時(shí)間:2023-05-30 10:18:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇長江水位,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:引江濟(jì)巢 黃灣閘 槽蓄量 水位擁高
Abstract: This paper boot after carotid station cited by Phoenix River diversion, water level changes along the river and Chaohu, projected changes in the relationship between the water level of the Yangtze River and Chaohu Lake water exchange volume and Phoenix neck stand along the river's flow and power. Accordingly determined after the completion of Yellow Bay gates, when under the Chaohu Lake water diversion from Yangtze River Three normal water level, power scheduling scheme Phoenix neck stations.
Keywords: Diversion nest Huang Wan gate channel storage capacity owned by high level
中圖分類號:S273.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、應(yīng)急調(diào)水影響分析
1.1 防洪影響分析
西河流域在5月5日至10日進(jìn)行了一次降雨,各站降雨及河道水位統(tǒng)計(jì)資料見表1.1和表1.2:
表1.1 西河段2013.5.8降雨情況統(tǒng)計(jì)表 單位(mm)
表1.2無為西河流域各站最高水位 單位(m)
本次流域降水平均雨量為82.67 mm,在鳳凰頸站沒開機(jī)的情況下,西河水位缺口處最高增加1.5m,平均水位增加1.1m。
1.2巢湖排水影響分析
根據(jù)水文局水文資料,計(jì)算出2000~2012年鳳凰頸排灌站、裕溪閘等處歷年6~9月上下游平均水位,詳見下表1.3。
表1.3.2000~2012年鳳凰頸排灌等站歷年6~9月上下游平均水位對照表
可看出三峽建成后,安徽長江干流水位一般較低,通過分別對比忠廟與新橋閘下、忠廟與裕溪閘閘下、忠廟與鳳凰頸站水位,可看出6~9月時(shí),巢湖水位一般高于長江水位,因巢湖藍(lán)藻一般在夏季爆發(fā);再關(guān)閉巢湖閘從鳳凰頸站引江調(diào)水,這樣即使在引水期間,遭遇巢湖流域突降暴雨內(nèi)河內(nèi)湖水位陡漲,也可降低風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)通過鳳凰頸站開機(jī)外排,可迅速降低內(nèi)河內(nèi)湖水位。
因此,調(diào)水期不可選擇在5~6月,此時(shí)段不利于巢湖水自排入江,且長江干流水位較高,風(fēng)險(xiǎn)較大。
1.3水質(zhì)、泥沙影響分析
2007年6月25日至6月30日,9月29日至10月2日分兩次通過鳳凰頸排灌站實(shí)施“引江入巢”得結(jié)論如下:
(1)引江輸水河段沿線無大型污染企業(yè),不會帶入大量工廠污水、廢棄物等。
(2)調(diào)水所夾帶的泥沙對巢湖的淤積影響不大。由于入湖河流及巢湖自身的含沙量小,故巢湖的淤積速率和淤積總量較小,調(diào)水未對巢湖湖盆淤積產(chǎn)生影響,調(diào)水是可行的。
二、2013年調(diào)水情況
因近期干旱,鳳凰頸站開機(jī)調(diào)水緩解區(qū)域旱情。本次調(diào)水從8月17日至8月21日,共計(jì)四天,開機(jī)流量為160m3/s,同時(shí)為了緩解和縣、含山旱情,開啟黃雒閘下泄到裕溪河流量為100m3/s。鳳凰頸站近期開機(jī)引水情況見表2.1。
表2.1 鳳凰頸站近期開機(jī)引水情況
通過表2.1可分析出鳳凰頸站引入水量為160m3/s,由于巢湖水位高于兆河水位,兆河閘引入水量約40m3/s,黃雒河閘輸出水量為100m3/s,同時(shí)兆河閘與黃雒閘之間用水量及蒸發(fā)量約為40m3/s。
三、調(diào)水成果分析
假設(shè)黃灣閘建成后,利用鳳凰頸站提江水引灌巢湖,則不需考慮黃灣閘下至黃雒閘上段用水量及蒸發(fā)量等。在假設(shè)引水期黃灣閘關(guān)閉的情況下,計(jì)算出鳳凰頸站開機(jī)流量與河道各處水位關(guān)系,計(jì)算成果見表3.1:
表3.1引水量及水位變化情況統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)8月18日鳳凰頸站水位9.0,巢湖水位8.88開機(jī)數(shù)據(jù)分析
四、調(diào)水結(jié)論
從鳳凰頸站經(jīng)兆河閘入巢湖河道全長約為71km,根據(jù)實(shí)測資料分析,鳳凰頸以200m3/s調(diào)水時(shí),干流河道流速約為0.4m/s,據(jù)此計(jì)算鳳凰頸引水入巢約需50小時(shí)。其他計(jì)算成果,詳見表4.1。
表4.1不同水位情況下調(diào)水量及開機(jī)天數(shù)
當(dāng)關(guān)閉黃灣閘,通過鳳凰頸站開機(jī)200m3/s調(diào)水時(shí),巢湖不同水位情況下西河各段控制點(diǎn)水位預(yù)計(jì)變化:
(1)當(dāng)巢湖水位從8.0m提升至8.5m時(shí),需引水38200萬m3,預(yù)計(jì)開機(jī)天數(shù)約32天,西河平均水位壅高0.526m,預(yù)計(jì)鳳凰頸站水位9.60m,梁家壩水位9.21m,缺口水位9.01m。
(2)當(dāng)巢湖水位從8.5m提升至9.0m時(shí),需引水38300萬m3,預(yù)計(jì)開機(jī)天數(shù)約32天,西河平均水位壅高0.529m,預(yù)計(jì)鳳凰頸站水位10.10m,梁家壩水位9.71m,缺口水位9.51m。
(3)當(dāng)巢湖水位從9.0m提升至9.5m時(shí),需引水38500萬m3,預(yù)計(jì)開機(jī)天數(shù)32天,西河平均水位壅高0.530m,預(yù)計(jì)鳳凰頸站水位10.60m,梁家壩水位10.21m,缺口水位10.01m。
(4)當(dāng)長江水位高于巢湖水位1.1m以上時(shí),即巢湖水位8.5m以下且長江水位9.5m以上時(shí)可通過自引方式引江水入巢湖。
五、巢湖應(yīng)急調(diào)水預(yù)案
根據(jù)以上結(jié)論得出黃灣閘建成后巢湖應(yīng)急調(diào)水預(yù)案,可分為主汛前、主汛期和主汛后三個(gè)時(shí)段,具體方案見下表:
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:水位流量關(guān)系、單值化、落差指數(shù)法
中圖分類號:TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1 前言
九江水文站位于長江中游尾閭,流量測驗(yàn)斷面下游30km是鄱陽湖的出口站湖口水文站,斷面下游9km為張家洲,分長江為南、北兩水道,南水道受鄱陽湖出流的雍水影響較嚴(yán)重,使九江斷面水位與流量關(guān)系受洪水漲落、變動回水、斷面沖淤變化等諸多復(fù)雜因素的影響,為非確定的函數(shù)關(guān)系,表現(xiàn)在水位流量關(guān)系曲線形狀上呈現(xiàn)出極不規(guī)則、大小不一、位置不定的復(fù)式繩套(見圖1)。九江水文站目前流量整編方法為連時(shí)序法,年流量測次在70次以上,為了減少外業(yè)水文測驗(yàn)人力、設(shè)備,提高流量整編及報(bào)汛精度,采用落差指數(shù)法對九江水文站水位流量單值化方法進(jìn)行探討。
圖1 九江水文站水位流量關(guān)系圖
2 落差指數(shù)法
落差指數(shù)法要求測站河段宜順直、河槽宜基本穩(wěn)定、且落差應(yīng)具有代表性。落差指數(shù)法的基本原理如下:
天然河道里的洪水波運(yùn)動屬于非恒定流,洪水演進(jìn)可用圣維南方程組描述,圣維南的非恒定流動力方程如下:
(1)
