泰捷信码头工程对淮沭河防洪安全的影响

王亚平王丙尧 陈 斌

（1江苏省秦淮河水利工程管理处 南京 210001 2江苏省灌溉总渠管理处 淮安 223200 3江苏省洪泽湖水利工程管理处 洪泽 223100）

泰捷信码头工程对淮沭河防洪安全的影响

王亚平1王丙尧2陈 斌3

（1江苏省秦淮河水利工程管理处 南京 210001 2江苏省灌溉总渠管理处 淮安 223200 3江苏省洪泽湖水利工程管理处 洪泽 223100）

本文对淮沭河河道的水文特征、拟建钢材码头所在断面边界情况进行了介绍。根据相关规划报告，推算分淮入沂工程沿程水位变化，并分别计算河道西偏泓、滩地、东偏泓的流量，依据规范计算码头对河道产生的壅水、冲刷，分析所产生的影响，从而得出码头建成后所造成的洪水波及船行波对河道的防洪安全及坡岸稳定等基本无影响的结论。

淮沭河河道 码头壅水 冲刷 防洪安全影响

1 概述

沭阳泰捷信钢材专用码头拟建于沭阳县十字乡境内，淮沭河东偏泓滩地处。建设工程占用岸线200m，陆域占地11000m2，设置10t固定吊两台，15t龙门桁吊一台，港区可停泊最大载货量为500t的货船，并能同时装卸货船5艘，码头年吞吐量达300万t。

根据中华人民共和国《防洪法》的有关规定，建设跨河、穿河桥梁、码头等工程设施，应当符合防洪标准，不得危害堤防安全，影响河势稳定、妨碍行洪畅通等。为了配合该工程的建设实施，分析评价建设项目对淮沭河防洪安全的影响，根据规范要求，本文对该工程建设后给淮沭河防洪安全带来的影响进行评估，为水行政主管部门对该项目的审批提供科学依据。

2 河道水文特征

淮沭河南起洪泽县顺河集附近的二河闸，向北流经淮安市清浦区，至沭阳县境入新沂河，全长97.6km，是1958年新开辟的一条分淮河洪水入沂、淮水北调综合利用的骨干河道。与此同时，它又是江苏省江淮水北送的输水干线，利用该河道引江、淮水送至连云港市，向连云港人民输送生活饮用水和工农业生产用水。

2003年淮河流域大水，分淮入沂工程启动，发挥巨大作用。经计算，如若2003年不启用淮沭河分淮入沂，蒋坝站水位将达到14.47m，比2003年实际出现的最高水位14.32m高0.15m，可能会造成破圩。由此可见淮沭河在淮河流域防洪中具有重要地位。

3 拟建码头处断面边界条件

拟建项目码头工程在淮沭河淮阴闸（下）至沭阳闸（上）河段，此段河道长66.1km，堤防长132.4km，为人工开挖河道，平地凿槽筑堤，分东西两个偏泓，偏泓河槽为比较规则的梯形断面，上口宽80～150m，河底高程3.0～4.0m，非行洪期作为农田耕作。断面宽约为1400m，六塘河地下涵洞和沭阳闸两处为收缩断面，断面宽约500m，两偏泓并汇在一起。河段较为顺直，左大堤（西）堤顶高程为15.3～18.9m，堤顶宽9～15m，临水侧堤脚高程7.5～12.8m，背水侧堤脚高程7.5～12.3m，临水侧坡比1∶3，背水侧坡比1∶5。右大堤（东）堤顶高程14.5～15.9m，堤顶宽8～10m，临水面堤脚高程7.8～12.4m，背水面堤脚高程7.5～11.3m，临水侧坡比1∶3，背水侧坡比1∶5。大堤临水面部分河段为块石护坡，大堤与两偏泓之间有40～70m宽的滩地，大部分栽种杨树，局部有芦苇。两偏泓与中间滩地之间有高程为12.3～13.0m的土筑子堤，顶宽4～6m，平槽流量700～800m3/s，行洪流量超过1200 m3/s时漫滩。淮柴闸至沭阳闸河段，河底呈倒比降。东偏泓河底宽24～30m，河底高程3.0～4.0m。西偏泓河底宽40～85m，河底高程3.5～4.0m。

4 防洪评价计算

4.1 水文分析计算

项目选址处位于淮沭河淮阴闸—沭阳闸闸段，距离沭阳闸约3.2km处的东偏泓右侧滩地处，河段的水情完全由上下游人工调度和工程控制。本文以该段河道防洪设计水位和淮沭河调度方案淮阴闸控制泄洪流量，作为综合分析计算码头处的设计水位和流量。

根据《江苏省防汛防旱手册》，淮沭河是一项分淮入沂、扩大淮河洪水出路的工程，在淮沂洪水不遭遇时，设计分淮入沂流量3000m3/s，历史上沭阳闸最大泄洪流量为1250m3/s，由此确定项目码头处设计流量为3000m3/s。

项目码头处距离沭阳闸约3.2km，距离淮阴闸下约55.6km。根据淮阴闸下设计洪水位为14.23m，沭阳闸上设计洪水位为12.10m，假设河段之间无其他支流汇入或泄出，通过内插法得出，项目码头处设计洪水位为12.21m。

