太湖流域吴淞江(江苏段)工程线路方案研究
2015-12-12施巍巍
朱 林 施巍巍
(江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司,江苏苏州 215128)
1 项目背景
吴淞江(江苏段)位于太湖流域阳澄淀泖区,西起太湖瓜泾口,东至苏沪交界,途经苏州市吴江区、吴中区、工业园区和昆山市,全长约56.8 km。吴淞江工程是国务院批复的《太湖流域综合规划》和《太湖流域防洪规划》中明确的太湖第三条行洪通道治理工程,是《太湖流域水资源综合规划》中明确的流域水资源配置工程和《太湖流域水环境综合治理总体方案(2013年修编)》中确定的改善区域河网水环境工程,也是《苏南现代化建设示范区规划》中明确的列入苏南地区现代化水利基础设施的流域综合治理工程,具有防洪除涝、供水、改善水环境、航运等综合功能,对太湖流域经济社会发展具有十分重要的作用,加快推进项目前期工作十分必要。
目前,吴淞江上游东太湖综合整治工程即将实施完成,湖内行洪、供水通道畅通为吴淞江工程实施创造了极为有利的条件。江苏境内吴淞江“苏南运河~苏沪交界段”又称苏申内港线,全线现状基本达5 级航道标准,规划Ⅲ级航道,目前Ⅲ级航道整治可研及申张线以西段初步设计已批复,正准备实施。此外,沿线地方经济发展迅速,城市发展空间已规划至吴淞江,提出了岸线开发利用的要求,吴淞江下游上海段也正在启动项目前期工作。为更好地与地方经济发展规划相衔接,以及协调好苏申内港线航道等级升级与吴淞江整治的关系,并结合上海段已划好吴淞江工程规划保留区的情况,需先行重点对吴淞江工程线路方案进行专题研究,划定吴淞江规划保留区,预留吴淞江拓浚整治空间。
2 河道现状分析
吴淞江古名松江,亦称松陵江、笠泽江,是古代太湖行洪的天然大川,为“太湖三江”的主干,经多年淤积,终成黄浦江的支流。吴淞江源于江苏省境内东太湖的瓜泾口,历史上是太湖排水入海的重要通道,经瓜泾港、吴淞江、苏州河至黄浦公园进入黄浦江止,全长约107.9 km,其中,江苏境内56.8 km,上海市境内46.1 km,界河5 km。吴淞江江苏境内河道总体呈东西走向,但由于河道形成的历史原因,现状河道很不顺直,弯道转折较多,有近60 处转折程度不等的弯道;河道现状规模起伏较大,口宽最窄处50 m,最宽处达690 m,底宽最窄处2 m,最宽处达550 m。河道两岸除有部分圩口涵闸外,支河口门全部敞开;河道两岸现有部分护岸,但因年久失修,破坏严重;现有跨河桥梁18 座,有高速公路桥等高等级桥梁,也有低等级桥梁。
流域规划拓浚吴淞江河道底宽80 m、底高程-3.0 m,设计河口宽134 m。经分析,现状河口宽度小于设计河口宽的河道共计长25.48 km(见图1),占江苏境内河道总长45%。另外55%的河道口宽能满足规划的河道口宽要求,但仍需进行河道疏浚,且由于堤防和护岸不达标,还需进行堤防和护岸建设。
3 河道线路总体布置
3.1 河道设计断面
河道线路与河道断面息息相关,河道断面常规有斜坡方案梯形河槽断面等,但考虑到吴凇江工程位于江南水乡苏州市,沿线经济发达,单位面积GDP 远高于全国平均水平,为减少工程征地和拆迁,按照引排要求的过流能力,在斜坡方案的基础上比选了斜坡结合直立墙复合断面型式。经分析,为节约有限土地资源,减少拆迁,节约投资,推荐吴淞江河道断面采用斜坡结合直立墙断面型式。为满足吴淞江分泄太湖洪水等要求,流域规划吴凇江工程拓浚规模为:底宽80 m,底高程-3.0 m,根据设计洪水位4.5 m,确定堤防顶高程5.5 m,由此设计河道口宽134 m,现状河口宽于134 m,直立墙在现状河口建设(见图2)。