(1)式中L為沿河道的距離,m;Z為水位,m;v為斷面平均流速,m/s;g為重力加速度,m/s2 ;為摩阻比降,用曼寧公式計(jì)算,通常表示為Q2/K2,K為流量模數(shù)。
為水面比降,表示為河底比降(S0,通常用穩(wěn)定流水面比降代替)與附加比降(,h是水深)之和;為摩阻項(xiàng),表示沿程摩阻損失,克服阻力所做的功;為慣性項(xiàng),說明流速隨時(shí)間和沿程的變化,反映動能的變化。
(1)式可變換為:
(2)
一般河道洪水波的慣性項(xiàng)與附加比降相比,其量甚小(小兩個(gè)數(shù)量級),可以忽略。于是(2)式可變換為:
(3)
穩(wěn)定的天然河流,流量模數(shù)K以及穩(wěn)定流水面比降與水深基本呈單值關(guān)系,而附加比降則取決于洪水漲落和回水頂托的綜合影響,表示的實(shí)際就是擴(kuò)散波(忽略慣性項(xiàng))時(shí)水面的實(shí)際比降,其值可表示為:
(4)
式中為兩固定斷面的水位差,即水位落差,m;L為兩固定斷面的間距。
將(4)式代入(3)式得:
由于K與水深為單值關(guān)系,而L為常數(shù),所以也與水深呈單值關(guān)系,令,即可推導(dǎo)出落差指數(shù)法的理論公式:
(5)
式中q稱為單值化流量,或者校正流量因數(shù)。(5)式中落差指數(shù)0.5為理論值,它是水流阻力平方律的反映,當(dāng)水面比降不發(fā)生轉(zhuǎn)折變化,即水面線為直線時(shí),(5)式正確。由于受洪水漲落、回水頂托的影響,水面線一般為弧線變化,尤其是當(dāng)計(jì)算落差的兩固定斷面相差較遠(yuǎn)時(shí),水面線會比較明顯地表現(xiàn)為曲線,要使曲線落差逼近直線落差,式(5)的處理不一定會達(dá)到預(yù)期目的。因此,實(shí)際工作中,經(jīng)驗(yàn)性地將(5)式表示為:
(6)
(6)式即為落差指數(shù)法的基本公式,式中α為落差指數(shù)。
3 單值化方法
3.1 落差水尺確定
九江水文站上游43km有碼頭鎮(zhèn)水位站,下游30km是鄱陽湖的出口站湖口水文站。通過分析,碼頭鎮(zhèn)水位站水位較湖口水文站相關(guān)度較低,九江水文站采用單落差水尺,為湖口水文站水位。
3.2 落差指數(shù)
通過2013年實(shí)測資料試算,水位校正流量(Z~q)關(guān)系曲線的相關(guān)系數(shù)R2的關(guān)系見表1。通過優(yōu)選,最終選用落差指數(shù)為0.5,相關(guān)系數(shù)R2為0.9973。
表1 九江水文站校正流量(Z~q)關(guān)系相關(guān)系數(shù)R2表
序號 落差指數(shù) R2 備注
1 0.45 0.9970492463 九江至湖口水位落差
2 0.50 0.9973495394
3 0.55 0.9968454723
4 0.60 0.9955675381
3.3 精度分析
利用確立的落差指數(shù)法公式以及分析確定的落差指數(shù)法的各項(xiàng)參數(shù),對九江水文站2013年71次實(shí)測流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算相應(yīng)測次的校正流量,并點(diǎn)繪水位與校正流量關(guān)系圖,進(jìn)行定線誤差檢驗(yàn)。
從2013年71次水位與校正流量關(guān)系圖上看,關(guān)系點(diǎn)據(jù)密集,分布成帶狀,無明顯偏離,相關(guān)系數(shù)R2大于0.99,符號檢驗(yàn)、適線檢驗(yàn)、偏離數(shù)值檢驗(yàn)均滿足要求,系統(tǒng)誤差為-0.39%,隨機(jī)不確定度在6.4%。具體關(guān)系點(diǎn)分布、定線如圖1所示,水位、校正流量單一曲線相關(guān)參數(shù)見表1。參照《水文巡測規(guī)范》第4.3.2條規(guī)定:水位流量關(guān)系點(diǎn)據(jù)散亂,用單值化方法處理后可分布呈帶狀,一類精度水文站系統(tǒng)誤差不大于1.0%,隨機(jī)不確定度高水位級在9.0%~11.0%之間,中水位級在11.0%~12.0%之間,可定單值化關(guān)系線,同時(shí)滿足《水文資料整編規(guī)范》SL247-2012中表3.3.2-1水位流量關(guān)系定線精度指標(biāo),對一類精度水文站采用單一曲線法的定線精度指標(biāo)系統(tǒng)誤差≤±1%,隨機(jī)不確定度≤8%的要求,九江水文站分析誤差符合上述規(guī)定,可定單值化關(guān)系線。
圖1 九江水文站水位流量單值化關(guān)系圖
表2 九江水文站落差指數(shù)法單值化水位流量關(guān)系精度
序號 項(xiàng)目 最小 最大
1 九江水位(m) 8.28 17.22
2 九江實(shí)測流量(m3/s) 9740 39100
3 九江至湖口落差(m) 0.38 0.85
4 九江還原流量(m3/s) 9730 38000
5 相對誤差(%) -4.59 6.37
1、鄱陽位于長江中下游。
2、鄱陽湖,古稱彭蠡、彭蠡澤、彭澤,位于江西省北部,地處九江、南昌、上饒三市,是中國第一大淡水湖,也是中國第二大湖,僅次于青海湖。
3、鄱陽湖,是長江中下游主要支流之一,也是長江流域的一個(gè)過水性、吞吐型、季節(jié)性重要湖泊。湖區(qū)面積,在平水位(14米~15米)時(shí)湖水面積為3150平方公里,高水位(20米)時(shí)為4125平方公里以上。但低水位(12米)時(shí)僅500平方公里,據(jù)2008年水文資料,當(dāng)湖水位22.59米時(shí),湖泊面積為4070平方公里。
4、鄱陽湖主要由贛江、修河、信江、饒河、撫河等水源供給,自南向北在九江市湖口縣石鐘山附近匯入長江。
5、鄱陽湖在調(diào)節(jié)長江水位、涵養(yǎng)水源、改善當(dāng)?shù)貧夂蚝途S護(hù)周圍地區(qū)生態(tài)平衡等方面都起著巨大的作用。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:武漢長江隧道;盾構(gòu)井;深基坑;降水設(shè)計(jì)
中圖分類號:U231文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)11-0156-03
一、工程概況
武漢長江隧道工程位于武漢長江一橋、二橋之間,是一條溝通內(nèi)環(huán)線以內(nèi)漢口和武昌中心區(qū)的重要過江通道。隧道設(shè)計(jì)車速50km/h,雙向車道,每車道寬3.75m,其主要施工方法為盾構(gòu)法。隧道在盾構(gòu)段的兩端各設(shè)一處盾構(gòu)工作井,其中江南豎井段位于武漢理工大學(xué)(三層樓小區(qū))足球廠內(nèi),目前已施工完畢;漢口盾構(gòu)接收井位于魯茲故居左側(cè),平和打包廠的右側(cè),里程為RK2+710.3~RK2+741.2,地面標(biāo)高25.45m,開挖深度21.555m。基坑圍護(hù)分段采用800mm地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐,墻深為35.5m。
二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
(一)工程地質(zhì)條件
依據(jù)勘察報(bào)告,場區(qū)地層分布情況如下:
①人工填土層:該層在兩岸沿線普遍分布,層厚1.80~5.60m;②1黏土:光澤反應(yīng)光滑,韌性高,呈飽和、可塑狀,厚度1.90~6.50m;②2粉質(zhì)黏土:軟塑狀,主要分布于長江一級階地;②3粉土:主要以透鏡體分布于②1、②2層之中,呈飽和、中密狀態(tài),厚度0.50~3.0m;②4粉質(zhì)黏土:灰~褐灰色,夾有約10~20%粉土、粉砂薄層,具水平層理,軟塑狀,厚1.00~6.30m。②5淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰~灰褐色,含1~2%有機(jī)質(zhì)飽和、流塑狀,厚度2.10m;②6粉土:灰~灰黃色,夾薄層粉質(zhì)黏土及粉砂,韌性低,呈飽和、中密狀態(tài),為粉質(zhì)黏土~粉細(xì)砂的過渡層,厚度0.50~1.30m;③1粉細(xì)砂:呈飽和、中密~密實(shí)狀態(tài),厚度1.90~22.30m;③2中粗砂:灰色,含有機(jī)質(zhì)及云母,呈飽和、中密~密實(shí)狀態(tài),厚8.60~14.80m;④卵石:呈飽和、密實(shí)狀態(tài),厚度1.20~1.90m;⑤志留系(Sf)泥質(zhì)粉砂巖夾砂巖、頁巖。
(二)水文地質(zhì)條件
