某市政工程下穿珠江广州河道河道演变趋势
2018-02-17黄卫蓝包芸李海彬张政
黄卫蓝 包芸 李海彬 张政
摘 要:广州某市政交通隧道工程下穿珠江广州河道,通过计算得出相关河段岸线、深泓线、河段宽深比、河槽容积等变化,分析河道近期演变趋势,为该市政工程下穿珠江广州河道的设计施工提供参考。
关键词:珠江 前航道 后航道 河演
1.项目概况
广州某市政交通隧道工程两个区间段下穿珠江广州河道,其中员琶过江段下穿前航道、南鹤过江段下穿后航道。珠江广州河道属感潮河道,汛期既受来自流溪河、北江及西江的洪水影响和东江洪水的顶托,又受到来自伶仃洋的潮汐作用,洪潮混杂,水流流态复杂。河床的剧烈变化,特别是河床局部发生剧烈冲刷,有可能威胁过江隧道工程的安全。本文对工程所在河段的河床冲淤变化进行研究,分析河道近期演变趋势,为该市政工程下穿珠江广州河道的设计施工提供参考。
2.工程所在珠江广州河道基本情况
西航道在白鹅潭洲头咀以下分为前航道和后航道两支,白鹅潭以东至黄埔为前航道,又称东航道,长约23km,河床比降0.38‰。白鹅潭以南至黄埔为后航道,又称南航道,长约28km,河床比降0.29‰,是广州港通航3000吨级轮船的水道,担负着广州港货物的运输任务。
3.工程所在珠江广州河道近期河道演变分析
计算采用1999、2006、2010、2014年的珠江干流广州段河道地形图,分析近年来工程所在河段的河床演变趋势,结合工程位置,共布置了26个断面(其中2006年只含后航道断面13个)。
计算用平滩水位采用《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》中洪潮频率P=20%时的设计洪潮水位,详见表1。
3.1岸线变化
通过比较1999年、2006年、2010年、2014年地形资料,各分析断面的河道宽度基本保持不变。主要原因是研究河段两岸均建有防洪大堤,受到堤防的控制,河道岸线基本稳定。
3.2深泓沿程变化
在1999~2014年16年间,各分析断面深泓位置基本不变,前航道研究河段深泓平均抬高0.43m,后航道研究河段深泓平均抬高0.25m。
可见1999~2014年年間,各研究河段深泓沿程变化不大,基本都呈现缓慢淤积抬升的现象。说明研究河段河床在1999~2014年年间呈现轻微淤积抬升的趋势,如图1。
3.3平均水深变化
在1999~2014年16年间,前航道研究河段平均水深平均减小0.52m,后航道研究河段平均水深平均减小0.36m。
可见1999~2014年年间,各研究河段平均水深沿程变化不大,基本呈现轻微减小的现象,即平均河底高程主要呈轻微抬高变化,由此说明研究河段河槽在1999~2014年年间主要呈现淤积趋势,如图2。
3.4河段宽深比变化
在1999~2014年16年间,前航道研究河段宽深比平均增加了0.24,后航道研究河段宽深比平均增加了0.09,如图3。
3.5河槽容积变化
1999年至2014年16年间,前航道研究河段的河槽容积减少了174.37万m3,容积年变化率为-8.31%,平均淤积强度为0.04m/a。后航道研究河段的河槽容积减少了101.36万m3,容积年变化率为-6.71%,平均淤积强度为0.03m/a,如图4。
4.结论
综上所述,员琶过江断面附近呈现轻微淤积状态;南鹤过江段断面附近呈现轻微冲刷状态。整体而言,研究河段的河床深泓点位置基本不变,河道岸线基本稳定。从河道近期演变分析可知,研究河段平均水深、河槽容积主要呈现减少变化,河段宽深比增加,即平均河底高程主要呈增加变化,河床主要发生淤积。
珠江前航道、后航道是广州市重要的行洪纳潮水道,两岸堤防均已修建完缮,人为因素造成河道堤岸和河床发生剧烈变化的可能性很小,因此研究河段的未来演变趋势主要受河床自然冲淤的影响。根据广东省主要河道采砂控制规划,2011年至2015年珠江三角洲河道全部列为禁采区。在忽略其他人为因素影响条件下,目前研究河段河床演变正呈淤积的状态,河床变化较为平缓。在现有水沙条件下,未来研究河段将呈缓慢淤积的趋势。
参考文献:
[1]罗宪林,杨清书,贾良文,等.珠江三角洲网河河床演变[M].广州:中山大学出版社,2002.
[2]刘霞.珠江三角洲水文特性变异及原因浅析[J].水利规划与设计,2004(?4):: 9-13.