3.2 河道线路布置原则
图1 江苏段现状河道口宽小于规划河道口宽的河段位置示意图
图2 河道标准断面图
按照“河道线路布置要尽可能顺直,以保证行水水流通畅;尽量沿用现有河道,以减少征地和土方量;尽量避开工厂企业和房屋密集区以及高压铁塔群,以减少拆迁工作量,体现‘以人为本’的理念;尽可能与经济技术开发区和城镇发展规划相结合,避开已经批租开发的地块,使河道线路与规划用地、周围环境相适应;尽量与苏申内港线航道中心线布置衔接,河道中心线与可以利用的现有或在建及已批建的公路桥中心线一致,最小弯曲半径满足航道要求”等原则,提出分段河道线路布置。
3.3 河道线路总体布置
吴淞江江苏段由于河道形成的历史原因,现状河道很不顺直,弯道转折较多。从有利于防洪除涝、供水、改善水环境、航运等角度出发,河道应尽可能顺直通畅为宜,但考虑到吴淞江地处苏南经济发达地区,河道沿岸开发利用程度及强度大,土地资源极其有限,若对河道进行大规模的裁弯取直不仅不符合实际,而且将会打乱地方经济社会发展布局,并引起大量的征地拆迁,使得地方政府持反对态度,故不可行。因此,河道线路布置应在不影响河道发挥功能的前提下,立足于现有吴淞江老河道的基础上进行。为充分利用现有河道,并与流域规划、地方总体规划相衔接,根据河道两岸的建设情况,利用现有河道中心线或向一侧偏移实施拓浚,局部进行适当裁弯取直或切角,以保持河线基本顺直。此外,在线路布置中与苏申内港线(江苏段)航道整治初步设计提出的工程方案充分衔接,逐段分析各治理河段与吴淞江规划治理之间的关系,做到水利、交通航运有效结合。河道线路布置共分瓜泾港(太湖~京杭运河)、京杭运河~马巷大桥、马巷大桥~苏沪高速公路、苏沪高速公路~斜凇大桥西南550 m 处、斜凇大桥西南550 m~斜凇大桥东北620 m 处(斜凇大桥两侧河段)、斜凇大桥东北620 m 处~青阳港东、青阳港东~潇墅大桥、潇墅大桥~陆家花桥交界、陆家花桥交界段等9 段,江苏段线路总长56.72 km。
4 建筑物工程总体布置
4.1 穿运河立交枢纽工程
为满足吴淞江工程分泄太湖洪水东出黄浦江要求,尽量减少对运河航运影响,以及保证太湖优质水资源进入区域腹部,需新建穿苏南运河立交枢纽,工程内容包括:穿运河立交地涵、Ⅲ级航道复线船闸。
4.2 两岸口门控制工程
由于吴凇江工程横穿阳澄淀泖低洼地区,为减轻分泄太湖洪水将对区域防洪除涝产生的影响,需对沿线两岸口门进行控制。
吴淞江工程(江苏段)总体布局示意图见图3。
5 苏申内港线航道整治方案与规划吴凇江工程关系分析
苏申内港线(江苏段)航道整治设计长度约55.5 km,包括护岸工程、疏浚、绿化、标志标牌以及跨河桥梁改建等工程内容。全线按Ⅲ级标准双线航道进行整治,最小通航水深3.2 m,设计航道底高-0.9~-1.1 m,底宽45 m,在水面宽度小于100 m 的航段和大于100 m 的航段,航道口宽一般分别不小于70 m 和80 m,弯曲半径480 m(局部区域为320 m),水下坡比1∶6。新建护岸26.69 km,加固老护岸31.71 km,护岸顶高4.1~4.8 m,底高0.6~1.9 m,改建跨河桥梁9 座。