場地地下水按其賦存條件分為上層滯水和孔隙承壓水兩種類型,上層滯水主要賦存于填土層的孔隙之中,以大氣降水、地表水及生產(chǎn)生活用水為主要補(bǔ)給來源,勘察期間測得上層滯水水位埋深變化在-0.55m~-2.8m;孔隙承壓水主要賦存于粉細(xì)砂、中粗砂和卵石層之中,以上覆粉質(zhì)黏土為相對隔水頂板,以志留系泥質(zhì)砂巖巖層為其隔水底板,含水層厚度約38.0m,承壓水與長江、漢江地表水具有一定的水力聯(lián)系。根據(jù)非完整井抽水試驗(yàn)結(jié)果,承壓含水層概化滲透系數(shù)為20.57m/d,影響半徑169m。根據(jù)武漢臨江場地資料,豐水期江水位高于承壓水位,長江、漢江地表水系補(bǔ)給地下水,地表水由長江、漢江水系等流向孔隙承壓含水層中;枯水期江水位低于承壓水位,承壓水補(bǔ)給江水,地下水向江水排泄。
三、基坑降水方案
上部粉土夾層中的地下水因滯后效應(yīng)難以疏干,采取地下連續(xù)墻側(cè)向止水帷幕對其阻隔,對于該場地地下承壓水治理則采用深井降水方法。
1.基坑涌水量的估算。按穩(wěn)定流承壓環(huán)形非完整井考慮,采用大井法對基坑最大涌水量進(jìn)行概算。計(jì)算公式:
式中:Q――基坑涌水量(m3/d);
K――含水層滲透系數(shù)(綜合取值18m/d);
M――含水層厚度(取值30.0m);
R――抽水影響半徑(取值169m);
S――基坑內(nèi)承壓水降深(取值20.90m,即承壓水由初始值-1.60m降至-22.50m);
r0――基坑折算半徑(取值19.85m,盾構(gòu)井基坑概化面積為1234m2)。
將上述參數(shù)代入公式|計(jì)算可得:
Q=31462m3/d=1311m3/h
2.降水井?dāng)?shù)量的確定。所需降水井的數(shù)量是根據(jù)基坑總涌水量與設(shè)計(jì)單井抽水量確定的。如果單井抽水量設(shè)計(jì)為50m3/h,則共需的井?dāng)?shù)為26口;如果單井抽水量設(shè)計(jì)為80m3/h,則共需的井?dāng)?shù)為16口。考慮到基坑面積較小,降水井點(diǎn)布置過多可能會對土方開挖及支撐施工造成影響,而且地下連續(xù)墻對側(cè)向水流補(bǔ)給有一定阻滲作用,考慮采用50m3/h和80m3/h交錯使用,總涌水量按衰減20%進(jìn)行考慮,同時(shí)考慮20%的安全儲備,則共需降水井21口。
以設(shè)計(jì)降深要求作為控制原則,采取在基坑內(nèi)布置21口降水井、4口觀測井,經(jīng)驗(yàn)算,井距在5~11米左右。井位的實(shí)際布置情況詳見圖1。
3.降水井技術(shù)要求。降水井采用沖擊式清水鉆進(jìn)成孔,具體滿足以下技術(shù)要求:
(1)地面以下0~25m為實(shí)管,25~35m為濾水管。實(shí)管為壁厚3~4mm鋼卷管,外徑250mm,側(cè)壁密封無孔隙,濾管為壁厚3~4mm鋼卷管,外徑250mm,側(cè)壁鉆孔,孔徑16mm,孔距10cm,濾管外包纏12目鋼絲網(wǎng)一層,60目尼龍網(wǎng)三層。
(2)井管與孔壁之間0~24m填黏土球,24~38m填濾料。黏土球?yàn)橹睆?0~40mm,反濾料為直徑2~3mm的綠豆砂。
(3)洗井充分,水位反映靈敏,單井涌水量不小于50m3/h,單井抽水含砂量初不超過1/100000。
4.對周圍環(huán)境影響的評估。基坑開挖及降水后,承壓水位降低將使周邊土體產(chǎn)生附加荷載而導(dǎo)致相應(yīng)的沉降,對周圍建筑物及市政設(shè)施會構(gòu)成不同程度的危害。因此,需對可能發(fā)生的危害程度做出正確的評估。估算因降水而引起的地面最大沉降量計(jì)算式:
式中:ΔSw――承壓水水位下降引起的地面沉降量;
Ms――取經(jīng)驗(yàn)數(shù)值0.3~0.9;
?啄wi――為承壓水下降引起i層的附加應(yīng)力(KPa);
Δhi――為i層厚度(cm);
Esi―為i層的壓縮模量(MPa)。
把各分層土體參數(shù):
Δh②2=250cm,Es②2=4.0MPa
Δh②3=50cm,Es②3=7.5MPa
Δh②1=530cm,Es②1=5.0MPa
Δh②4=600cm,Es②4=4.5MPa
Δh②6=70cm,Es②6=9.0MPa
Δh③1=200cm,Es③1=13.0MPa
Δh③2=200cm,Es③2=13.0MPa
及Ms=Ms1×Ms2代入上式得:ΔSw=4.1cm。
以上計(jì)算結(jié)果沒有考慮上部土層垂直向水頭分布的差異,也不考慮沉降量隨時(shí)間的變化,同時(shí)也沒有考慮地下連續(xù)墻體止水帷幕對坑內(nèi)外水頭差的影響,它僅為按彈性理論得到的最終固結(jié)沉降,這跟實(shí)際情況往往有較大出入。因?yàn)樵摰囟勿ば酝翆虞^厚,其垂直方向上滲透系數(shù)很小,地面沉降量隨時(shí)間的增值比較緩慢。而在合理的降水設(shè)計(jì)和良好的施工質(zhì)量的前提下,降水引起的地面沉降量一般小于預(yù)測計(jì)算值,且沉降比較均勻。但在深基坑開挖過程中,仍應(yīng)根據(jù)挖土程序的需要及基坑的施工進(jìn)度,合理調(diào)整抽水井開啟數(shù)量,減小基坑周邊水位降幅。
四、降水井施工
【關(guān)鍵詞】船閘;深井降水井;抽水試驗(yàn)
0.概述
引江濟(jì)漢工程是一條引長江水到漢江的特大型干渠,是南水北調(diào)中線一期工程的一個(gè)組成部分。引江濟(jì)漢通航工程依托于引江濟(jì)漢干渠,兩端另辟有進(jìn)出口和連接河段(引航道)。進(jìn)出口處分別布置一座Ⅲ級船閘,船閘最大通航船舶為2×1000t級船隊(duì)。
進(jìn)口船閘布置在長江左岸的荊州市李埠鎮(zhèn)龍洲垸,與引水干渠取水口相鄰,通航渠道的進(jìn)口布置在引水干渠進(jìn)口的下游1500m處。龍洲垸船閘最大基坑深度為20.8米,本文通過現(xiàn)場單井和群井試驗(yàn),確定水文地質(zhì)參數(shù)和滲透系數(shù)等參數(shù),對其它大型船閘基坑具有重要的借鑒作用。
1.水文地質(zhì)情況
1.1水文地質(zhì)
工程區(qū)位于長江的一級階地,主要有兩個(gè)含水巖組,上部為全新統(tǒng)粘土、粉質(zhì)粘土孔隙潛水含水巖組,下部為粉細(xì)砂、砂卵石孔隙承壓水含水巖組。
1.1.1孔隙潛水
主要分布于上層粉質(zhì)粘土中,含水層厚度一般為2~5m,水量不豐富,地下水埋深一般較淺,多為0.5~2.5m,局部地帶在某一時(shí)段(一般為豐水期)具有弱承壓性。其補(bǔ)給來源主要為大氣降水的入滲直接補(bǔ)給和長江豐水期河水補(bǔ)給,隨季節(jié)性變化,雨季地表水補(bǔ)給地下潛水,潛水水位升高,旱季潛水排泄于長江之中,潛水水位隨之降低。排泄途徑主要為蒸發(fā)和補(bǔ)給河湖水。受含水層分布不穩(wěn)定及地形地貌的影響,其逕流條件較復(fù)雜,逕流方向各異。
1.1.2孔隙承壓水
主要賦存于下部的粉細(xì)砂、砂礫石層中,埋藏于相對隔水的粘性土層之下。含水層厚度隨下部砂層及砂礫卵石層的厚度不同而不同,多大于30.0m。其頂板埋深多為5~15m,含水量豐富。承壓水的補(bǔ)給來源主要是長江水及上部地表潛水的越流補(bǔ)給。排泄途徑主要是枯水期滲入長江和越流補(bǔ)給上部潛水。其承壓性隨長江水位的影響而變化,隨長江水位的升高而增大,距長江由近至遠(yuǎn),承壓性逐漸降低,水力坡度約為0.07%。
1.2主要工程地質(zhì)問題
閘基土體由極微透水等級的粘性土和中等-強(qiáng)透水等級粉細(xì)砂和卵石構(gòu)成,所含的承壓水對基坑開挖產(chǎn)生極大的影響。承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板,造成突涌現(xiàn)象。基坑突涌將會破壞地基強(qiáng)度,并給施工帶來很大的困難,因此,必須采取降水措施,確保基坑的干施工。
2.抽水試驗(yàn)方法
2.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù):主要為滲透系數(shù)K、影響半徑R等。
(2)通過測定井孔涌水量及其與水位下降(降深)之間的關(guān)系,分析確定含水層的富水程度、評價(jià)井孔的出水能力。
(3)為降水工程設(shè)計(jì)提供所需的水文地質(zhì)數(shù)據(jù),如影響半徑、單井出水量、單位出水量、井間干擾出水量、干擾系數(shù)等,依據(jù)降深和流量選擇適宜水泵型號。
(4)確定水位下降漏斗的形狀、大小及其隨時(shí)間的增長速度;直接評價(jià)降水工程的涌水量。
2.2降水井施工工藝流程(如圖1)
