰亡。 1948年，長江發(fā)生大洪水，又來沙南水道沖深擴(kuò)大，發(fā)展為主汊，導(dǎo)致通州沙汊道段的主流又從西水道過渡到東水道。 1958年，通海沙并岸，隨后大面積圍墾。到 1966年春 ，將徐六涇附近江面寬度從過去的 ，縮窄為 ，形成了徐六涇人工節(jié)點(diǎn)，同時(shí)由于 1958年長江大洪水，河床沖刷劇烈，大洪水沖刷橫港沙沙體，受沖下移泥沙與南通及狼山以下沿岸崩塌，切灘、崩岸的泥沙沖入通州沙東水道，在龍爪巖以下形成狼山沙，狼山沙形成后，逐漸發(fā)育并南移，使龍爪巖以下原通州沙東水道分成狼山沙東、西水道。從此，這樣通州沙東水道形成上有龍爪巖節(jié)點(diǎn)，下有徐六涇節(jié)點(diǎn)控制，以狼山沙演變?yōu)橹行?、與新開沙的形成與演變也息息相關(guān)的新的歷史時(shí)期。二十世紀(jì)六十年代，瀏海沙水道沙體（如皋洲群）變化頻繁，七十年 代以來經(jīng)過建成壩圍墾，筑壩歸岸，隨著上游瀏海沙水道已形成基本穩(wěn)定的微彎河勢，使得通洲沙東水道得以穩(wěn)定發(fā)展，長江主流走通洲沙東水道及狼山沙西水道 隨著狼山沙沖刷下移，迫使狼山沙西水道向西擺動(dòng)，并逐漸萎縮，狼山沙東水道逐漸發(fā)育，80年代開始長江主流形成主流走通州沙東水道，往下經(jīng)狼山沙東水道后，在靠南岸一側(cè)進(jìn)入徐六涇縮窄段，形成近期基本河勢格局。 通州沙水道歷史變遷如圖四所示。 近期演變 分析 近期演變特征 1970 年以來，通州沙水道主流仍穩(wěn)定在通州沙東水道，河道演變特征主要表現(xiàn)在以下幾方面 ： （ 1） 總體河勢趨于 穩(wěn)定 張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 151976～ 1986 年，通州沙水道深泓線上段穩(wěn)定在通州沙東水道內(nèi)，下段受狼山沙下移、西偏的影響，深泓線由狼山沙西水道轉(zhuǎn)移到狼山沙東水道。此后，隨著狼山沙沙體的基本穩(wěn)定，深泓線穩(wěn)定在通州沙東水道 ~狼山沙東水道內(nèi)，深泓線的變幅減?。ㄈ鐖D 五 ）。在東水道發(fā)展的過程中，通州沙西水道和福山水道總體呈現(xiàn)萎縮趨勢（如表 225）。通州沙水道總體河勢趨于穩(wěn)定。 表 24 通州沙西水道 5m等高線以下河槽容積變化表（單位：萬 m3） 年份 容積 沖淤量 年變幅 1977 5903 1983 4347 1556 1993 3720 627 1997 4017 297 1998 3987 30 2021 4017 30 2021 4278 261 2021 4172 106 2021 4063 109 合計(jì) 1840 注： “”表示沖刷。 表 25 福山水道河槽容積近年變化表（單位： 104m3） 年份 項(xiàng)目 1977 1984 1993 1997 1998 2021 2021 2021 2021 5m以下 3941 3381 3544 3462 3321 2894 2717 2496 2352 10m以下 1176 1012 1091 1090 1045 902 779 663 597 （ 2）通州沙東水道的主汊地位不斷加強(qiáng)，西水道逐漸演變?yōu)闈q潮流占優(yōu)勢的水道，近年兩汊分流比已相對穩(wěn)定。 20 世紀(jì) 90 年代以前，由于如皋中汊的發(fā)展，瀏海沙水道南岸頂沖點(diǎn)下移，主流從十一圩離岸向左過渡，頂沖橫港沙尾，導(dǎo)致橫港沙張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司 16右緣尾段不斷后退，使通州沙水道分流段主流逐漸偏離通州沙 頭，西水道進(jìn)流條件惡化，分流減少，西水道逐漸演變?yōu)闈q潮流占優(yōu)勢的水道。東水道由于分流增加，主汊地位不斷加強(qiáng)，至 2021 年，東水道全潮分流比穩(wěn)定在 90%以上， 10m 等高線以下河槽容積穩(wěn)定在 5 億m3 左右，見表 2 27。 表 26 通州沙東、西水道實(shí)測分流比變化表（ %） 測量時(shí)間 東水道 西水道 大通流量 （ m3/s） 大潮 中潮 小潮 全潮平均 全潮平均 . 4760051500 . 88009580 . 4940051500 . 5580059600 . 2910032400 . 3400037000 1570020210 11797～ 14000 表 27 通州沙東、西水道 10m等高線以下河槽容積變化表（單位：萬 m3） 年份 通州沙西水道 通州沙東水道 容積 沖淤量 年變幅 容積 沖淤量 年變幅 1977 1926 36510 1983 595 1331 222 45230 8720 1453 1993 512 83 8 49485 4255 426 1997 608 96 24 50268 783 196 1998 567 41 41 50706 438 438 2021 572 5 2 51070 364 121 2021 643 71 24 50016 1054 351 2021 644 1 1 49580 436 218 2021 664 20 10 48635 945 473 合計(jì) 1262 12125 （ 3）局部呈不利變化的趨勢。 張家港市宏順 碼頭工程 工程河段 河床演變分析 南京沐航交通科技有限公司