根据2003年9月淮委编制的《沂沭泗河洪水东调南下续建工程实施规划》及江苏省水利勘测设计研究院编制的《沂沭泗洪水东调南下续建工程新沂河整治工程可行性研究报告》，新沂河行洪7800m3/s时沭阳站水位11.40m，推算淮沭河入新沂河口水位12.46m，由此推算分淮入沂工程沿程水位比规划水位抬高0.19～0.71m（见表1）。

表1 分淮入沂复核计算沿线水位与原设计水位对比表

根据表1，淮阴闸下复核水位为14.41m，沭阳闸上复核水位为12.82m，通过内插法得出，码头处复核水位为12.90m。

综上所述，项目码头工程选址处水文分析计算，采用河段设计流量为3000 m3/s，设计水位为12.21m，并考虑复核水位12.90m。

为了便于计算，假设河道水流为均匀流，采用谢才公式分别计算河道西偏泓、滩地、东偏泓的流量（见表2）。

4.2 壅水分析

该项目码头工程选址处位于淮沭河东偏泓右侧滩地处，滩地原地面高程介于8.4～9.6m，码头所占用滩地的平均地面高程在9.3m左右，根据码头工程设计，顶高程为9.36m，基本与原滩地地面高程一致，因此，码头主体工程基本不会产生阻水影响。

码头面作业区主要阻水设施有固定吊和龙门吊的基座，根据平面布置，基座呈直线排列，基本平行于水流方向，计算阻水面积仅考虑码头上游迎水面垂直于水流方向的固定吊机座基断面。根据吊机设计，当设计洪水位12.21m时，码头作业设施阻水面积约8.55m2；水位12.9m时，阻水面积约10.6m2。

该码头工程在大堤临水侧设置一条上堤路，采用顺堤方向铺设，以免坡道断面占用较大的过水断面，并且上堤路紧靠大堤铺设，路面坡度为6%，路面宽7m。通过计算，当设计洪水位12.21m时，码头作业设施阻水面积约18.3m2；水位12.9m时，阻水面积约23.1m2。

依据《桥位设计》及《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062—91），码头工程上游最大壅水高度计算公式如式（1）：

表2 码头工程处河道流量情况表

表3 设计流量与水位下河道壅水高度计算成果

表4 设计流量下河道冲刷计算成果

式中：

ΔZ——码头前沿最大壅水高度（m）；

Q设——设计流量（m3/s），Q设=Q泓+Q滩；

ω、p—分别为河道的过水面积（m2）、湿周（m）；

QOM——天然水位下码头处的设计流量（m3/s）；

ωOM——天然水位下码头处河道的过水面积（m2）；

L——壅水曲线全长（m）；

I——河段天然水面比降；

ωj——码头处净过水面积（m2），取天然水位下码头处过水面积，即ωj=ωom。

根据公式（1）计算得出，设计水位12.21m时，码头工程上游最大壅水高度为0.04cm，壅水曲线长14.31m；设计水位12.9m时，壅水高度为0.03cm，壅水曲线长9.32m（见表3）。

滩地过水断面较宽约80m，洪水主流场处于河道主槽内，河道内平均流速约0.70m/s，滩地行洪流速远低于河道平均流速，码头作业区内阻水设施对阻碍河道行洪的影响较小。同时由于港池的开挖，扩大了码头处河道的部分行洪断面，有利于减轻码头工程对行洪的阻碍作用，因此，码头工程产生的壅水影响较小。

4.3 码头所在河道处河床冲刷分析计算

根据《公路工程水文勘测设计规范》计算项目码头处河槽的一般冲刷深度，河槽属粘性土河床，可采用公式（2）计算：

式中：

hp——一般冲刷后的最大水深（m）；

Ad——流量集中系数，取1.0～1.2；

Q2——河槽通过的设计流量（m3/s）；

μ——水流侧向压缩系数，河道净跨径大于200m时，μ≈1.0；

Vs——河槽设计流速（m/s）；

L0——河槽宽度（m）；

Bcj——河槽部分过水净宽（m）；

hcm——河槽最大水深（m）；

hcq——河槽平均水深（m）；

IL——冲刷坑范围内粘性土液性指数，根据地质资料查得，适用范围为0.16～1.19（见表4）。

根据表4，hp

4.4 码头对所在河道处其他方面的影响

经过分析计算，码头建成后所造成的洪水波及船行波对河道的防洪安全及坡岸稳定等方面基本无影响。

5 结论

（1）项目建设满足现有防洪标准、有关技术要求，是可行的。

（2）码头的顶高程与原滩地高程基本一致，当发生设计洪水时，码头被洪水淹没，码头作业区主要阻水设施为固定吊机座基及沿堤坡新建的上堤道路，通过壅水分析计算，码头作业区主要设备阻洪引起的壅水现象较轻微。

（3）根据对码头处河槽进行冲刷计算，得出河槽不会产生一般冲刷影响；码头后方的临水侧堤坡均做了浆砌块石护坡工程，堤坡基本不存在冲刷影响。

（4）根据对码头结构稳定性进行计算，码头结构方案抗倾、抗滑稳定性均符合规范要求；分别对项目建设前后的堤防边坡的稳定性进行分析计算，得出码头工程建设不会影响堤防工程的稳定安全。

（5）淮沭河输水期间，河道流速较小、水位较低，港区工程建设不会影响调水流量及水位；河道输水不会引起码头处的河床冲刷，也不会影响港区内正常运行。

通过以上分析计算，泰捷信码头工程对淮沭河防洪安全等无明显影响

（专栏编辑：王 适）