圖1 降水井施工工藝流程圖
2.3抽水試驗(yàn)孔及觀測孔的選擇
如圖2,選擇68、69、70、60、59、58號井為試驗(yàn)井,單井抽水試驗(yàn)選擇60號井為抽水主井,58、59兩井與68、69、70號三井為兩條垂直向觀測井,以觀測不同徑流方向的降深情況,群井抽水試驗(yàn)以69、60、58號井為抽水主井,68、70、59為觀測井。
圖2 降水井布置圖
2.4水井施工
2.4.1成井
成井施工設(shè)備:采用兩臺CZ-150型沖擊鉆。
計(jì)劃成井深度及孔徑:40m、ф500mm
成井工藝:井口埋設(shè)ф600mm護(hù)筒,采用CZ-150型沖擊鉆沖擊成孔,沖擊成孔過程中擬采用泥漿護(hù)壁,當(dāng)一個(gè)回次沖擊約2m時(shí)采用撈渣桶或泥漿泵清理孔底於渣,如此反復(fù),直至成井深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2.4.2井管選擇及安裝
井孔施工完成后進(jìn)行下一步工序:井管的安裝
井管的選擇:擬選用ф300mm、壁厚≥3mm的無縫鋼管作為井管使用,各類型水井的井管結(jié)構(gòu)參見表1。
表1
過濾管孔眼的加工,根據(jù)《供水管井技術(shù)規(guī)范》(GB50296-99)及場地的地質(zhì)條件,網(wǎng)眼設(shè)計(jì)規(guī)格可選為:單個(gè)孔眼縫直徑16-18mm,各孔眼中心距為40mm,孔隙率≥15%,梅花形布設(shè)。濾管外用80目的尼龍網(wǎng)包纏2~3層。
井管的安裝:采用起重設(shè)備分節(jié)安裝,安裝前第一節(jié)井管底部用5mm厚圓鋼板(或混凝土塞)封底,兩節(jié)井管間用電焊焊接,焊接時(shí)要確保兩節(jié)井管對齊且在同一軸線上,下沉井管時(shí)用對中器定出井孔中心,確保井管居中,井管安放到設(shè)計(jì)位置后固定,進(jìn)行填礫及管外封閉。
2.4.3填礫及管外封閉
井管安裝完后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填礫。
濾料的選取:濾料規(guī)格為1-3mm,成份為粗砂及細(xì)礫,磨園度要好,其不均勻系數(shù)應(yīng)小于2。
濾料填設(shè)厚度及高度:濾料填設(shè)厚度為100mm,填設(shè)高度應(yīng)大于濾管高度0.5m。
封孔:井口下至濾管以上0.5m用風(fēng)干粘土球(直徑3~5cm)止水。
圖3 降水井結(jié)果示意圖
2.4.4 洗井
下管填礫后,及時(shí)進(jìn)行洗井,采用間斷抽水或活塞洗井法,直至水清、砂凈,可能持續(xù)時(shí)間2~4小時(shí),直至含砂量小于1/10萬(重量比),并及時(shí)觀測靜止水位。
2.5抽水試驗(yàn)方案
2.5.1觀測內(nèi)容、方法
觀測內(nèi)容:主要為水位,包括抽水井中的靜止、動水位及流量,觀測井的靜止水位、歷時(shí)水位變化等。
觀測方法:水位觀測采用電測深水位計(jì),流量觀測采用水表。
2.5.2抽水試驗(yàn)方法
單井抽水試驗(yàn)以60號井為抽水主井,58、59兩井與68、69、70號三井為兩條垂直向觀測井,根據(jù)需要記錄時(shí)間與井管出水量繪出降深曲線,群井抽水試驗(yàn)以69、60、58號井為抽水主井,68、70、59為觀測井,得出抽水井和觀測井之間情況。
2.5.3涌水量及水位變化
在穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間內(nèi),涌水量和動水位與時(shí)間關(guān)系曲線在一定范圍內(nèi)波動,而且沒有持續(xù)上升或下降的趨勢。當(dāng)水位降深小于10m,水位波動值不超過5cm,一般不應(yīng)超過平均水位降深值的1%(以最遠(yuǎn)觀測孔的動水位判定),涌水量波動值不能超過平均流量的3%。
2.5.4觀測頻率及精度
(1)水位觀測時(shí)間在抽水開始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90min進(jìn)行觀測,以后每隔30min觀測一次,穩(wěn)定后可延至1h觀測一次。水位讀數(shù)在抽水井中精確到厘米(cm),在觀測井中精確到毫米(mm)。
(2)涌水量觀測應(yīng)與水位觀測同步進(jìn)行;水表讀數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確到0.001 m3。
2.5.5恢復(fù)水位觀測要求
停泵后立即觀測恢復(fù)水位,觀測時(shí)間間隔與抽水試驗(yàn)要求基本相同。若連續(xù)3h水位不變,或水位呈單向變化,連續(xù)4h內(nèi)每小時(shí)水位變化不超過1cm,或者水位升降與自然水位變化相一致時(shí),即可停止觀測。
試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)測量孔深,確定過濾器掩埋部分長度。淤砂部位應(yīng)在過濾器有效長度以下,否則,試驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)行。
3.抽水試驗(yàn)資料整理及參數(shù)確定
試驗(yàn)期間,對原始資料和表格及時(shí)進(jìn)行整理。試驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)行資料分析、整理,作出抽水試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括:水位和流量過程曲線、水位和流量關(guān)系曲線、水位和時(shí)間(單對數(shù)及雙對數(shù))關(guān)系曲線、恢復(fù)水位與時(shí)間關(guān)系曲線、抽水成果、鉆孔平面位置圖等。
根據(jù)水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算模型選擇水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算公式為:
3.1滲透系數(shù)計(jì)算公式:
K=
式中:K——滲透系數(shù)(m/d);
Q——穩(wěn)定抽水流量(m3/d);
r1——觀測井1與抽水孔距離(m);
r2——觀測井2與抽水孔距離(m);
ζ——抽水孔1非完整井補(bǔ)充水流阻力值系數(shù);
ζ——抽水孔2非完整井補(bǔ)充水流阻力值系數(shù);
M——含水層厚度(m);
S——觀測孔1中水位降深(m);
S——觀測孔2中水位降深(m)。
3.2影響半徑計(jì)算公式:
R=10S
式中:R——影響半徑(m);
K——滲透系數(shù)(m);
S——主井水位降深(m);
4.結(jié)束語
通過抽水試驗(yàn)結(jié)果可以得出本工程水文地質(zhì)情況和地下水位的滲透系數(shù)及每口井的影響范圍,為后續(xù)本工程降水施工的井?dāng)?shù)確定,提供有利的數(shù)據(jù)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
盛夏季節(jié),位于湖北省武漢市武昌城區(qū)的沙湖,水幾乎被抽干,出湖底的淤泥――號稱武漢市歷史上規(guī)模最為龐大的治湖行動拉開了序幕。
7月6日,東湖沙湖連通工程暨沙湖大橋開工儀式舉行。按照計(jì)劃,在沙湖的東南側(cè),一條長約1700米的渠道將穿越繁忙的街道和密集的居民區(qū),并最終與東湖連通。
東湖是武漢市最大的湖泊,也是中國最大的城中湖,面積10倍于沙湖,達(dá)32.5平方公里。而連通東湖與沙湖,不過是武漢構(gòu)建“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程的第一步。
根據(jù)國家發(fā)改委批復(fù)的《武漢市大東湖生態(tài)水網(wǎng)總體方案》,武昌地區(qū)的東湖、沙湖、北湖等六大湖泊,都將與長江連通,整個(gè)工程估算總投資將近160億元,因此,有人將這一工程通俗地稱為“六湖連通”。
但這一龐大的湖泊治理工程,在當(dāng)?shù)匾l(fā)極大爭議。由于對拆遷規(guī)劃不滿,武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部宿舍區(qū)和武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司宿舍區(qū)的居民,先后走上街頭“散步”,來表達(dá)他們的訴求。
“引江灌湖”夢