流域规划吴凇江工程拓浚规模为底宽80 m,底高程-3.0 m,设计洪水位4.5 m,堤防顶高程5.5 m。而苏申内港线(江苏段)航道整治设计河道底宽45 m、底高程-0.9~-1.1 m,从河道过水断面而言,航道整治工程不能满足吴淞江防洪除涝、供水、改善水环境等综合功能。此外,虽然航道整治工程新建、加固了部分护岸和改建了桥梁,但是其只是针对航道整治断面,加之护岸顶高程为4.1~4.8 m,故无论是护岸的布置还是护岸顶高程的设置,均不能满足吴淞江防洪功能要求。因此,苏申内港线(江苏段)航道整治工程虽然使航道满足了从目前的Ⅴ级航道向Ⅲ级航道的提升,但是在流域防洪除涝、供水、改善水环境等方面,还不能满足功能需要。
图3 工程总体布局示意图
经初步分析航道设计单位提供的相关设计资料和吴淞江现状工程规模,苏申内港线整治与吴淞江工程布置的关系大致分为三种情况:
一是现状河道规模大,均满足航道整治和拓浚整治要求,且航道需要进行护岸整治的,可先行实施航道整治。河道两岸均能结合利用的河段长2.275 km,这些河段航道可先行整治,但护岸建设应满足防洪要求。
二是河道向一侧拓浚,或河道满足规划要求,航道一侧利用现有护岸,另一侧拆建护岸,则航道整治可先进行未拓浚侧护岸建设。河道一侧可结合利用的河段长14.305 km,这些河段未拓浚侧航道也可先行整治,但护岸建设应满足防洪要求。
三是现状河道规模远小于吴淞江规划断面,河道需向两侧拓浚,为避免重复投资,则航道整治可暂缓实施。航道整治不能利用的河段长度为40.14 km(含航道整治中利用现有护岸但护岸高程不能满足防洪要求的河段)。
此外,为避免重复投资,苏申内港线航道升级拟改建的跨河桥梁宜按照规划吴淞江工程河道拓浚断面设计。
6 研究结论
本河道线路方案研究按照流域规划防洪除涝、供水和改善水环境的要求,充分考虑地方经济社会发展和交通航运等相关部门的需求,在梳理流域规划、地方经济社会发展规划以及航道等相关部门要求的基础上,对照《太湖流域综合规划》等拟定的规模,分析研究了现状河道与规划之间的关系,分段整理出河道拓浚要求;按照苏申内港线(江苏段)航道整治提出的工程方案,逐段研究了河段治理与吴淞江规划治理之间的关系;按照河道设计拓浚断面,以尽量利用现有河道、减少征地拆迁等为原则,结合地方相关规划分段进行了工程线路总体布置。研究提出的工程线路方案和规划保留区,在省市相关主管门下发沿线各市(区)后,既预留了吴淞江今后的拓浚空间,又有利于地方经济社会据此进行更好的规划布局,有利于促进地方乃至太湖及苏南地区经济社会和谐、健康、可持续发展。
省交通院提供的吴淞江(苏申内港线)江苏段航道整治工程方案,主要是从航道整治方面满足了航道从Ⅴ级提升至Ⅲ级的要求。对照规划拓浚要求,河道断面还需进一步拓宽,线路布置中充分与苏申内港线(江苏段)航道整治初步设计提出的工程方案相衔接,尽量考虑“与苏申内港线航道中心线布置衔接、河道中心线与桥梁中心线一致、最小弯曲半径满足航道要求”等,做到水利、交通航运有效结合。考虑到交通部门前期工作超前,已逐步进入施工图设计阶段,即将对航道进行整治,本河道线路方案研究提出的河道治理与航道治理之间的关系和措施建议,势必会引起交通部门在制订航道整治方案特别是选择护岸、桥梁实施计划时的重视,从而在一定程度上避免工程投资的浪费。