马鞍山水上交通安全监管和应急救助基地工程防洪影响评价分析

2021-05-04开静芸安徽省长江河道管理局安徽芜湖241000

安徽建筑 2021年4期

开静芸（安徽省长江河道管理局，安徽芜湖 241000）

1 工程概况

1.1 新建浮码头基本情况

工程建设浮码头1 座，码头自江侧往岸侧依次布置2 艘趸船、1 座钢质浮箱、1 座活动式钢引桥、1 座钢引桥桥台、人行道路以及停车场等。港航趸船（现有）和海事趸船（拟建）平面尺度分别为65.5m ×13m 和40m ×11m；浮箱通过活动式钢引桥与岸上桥台相连，其中钢质浮箱平面尺度为20m ×6m，活动式钢引桥长42m、宽3m，桥台基础采用2根φ800mm 钻孔灌注桩，平面尺度为4.5m ×1.2m；人行道路总长40.8m、宽3m；临时停车位平面尺寸54m ×30m。

1.2 工程区河道概况

马鞍山河段上承芜湖河段，下接南京河段，全长35.4km，为长江中下游重点河段之一。上下两端分别由东、西梁山及慈姆山节点控制，中间有江心洲和小黄洲顺列江中，为两端束窄、中间展宽的顺直分汊型河段。马鞍山河段左岸属宽广的河漫滩，呈二元结构，右岸多山丘、河滩狭窄。左岸太阳河、新河口一带表层8m～12m 为粉质壤土或粉质壤土与极细砂互层，再下为极细砂；金河口一带表层厚18m 为粉砂层，以下为细砂和极细砂。右岸东梁山～采石矶之间岸滩土质较好，九华山近岸为淤泥或砂壤土；人头矶地表- 5m 以上为亚粘土，以下40m为细砂层，局部夹砾砂；马鞍山电厂附近粘土层较厚；港区5 号基地附近- 8m 高程以上为淤泥、砂质壤土和粉砂，以下为细砂层。

拟建工程位于马鞍山河段江心洲右汊下段右岸，马鞍山市雨山区翠螺山采石矶下，工程所在位置防洪工程为马鞍山江堤采石防洪墙段，堤顶高程11.85m～11.73m。

1.3 拟建工程段河道演变及近岸河床变化分析

江心洲右汊系右向弯曲支汊，多年分流比在10%左右，以姑溪河为界，可将右汊分为上下两段。本工程所在下段河道相对顺直，水流自汊道弯顶姑溪河口沿右岸下行，经采石矶挑流，过渡到左岸江心洲尾出口，与何家洲汊道、小黄洲过渡段水流汇合进入小黄洲右汊，采石矶以下为采石边滩。右汊下段因采石矶的控制作用较强，主流摆动较小，故河床形态较为稳定，河宽除姑溪河口一带约在 300m～400m 外，其余一般为500m～600m。

2007 年～2018 年，本工程段河床岸坡在工程区及以上冲淤交替以冲刷为主，坡脚略有刷深，工程区以下岸坡为淤积变化，总体呈冲淤交替态势，变幅不大。本段河床岸坡较缓，平均坡比在1:5～1:13，局部岸坡在1:2.8 以上，局部陡坡在1:4.7～1:8.5 之间。

图1 拟建工程段近岸河床横断面变化图

2 防洪评价计算

2.1 壅水计算分析

局部壅水影响主要计算沿程水头损失与局部水头损失之和，依据水流流态分别建立工程建设前后的能量方程，沿程损失较小因而可忽略，则兴建阻水建筑物所造成的水头损失主要为局部损失，且主要表现为水工建筑物上游断面工程前、后的水位变化。根据国内科研所对这一问题所进行的水槽概化模型及原型试验研究成果，对本工程建设前后的水流流态分别建立能量方程，计算结果见表1。

拟建工程局部壅水高度计算结果表表1

抗滑稳定安全系数标准表2

前沿岸坡土层抗剪指标参数表表3

根据计算可知，在设计洪水位下本工程实施后占用江心洲右汊行洪断面0.4%，局部壅水高度0.067cm，工程建设对河道行洪安全影响较小。

2.2 边坡稳定计算分析

依据《水利水电工程边坡设计规范》，抗滑稳定安全系数要求见表2。根据《马鞍山海事港航执法基地接岸工程岩土工程勘察报告》，工程区堤防土层抗剪指标取值见表3。

采用北京理正软件设计研究院的《理正边坡稳定分析软件》，利用计算程序自动搜索最不利滑动面，按总应力法计算得出前沿岸坡稳定计算结果安全系数K=1.953。根据边坡级别的确定方法，确定拟建工程处边坡级别为3 级，从计算结果来看，前沿岸坡稳定安全系数满足规范要求。

2.3 渗流稳定分析

本工程主要建设内容为由趸船、钢引桥、桥台、人行道路及临时停车位等。桥台桩基主要布置在前沿岸滩，距离马鞍山江堤外堤脚距离约130m，距离较远，桩基施工只对桩体周边土体产生扰动，对马鞍山江堤堤防渗透稳定基本无影响，因此不另对堤防渗流稳定计算分析。

3 防洪及河势影响分析

3.1 对河道行洪的影响分析

3.2 对河势稳定的影响分析

壅水计算结果显示，在设计洪水位下本工程实施后占用江心洲右汊行洪断面0.4%，工程的阻水面积比较小，对河道行洪安全影响较小。

本工程在江心洲右汊主流从右岸采石矶到左岸江心洲尾的过渡段右岸，河道相对顺直，深泓已渐渐远离右岸。工程实施使河道的局部边界条件发生改变，从而引起局部流场的变化，但浮式基地对河道水流流态影响较小，且对河道流场影响范围和影响程度有限，不足以使工程范围内河床冲淤产生实质性改变。工程区近岸河床岸坡为往复式、小范围的冲淤交替变化，岸坡坡度较缓。因此，本工程建设不会对河势稳定产生明显不利影响。

3.3 对现有水利工程与设施影响分析

本工程位于马鞍山市江堤采石防洪墙段上段，浮码头距后方堤防较远，工程实施后不会因流速变化对堤防工程造成明显不利影响。此外，供电、供水管道由埋管方式穿越江堤，管底高程在设计洪水位以上，满足要求。管道在内、外堤坡及内、外护堤地范围内采用明管套管架设，需补充设计。

本工程位于采石矶过渡段缓流区，根据前沿岸坡稳定计算结果，基地近岸边坡稳定安全系数满足稳定要求。工程兴建后会对基地一定范围内水流流向、流速产生影响，鉴于近期近岸岸坡呈冲淤交替发展，河床坡度相对较缓，建议加强工程区河床监测分析，及时掌握河床变化动态，必要时采取护岸工程措施，保证岸坡稳定和基地安全。

3.4 洪水影响综合评价

本工程建设符合工程所在河段防洪规划、河道整治规划、岸线保护规划、采砂规划、港口规划等有关水利规划；对河道行洪影响较小；对河势稳定影响较小；对堤防工程有一定影响；对防汛抢险影响较小；本工程距上游渡口较近，在运行管理中应加强沟通协调，合理调度，避免造成不利影响；本工程建设不会对上游水厂取水口带来不利影响。