長江與漢江在武漢交匯,湖泊眾多,但很多湖泊的水質(zhì),都介于五類和劣五類之間,屬于重度污染。武漢流傳著一種說法:這座城市“優(yōu)于水,也憂于水”。
湖泊污染的治理和恢復(fù)極其困難。2005年,武漢市政府曾經(jīng)對緊鄰省政府和省委大院的水果湖進(jìn)行清淤。水果湖是東湖西南端的一個(gè)湖汊,不過0.14平方公里。在投入2000萬元、清出12萬立方米淤泥后,水果湖水質(zhì)也僅得到了暫時(shí)的改善。
既然清淤不那么有效,有人想到引入江水,連通湖泊,讓湖水流動起來。
2002年9月,武漢市參與了科技部“十五”期間關(guān)于水污染控制與治理的重大科技專項(xiàng),并在漢陽地區(qū)進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)綜合示范。
科技部為這個(gè)“武漢水專項(xiàng)”提供2500萬元,武漢市政府匹配5000萬元,并成立了武漢碧水科技有限公司(下稱碧水公司),負(fù)責(zé)項(xiàng)目運(yùn)作。
該課題組提出了具體建議:引漢江水入湖,并貫通漢陽的龍陽湖、三角湖、墨水湖和南太子湖這四個(gè)主要湖泊,然后抽排到長江。碧水公司也拿出了投資5.64億元、為期三年的漢陽地區(qū)四湖水體修復(fù)工程方案。
工程的環(huán)境影響報(bào)告書于2005年初獲得武漢市環(huán)保局通過。武漢市政府有關(guān)官員后來又提出增加北太子湖和后官湖,以推動武漢新區(qū)的發(fā)展。
碧水公司黨委書記陳賢德告訴《財(cái)經(jīng)》記者,歷史上,漢陽地區(qū)諸多湖泊曾連為一體,上述幾個(gè)湖泊至今還“藕斷絲連”,存在一些溝渠,只需對原有溝渠進(jìn)行疏浚,再開挖部分新溝渠,就可實(shí)現(xiàn)連通。
2005年下半年,該項(xiàng)目進(jìn)行了兩次小規(guī)模的江湖連通調(diào)水試驗(yàn)。漢江水首先經(jīng)過原本是一潭死水的琴斷小河。陳賢德說,調(diào)水之后,琴斷小河內(nèi)出現(xiàn)了更多的沉水植物,以及成群的魚苗。
目前,需要新挖的渠道中,連通龍陽湖與三角湖的湯山渠已經(jīng)完工;連通墨水湖與龍陽湖的明珠渠,剛開始在墨水湖畔的南國明珠小區(qū)內(nèi)施工,且有大量的拆遷工作尚未完成。
據(jù)最近公布的信息,“漢陽六湖水系網(wǎng)工程”的預(yù)算已增加到19億元,預(yù)計(jì)于2014年初竣工。
但對于漢陽地區(qū)的“引江灌湖,六湖連通”工程,也有專家提出了不同意見。武漢市環(huán)境監(jiān)測中心站的鄭燕萍就曾經(jīng)在《武漢建設(shè)》雜志撰文指出:“引江灌湖”本質(zhì)上是污染的轉(zhuǎn)嫁,并不是治理;漢江頻繁發(fā)生“水華”,表明其水體已經(jīng)相當(dāng)脆弱,“引江灌湖”后會不會引起新的長江下游“水華”,還是一個(gè)疑問。
此外,“引江灌湖”的前提條件是漢水有較高的水位,但三峽工程蓄水和“南水北調(diào)”中線工程都會影響漢江的水位,由此決定了很難在自然條件下完成引水。若使用抽灌江水,則需要大量能源。
對此,陳賢德回應(yīng)說,受污染湖水排入長江,其實(shí)和污水處理廠的水直接排入長江效果差不多。
此外,漢陽地區(qū)“六湖水系網(wǎng)”設(shè)計(jì)的引水量并不大,漢江水位每年有五個(gè)月時(shí)間可以滿足自然引水條件,而每年引水也就一兩次,每次約持續(xù)七天,設(shè)計(jì)流量約為每秒20立方米。
還有人擔(dān)心,各個(gè)湖泊的水質(zhì)不一樣,水質(zhì)相對較好的后官湖如果與水質(zhì)較差的另外幾個(gè)湖泊混在一起,會造成污染物的擴(kuò)散。
陳賢德對《財(cái)經(jīng)》記者表示,各個(gè)湖泊之間有閘門,會根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測情況進(jìn)行控制。而且,在漢陽的六湖水系設(shè)計(jì)中,湖水是單向流動,后官湖的水剛好流向水質(zhì)較差的湖泊。
“大東湖”規(guī)劃
漢陽地區(qū)“六湖連通”工程尚未完工,湖北省和武漢市政府又拿出了一個(gè)更為龐大的計(jì)劃:構(gòu)建“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)。
湖北省政府發(fā)展研究中心課題組在2005年10月公布的《關(guān)于武昌“大東湖”水網(wǎng)生態(tài)構(gòu)建工程的設(shè)想》中稱,武昌地區(qū)的東湖、沙湖、北湖、楊春湖、嚴(yán)西湖和嚴(yán)東湖這六大湖泊可相互連通,并引入長江水,總投資預(yù)計(jì)為29.77億元。
到2007年上半年,長江水資源保護(hù)科學(xué)研究所牽頭編制完成了“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建工程的可行性研究報(bào)告和環(huán)境影響報(bào)告書。
根據(jù)武漢水務(wù)局2008年9月的一份內(nèi)部材料,該項(xiàng)目的總投資已經(jīng)調(diào)整為87.69億元。其中水網(wǎng)連通工程為35.76億元,污染控制和生態(tài)修復(fù)工程分別為30.07億元和20.51億元。
2009年5月,“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)總體方案獲國家發(fā)改委的立項(xiàng)批準(zhǔn)。工程估算總投資變成了158.7億元,實(shí)施期為12年,其中前四年的投資就高達(dá)91.6億元。
6月29日,武漢市專門成立了武漢水資源發(fā)展投資有限公司,承擔(dān)“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營。根據(jù)武漢市政府的簡報(bào),該公司已經(jīng)與農(nóng)行、建行、國家開發(fā)銀行、漢口銀行等八家銀行簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,共獲得授信148億元。待條件成熟時(shí),該公司還將引進(jìn)戰(zhàn)略投資者,實(shí)施股份化轉(zhuǎn)型。
一周之后,“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程啟動儀式暨東湖沙湖連通工程開工儀式正式舉行,由武漢地產(chǎn)開發(fā)投資集團(tuán)有限公司(下稱武漢地產(chǎn)集團(tuán))統(tǒng)籌開發(fā)東湖沙湖連通工程。
據(jù)2008年武漢市環(huán)境狀況公報(bào),武昌地區(qū)的上述六個(gè)湖泊中,除嚴(yán)東湖符合四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),其他幾個(gè)湖泊均為五類或劣五類水質(zhì)。
雖然“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)項(xiàng)目駛上了“快車道”,但仍有人對這一工程持有保留意見。武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部退休職工何國新的擔(dān)心頗有代表性:“工程效果究竟會怎樣, 恐怕很難說。”
武漢老科技工作者協(xié)會的一份材料就指出,近年來,長江水位長期處于22米左右,大大低于湖水水位,調(diào)水條件不佳。武漢多家媒體曾在2008年報(bào)道,“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程擬采用閘引泵排形式,從鄰近楊春湖的青山港引水,設(shè)計(jì)流量約為每秒40立方米,每年可引水69天,引水量2.4億立方米,相當(dāng)于“大東湖”六個(gè)湖泊總?cè)莘e的2倍。
但武漢水務(wù)局的一份資料顯示,根據(jù)長江水位和湖泊水質(zhì)的年內(nèi)變化情況,每年可引水兩到三次,每次連續(xù)引水十天,年最大引水量僅為1.04億立方米。
換句話說,在絕大部分時(shí)間內(nèi),“大東湖”的湖水仍然是難以流動的,無法稀釋污染物。
拆遷之爭
對于江湖連通的理念,國際著名環(huán)保組織世界自然基金會武漢辦公室的雷剛博士表示支持。
重建江湖聯(lián)系,正是世界自然基金會近年來在長江流域推行的主要項(xiàng)目內(nèi)容之一。
不過,雷剛也表示,湖泊連通不能解決一切問題,也不會在短期內(nèi)見效。此外,能否合理選取調(diào)水方案、保證全面截污等措施的實(shí)行,都將對工程的成敗產(chǎn)生影響。
中國科學(xué)院水生生物研究所水環(huán)境工程研究中心主任吳振斌也對《財(cái)經(jīng)》記者解釋說,所謂“江湖連通”,只是漢陽六湖水系網(wǎng)和“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程的一部分而已,遠(yuǎn)非全部。
“引江入湖目的不是換水,而是創(chuàng)造生態(tài)恢復(fù)的條件,在湖泊生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中起到‘推一把’的作用。”吳振斌指出。治理湖泊更需要依靠的還是各種綜合治理措施,不要把湖泊連通這個(gè)次要角色當(dāng)成了主要角色。
中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所秦伯強(qiáng)研究員則提醒說,引江入湖需要精心設(shè)計(jì),“引流過多成本太高,引流太少又起不到多大效果。”在某些情況下,引江入湖也可能帶來副作用。
以杭州西湖為例,近年來在截污等方面下了很大功夫,加上每年都要引錢塘江水入西湖,水質(zhì)明顯改善。但另一方面,由于錢塘江水的氮含量比西湖還高,新的含氮污染物也隨之被引入西湖。
碧水公司黨委書記陳賢德告訴《財(cái)經(jīng)》記者,調(diào)水并非目的,只是一種手段――幫助湖泊水體恢復(fù)自凈能力。更為重要的是全面截污、生態(tài)修復(fù)等綜合治理措施。
在他看來,即便各項(xiàng)治理措施得當(dāng),要想讓那些被嚴(yán)重污染的湖泊的水質(zhì)穩(wěn)定地提升到四類,恐怕至少得一二十年的時(shí)間。
如今,“大東湖”生態(tài)水網(wǎng)工程已經(jīng)啟動,但率先開工的東湖沙湖連通工程引發(fā)了極大爭議。根據(jù)武漢水務(wù)局2008年9月的一份內(nèi)部材料,東湖沙湖連通工程有兩個(gè)方案。方案一以明渠為主,穿過主干道中北路區(qū)域時(shí)采用隧道;方案二以隧道為主、明渠為輔。
武漢市政府最終決定采取明渠方案。不僅如此,政府還提出要借機(jī)打造“楚河漢街”。據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道,東湖沙湖連通渠即為楚河,總長1700米,最大寬度70米,最小寬度20米,平均寬度25米。漢街依楚河兩岸而生,長1500米。此外,東湖沙湖連通渠沿線將建設(shè)文化區(qū)、高尚居住區(qū)、辦公綜合區(qū)等。
2009年6月26日,武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部宿舍區(qū)西側(cè)一面不起眼的墻上,突然貼出一紙公告,武漢地產(chǎn)集團(tuán)稱,該宿舍區(qū)被劃入東湖沙湖連通工程周邊改造的“居住與公共設(shè)施混合用地”。公示日期為6月26日至7月6日。
由于事先缺乏信息公開和公眾參與,且未提出拆遷補(bǔ)償條件和過渡措施,7月8日,武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部的教職工和家屬們一度堵住了宿舍區(qū)門口的東湖路。次日,與武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部宿舍區(qū)相鄰的武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司宿舍區(qū)的居民,也一度堵住了城市主干道中北路。
根據(jù)一份東湖沙湖連通拆遷工作內(nèi)部材料,規(guī)劃總用地面積竟高達(dá)1.7平方公里,拆遷量124.77萬平方米,涉及8932戶居民。但實(shí)際上,絕大部分居民的房屋,并不在東湖沙湖連通渠范圍之內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】鋼棧橋;鋼管樁;裸巖地質(zhì);施工技術(shù)
【中圖分類號】TU158【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3954(2011)02-0077-02
一、工程概況
武漢至黃岡城際鐵路黃岡公鐵兩用長江大橋主橋?yàn)殇撹炝盒崩瓨颍瑯蚩绮贾脼椋?1+243+567+243+81=1215m。因主墩基礎(chǔ)施工及后期邊跨側(cè)鋼梁安裝的需要,擬在南岸修建棧橋連通主墩。棧橋全長195m,跨度15m,3跨一聯(lián),共5聯(lián)。北岸棧橋長240m,跨度15m,3跨一聯(lián),共6聯(lián),按雙車道設(shè)計(jì),全寬8.0m,棧橋前端設(shè)置一個(gè)會車及存料平臺,主梁采用貝雷梁結(jié)構(gòu),橫向布置9片貝雷梁;棧橋縱向中心線距離橋梁中心線上游側(cè)22.0m,棧橋頂面標(biāo)高南岸為+25.73m, 北岸為+24.20m。詳見圖1“南岸棧橋總布置圖”。
圖1南岸棧橋總布置圖
1、地質(zhì)條件
橋址處覆蓋層均為粉砂層,南岸由2#主墩往岸邊逐步變薄,局部墩位無覆蓋層,隨著施工阻水面積的增加及長江水位的上漲,覆蓋層基本全部沖刷完;北岸由3#主墩至岸邊覆蓋層,在枯水期為7~10m厚,隨著長江水位的上漲,從岸邊到3#墩沖刷程度逐漸增大,3#主墩附近100m范圍基本全部沖刷完。覆蓋層下為砂、礫巖,屬弱風(fēng)化帶,巖石基本承載力[σ]=2000Kpa,南岸巖面傾斜嚴(yán)重,巖面與豎向最大有78°夾角。北岸巖面稍平坦。
2、水文條件
橋址處水面寬約1060m,最大水深約23~24m。橋址處流量大(洪水期流量達(dá)71800m3/s),流速達(dá)3.0m/s,流向與橋址基本呈0°夾角。
二、采用鋼棧橋方案的總體思路
為了有效地解決2#、3#主塔墩建設(shè)工期緊張,施工壓力大的問題,達(dá)到變水上施工為岸上施工的目的,經(jīng)過研究分析,采用鋼棧橋方案作為主塔墩施工的物資、設(shè)備運(yùn)送的主要通道,以提高主塔墩施工過程中材料、設(shè)備輸送效率,減少長江水位變化對施工的影響。
三、鋼棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場施工條件和施工需要,該鋼棧橋從使用功能上由架梁通道和汽車通道兩部分組成;從結(jié)構(gòu)上由鋼管樁基礎(chǔ)、型鋼分配梁、貝雷梁縱梁及橋面板組成。
1、鋼管樁基礎(chǔ)
鋼棧橋鋼管樁基礎(chǔ)采用鉆孔樁與鋼管樁結(jié)合形式,利用Φ1400×14mm鋼管樁做為鋼護(hù)筒進(jìn)行Φ1.4m鉆孔樁,鉆孔方式采用沖擊反循環(huán)成孔,鉆孔樁入巖深度不小于4.0m,鋼管內(nèi)灌注混凝土高度4.0m,達(dá)到鋼管樁與基巖固結(jié)的目的。設(shè)置兩層用槽32制作的連接系,連續(xù)墩橫橋向上下設(shè)置兩層連接系L3,制動墩橫橋向上下設(shè)置兩層連接系L3,縱橋向上下設(shè)置兩層連接系L2。連續(xù)墩上層連接系設(shè)置在距鋼管樁頂1m位置處,制動墩上層連接系設(shè)置在距鋼管樁頂1.42m位置處,上下層連接系的間距為4m ,為了棧橋的整體穩(wěn)定性得以更好的保證,連接系與鋼管樁之間均采用相慣線直接焊接連接。連續(xù)墩采用2根鋼管樁,橫橋向間距6.0m;制動墩采用4根鋼管樁,橫橋向間距6.0m,縱橋向間距5.0m。南岸岸邊基礎(chǔ)采用Φ1400×14mm挖孔樁基礎(chǔ),北岸岸邊基礎(chǔ)采用Φ800×8mm鋼管樁插打基礎(chǔ)。其余水中棧橋基礎(chǔ)因覆蓋層極少,采用鉆孔樁與Φ1400×14mm鋼管樁結(jié)合形式,鉆孔樁入巖深度不得小于4.0m,鋼管內(nèi)灌注混凝土高度不小于4.0m。最小樁長9m、最大樁長34m。水中鋼管樁基礎(chǔ)形式詳見圖2“鋼管樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖”。
圖2鋼管樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖
2、鋼棧橋上部結(jié)構(gòu)
為滿足汽車行駛和后期邊跨側(cè)鋼梁安裝的要求鋼棧橋從上到下依次為20cm厚C30預(yù)制混凝土橋面板,貝雷梁,2HN700*300mm分配梁,2HN400*200mm樁頂分配梁。分配梁型鋼長度根據(jù)各個(gè)部位的需要確定,為了增強(qiáng)整個(gè)鋼管樁基的整體穩(wěn)定性和樁頂分配梁本身的穩(wěn)定性,分配梁與鋼管樁之間采用剛性連接。
四、鋼棧橋施工
鋼棧橋鋼管樁基礎(chǔ)采用定位船定位,逐根鉆孔成樁,逐根連接的施工方法進(jìn)行鋼樁基礎(chǔ)施工。上部結(jié)構(gòu)采用履帶吊機(jī)由岸邊向江中心逐跨架設(shè)、安裝施工。
主要施工流程:定位船定位 導(dǎo)向架加工及安裝 插打第一排鋼管樁 沖擊鉆鉆孔成孔 澆筑混凝土 用連接系連接鋼管樁 安裝樁頂分配梁,貝雷梁及橋面結(jié)構(gòu) 50t履帶吊機(jī)上鋼棧橋按上述方法完成剩余的結(jié)構(gòu)施工。
1、鋼管樁基礎(chǔ)施工
南岸岸邊墩位處于的基巖上,采用挖孔樁方法施工基礎(chǔ):人工挖孔Φ1.6m、深度4.0m以上,埋置Φ1400×16mm鋼管樁后,澆注8.0m混凝土,其中嵌入巖層深度4.0m,樁內(nèi)混凝土高度4.0m,達(dá)到固結(jié)目的。北岸岸邊墩位處覆蓋層較厚,采用常規(guī)振動錘插打鋼管樁方法進(jìn)行施工。
水中墩棧橋鋼管樁基礎(chǔ)采用鉆孔樁與鋼管樁結(jié)合形式,利用Φ1400×14mm鋼管樁做為鋼護(hù)筒進(jìn)行Φ1.4m鉆孔樁施工,鉆孔方式采用沖擊反循環(huán)成孔,鉆孔樁入巖深度不小于4.0m,鋼管內(nèi)灌注混凝土高度4.0m。
管樁插打及鉆孔施工平臺采用浮式導(dǎo)向船形式,由5組2×HN400*200mm將兩艘定位船焊接成整體,兩艘定位船中間預(yù)留制動墩的4個(gè)樁位,便于導(dǎo)向架對位和插樁,以及固定鋼護(hù)筒;整個(gè)定位船兩側(cè)各安裝單排鋼管樁導(dǎo)向;即浮式施工平臺定位1次可以進(jìn)行8根鋼管樁的插打及鉆孔樁的施工。詳見圖3“棧橋鋼管樁基礎(chǔ)施工導(dǎo)向船布置圖”。
圖3棧橋鋼管樁基礎(chǔ)施工導(dǎo)向船布置圖
另外北岸棧橋在水位+15m以下時(shí),覆蓋層沖刷影響較小,實(shí)際在2010年4月~5月份(覆蓋層還有6~8m)施工時(shí),采用先快速插打鋼管樁,并安裝貝雷梁,鉆孔樁施工在貝雷梁面進(jìn)行的施工方法。此種方法相當(dāng)于棧橋施工成形了再施工鉆孔樁,其作業(yè)面大,可以上多臺鉆機(jī)進(jìn)行施工,也減少了鋼管樁在鉆孔樁施工完后須接長的一道工序,大大加快了棧橋施工進(jìn)度。但需注意的是:長江水位、流速、覆蓋層厚度須經(jīng)常進(jìn)行觀測,以理論計(jì)算為依據(jù)確保棧橋施工的安全;在管樁插打時(shí)須保證管樁底已到巖面,在鉆孔樁施工時(shí),不會導(dǎo)致管樁下沉造成安全事故;管樁頂分配梁安裝時(shí)需預(yù)留鉆孔樁的孔位,鉆孔樁施工完進(jìn)行恢復(fù);在實(shí)際施工時(shí)務(wù)必利用當(dāng)?shù)厮木值乃活A(yù)測資料進(jìn)行施工安排,絕對確保安全。北岸棧橋在6月份水位上漲過大后,同樣采用的浮式導(dǎo)向船鉆孔方法。
(1)鋼棧橋鋼管樁定位
在流速大、水深的長江水域利用浮式平臺進(jìn)行鋼管樁精確定位是鋼管基礎(chǔ)施工成敗的關(guān)鍵。
①定位時(shí)由于水流力影響,鋼管樁產(chǎn)生整移。
經(jīng)計(jì)算流速為2.5m/s,施工水位為+18.0m時(shí),鋼管樁整體最大水平位移為34.5mm。;流速為2.5m/s,施工水位為+22.0m時(shí),鋼管樁整體最大水平位移為45.0mm。插打時(shí)鋼管樁中心先向上游預(yù)偏5cm;
②由于鉆孔施工狀態(tài)下,鋼護(hù)筒與巖層為鉸接、與導(dǎo)向船為鉸接,承受水流壓力,且鋼管樁長細(xì)比較大。定位時(shí)除考慮水流力造成的整移外還應(yīng)考慮其繞度變形。導(dǎo)向船錨錠系統(tǒng)為線性材料,在承受鋼管樁水流力情況下有一定伸長,伸長量約為5cm。因此二者合計(jì)取10cm的預(yù)偏量。
③利用導(dǎo)向船錨錠系統(tǒng)精確定位定位船,并安裝好導(dǎo)向架。將定位船向上游預(yù)偏10cm,導(dǎo)向架的垂直度保證在1/500以上。
(2)鋼棧橋鋼管樁插打
水中鋼管樁下沉采用懸打法施工,用35t浮吊配合振動樁錘施打鋼管樁。先將鋼管樁吊起并快速從導(dǎo)向架內(nèi)插入覆蓋層中。測量組確定樁位與樁的垂直度滿足要求后,開動振樁的下沉應(yīng)一氣呵成,中途不可有較長的時(shí)間的停頓,同時(shí)振動的持續(xù)時(shí)間不宜超過10min~15min。
(3)沖擊鉆鉆孔
鋼管樁插打至巖面后立即進(jìn)行沖擊反循環(huán)鉆進(jìn),鉆至入巖4 m后終孔進(jìn)行清孔。為防止由于巖面傾斜造成鋼管樁底口局部脫空,影響鋼管樁與基巖有效固結(jié),鋼管樁入巖應(yīng)大于2.0m。為保證鋼管樁順利入巖,沖擊鉆頭直徑采用Φ1.36m,成孔后鋼管樁基礎(chǔ)樁徑約Φ1.4m,成孔后利用振樁錘復(fù)打鋼管樁使其達(dá)到入巖2.0m。
(4)安裝鋼筋籠及混凝土灌筑
成孔并進(jìn)行鋼管樁跟進(jìn)后,即可進(jìn)行鋼筋籠安裝及混凝土灌注,灌注過程應(yīng)連續(xù),保證成樁質(zhì)量。由于鉆孔孔深較深,鋼筋籠質(zhì)量相對非常輕,采取制作有底鋼筋籠的方法,杜絕了灌注水下混凝土?xí)r鋼筋籠的上浮。
(5)割樁移船
待鋼管樁內(nèi)混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,將各鋼管樁在定位船連接的分配梁底以上部分割除,移開定位船至下一施工點(diǎn)。管樁進(jìn)行接高至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
2、鋼管樁連接系施工
連接系采用槽32的型鋼組在車間焊好后運(yùn)至現(xiàn)場整體吊裝焊接,下層連接系在低水位時(shí)進(jìn)行焊接。
3、上部結(jié)構(gòu)施工
上部結(jié)構(gòu)主要有樁頂分配梁、貝雷梁及橋面板等。這些構(gòu)件均在工廠或預(yù)制場加工成型后,通過陸路運(yùn)至現(xiàn)場,采用50t履帶吊機(jī)根據(jù)鋼棧橋拼裝過程的需要進(jìn)行逐個(gè)拼裝。
4、控制結(jié)果
由竣工測量數(shù)據(jù)可知,鋼管樁定位時(shí)向上游預(yù)偏10cm施工,施工完后鋼管樁中心位置偏差小于5cm,垂直度小于1%,符合要求。
五、結(jié)束語
鋼管樁基礎(chǔ)、貝雷梁結(jié)構(gòu)的棧橋在橋梁施工中應(yīng)用廣泛,其基礎(chǔ)施工因地質(zhì)條件各有不同。黃岡公鐵兩用長江大橋主塔墩棧橋鋼管樁基礎(chǔ)在水位高、流速大、覆蓋層薄且極易沖刷、部分巖面傾斜嚴(yán)重的特殊地質(zhì)條件下施工,取得了施工速度快、鋼管樁中心位置偏差小于5cm,垂直度小于1%的良好成果,為長江上施工棧橋及同類棧橋鋼管樁基礎(chǔ)施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JGJ041-2000
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2006年5月,重慶遭遇百年不遇的特大干旱,造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過60億人民幣……
重慶大旱禍起三峽?
三年前刊播的一則新聞報(bào)道,讓國人對三峽工程效應(yīng)感到由衷欣慰:“三峽水庫蓄水后將成為全球最大的天然‘空調(diào)’!”
報(bào)道說:2002年11月15,三峽開發(fā)總公司黨組書記、副總經(jīng)理李永稱,三峽水庫將成為全球最大天然“空調(diào)”的結(jié)論,是中科院三峽水庫監(jiān)測研究項(xiàng)目小組歷時(shí)5年的論證結(jié)果。可誰也沒有想到,2006年5月中旬至9月初,重慶出現(xiàn)了百年不遇的特大高溫干旱,也創(chuàng)下了重慶市有氣象記錄以來,在降水、氣溫、蒸發(fā)量等方面的多項(xiàng)紀(jì)錄!有人因此提出是由于三峽工程蓄水對新地形地貌的影響導(dǎo)致的這場干旱。這種說法的理由是如果把四川盆地比做一個(gè)大木桶,它最短的一根木板所在地就是長江三峽。三峽大壩的建成,等于是把這個(gè)大木桶最短的一根木板加長,也就是說,三峽大壩提高了四川盆地的凹陷程度,在三峽下游與上游之間形成一道擋風(fēng)的墻,阻擋下游水汽沿長江三峽向重慶的輸送循環(huán)。也就是所謂的“木桶效應(yīng)”,因此造成2006年重慶干旱。
對此說法,重慶氣象和水利方面的專家隨即作出的解釋是,全球變暖、大氣環(huán)流異常(副熱帶高壓偏西)、青藏高原去年雪少,是重慶大旱的主要原因,與三峽大壩無關(guān)。
近水也難解近渴
既然干旱與三峽大壩無關(guān),那么,有長江和嘉陵江為全市供水的重慶,為什么還會出現(xiàn)守著兩江水喊口渴的現(xiàn)象?
重慶雖然有坐擁兩江之便利,然而,從2002年冬季開始,長江和嘉陵江已數(shù)次出現(xiàn)罕見枯水現(xiàn)象。江津市氣象臺工作人員提供的原始數(shù)據(jù)顯示,2002年2月18日上午8時(shí),長江干流宜昌站水位達(dá)38.8米,流量為3990立方米/秒,而19日宜昌水位僅38.07米,流量為2900立方米/秒,為有水文記錄以來最低值、歷史第四位。自2002年1月31日起,長江上游持續(xù)進(jìn)入零水位(零水位即零度水位對應(yīng)的上海吳淞海拔高度)以下。受水位影響,長江上游通航條件惡化,僅2002年2月27日至3月4日一周內(nèi),長江重慶段便連續(xù)發(fā)生4起船舶擱淺事故。
諸多因素,造成重慶市雖坐擁兩江、卻無水可用的尷尬境地。
枯水并非生態(tài)惡化所致
對長江枯水,長江水利委員會專家向記者詳細(xì)分析了這一現(xiàn)象的成因:去年元月以來,長江流域降雨分布為南多北少。上游降水中,除金沙江偏多、烏江持平外,岷江、沱江、嘉陵江與多年平均值相比,分別減少34%、52%、17%。降水減少,直接導(dǎo)致各支流來水減少。進(jìn)入2006年11月后,支流來水持續(xù)消退。同時(shí),葛洲壩水電站出于發(fā)電需要,對大壩下泄流量進(jìn)行了控制,近期下泄流量降至每秒2910立方米,僅比建壩以來的最低值每秒2900立方米略高。
“氣候、降水、長江治理等多種因素綜合作用下,造成了2006年長江枯水的現(xiàn)狀。”長江水利委員會否認(rèn)了以前不少媒體報(bào)道的“長江枯水是生態(tài)惡化表現(xiàn)”的說法,他認(rèn)為,除上述原因外,枯水現(xiàn)象也與近幾年國家對長江上游水土保持等進(jìn)行綜合治理,上游的森林植被涵養(yǎng)水源的能力增強(qiáng)對雨水形成一定程度的截流有關(guān)。
水資源浪費(fèi)嚴(yán)重
有專家認(rèn)為,上游層層修水庫,截水自用;中游缺水就打井,抽地下水;到了下游,徑流和地下水都沒了,很多水利工程對當(dāng)?shù)貋碚f是水利工程,對鄰近的區(qū)縣來說就可能變成了水害工程。
“水資源的利用不合理是造成缺水局面的重要原因。”有專家分析稱,兩江水枯現(xiàn)象一定程度上與重慶城市工業(yè)及生活用水抽取過多有關(guān)。而農(nóng)業(yè)灌溉依然沿用傳統(tǒng)方式,耗水量也異常驚人。“一畝水田每天的抽水電費(fèi)有時(shí)竟高達(dá)幾十元”,重慶市防洪抗旱指揮部的一位官員告訴記者。
一方面守著兩江喊渴,一方面卻在白白地浪費(fèi)水資源,“憂患意識”的缺位成為用水危機(jī)最大的敵人。
事實(shí)上,早在2003年重慶部分區(qū)市縣出現(xiàn)重度缺水危機(jī)之后,就應(yīng)該引起人們的注意。但是當(dāng)?shù)卣]有督促群眾加強(qiáng)節(jié)水意識,浪費(fèi)水的現(xiàn)象依然十分普遍,耗水大戶如洗浴中心、洗車場等仍舊照常營業(yè)。城區(qū)居民對缺水概念更是一無所知,他們普遍的感覺是用水寬松,還沒有體驗(yàn)到過“緊日子”的滋味。
類似的情況在記者日前采訪的不少干旱地區(qū)依然普遍存在。節(jié)水意識、技術(shù)和制度的缺位顯現(xiàn)無遺。
重慶害怕暴雨
其實(shí),與干旱并肩而行的,還有不時(shí)光臨重慶的暴雨。但重慶最怕的就是下暴雨。
重慶市水務(wù)局工作人員告訴筆者,現(xiàn)在稍一下大雨就會造成城市大量積水而影響交通。主要原因是由于城市建設(shè)的快速發(fā)展,使不透水面積大幅度增大,從而導(dǎo)致相同降水條件下徑流系數(shù)增大、洪水提前、洪峰增大。這一方面造成了排水防洪壓力增大,另一方面也使大量的雨水資源流失。
據(jù)重慶市防汛抗旱指揮部介紹,最近幾年來,隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)張和外延,重慶城市人口增長較快,而很多居民小區(qū)未按標(biāo)準(zhǔn)新建排水設(shè)施,而是接入原有的市政管線,加大了排水負(fù)荷。現(xiàn)有的排水設(shè)施頂多也只能抵御五年一遇的洪水。一旦瞬時(shí)雨量超過道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,就會導(dǎo)致道路排水不暢。此外,道路硬化也在一定程度上增加了排水的壓力,使雨水不能直接從地表滲入地下,增加了地表徑流,從而導(dǎo)致大量積水,造成交通阻塞。
從2003年開始的一場又一場特大暴雨還對重慶市的防洪預(yù)案進(jìn)行了考驗(yàn)。面對突發(fā)的汛情,如何建立快速應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制,保持通信、交通、供電等方面的暢通,加強(qiáng)市政、水利、氣象、公安、房管、園林等方面的協(xié)調(diào)配合,仍是一個(gè)有待研究解決的課題。
如何將雨水留住
重慶缺水,這是不爭的事實(shí),但雨水來了,有沒有一個(gè)辦法讓城市雨水留下來為城市解“渴”,從而減輕兩江取水的負(fù)荷呢?
“有,那就是舊城改造中推廣北京水科所研究的‘城區(qū)雨水資源儲存利用項(xiàng)目’,但該項(xiàng)目在重慶一直沒有得到推行。”據(jù)重慶市防洪抗旱指揮部介紹,北京水利科學(xué)研究所研究的“城區(qū)雨水資源儲存利用項(xiàng)目”,完全可以憑借一些技術(shù)手段,把雨水轉(zhuǎn)化為“再生資源。”
“實(shí)際上,城市舊城改造中新建小區(qū)要上這個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用也不是太高,每平方米住房也就多一元多錢左右。一個(gè)小區(qū)十幾萬、幾十萬平方米,對于開發(fā)商來說就要多支出幾十萬元或者上百萬元,他們肯定不愿意,因?yàn)榻窈笊儆盟M(fèi)也不是開發(fā)商出,他們是不會關(guān)心今后用水的多少。”
“‘城區(qū)雨水利用項(xiàng)目’推廣不開,關(guān)鍵是沒有強(qiáng)有力的政策措施。”據(jù)悉,2004年重慶有關(guān)部門曾作出了《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)用地雨水資源利用的暫行規(guī)定》,規(guī)定“建設(shè)單位在建設(shè)區(qū)域內(nèi)開發(fā)利用雨水不計(jì)入本單位用水指標(biāo),且可自由出售。在規(guī)劃市區(qū)、城鎮(zhèn)地區(qū)等修建專用雨水儲存設(shè)施的,可以申請減免防洪費(fèi)”。但是,由于這個(gè)“暫行規(guī)定”對違規(guī)行為的處罰措施不夠“硬”、提供的優(yōu)惠政策不夠“甜”,結(jié)果開發(fā)商一算賬,發(fā)現(xiàn)上繳的排洪費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城區(qū)雨水利用項(xiàng)目費(fèi)用,紛紛采取了集體對抗。
“實(shí)際上,如果適當(dāng)提高排洪費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),對上‘城區(qū)雨水利用項(xiàng)目’的開發(fā)商免收排洪費(fèi)。如果不上‘城區(qū)雨水利用項(xiàng)目’所交的排洪費(fèi)大于上該項(xiàng)目所花的成本,開發(fā)商自然就會自愿上這個(gè)項(xiàng)目了。”
節(jié)水型城市是必然
目前,重慶市除了正在開展改變“守著兩江不怕無水喝”錯誤觀念的活動以外,在將來的發(fā)展規(guī)劃中也已決定壓縮高耗水業(yè),實(shí)施科學(xué)的節(jié)水管理,努力創(chuàng)建節(jié)水型城市。
【關(guān)鍵詞】 城區(qū)水體水質(zhì),補(bǔ)水活水,引水活水
一、泰興市城區(qū)基本情況
泰興市位于江蘇省中部、長江下游北岸,北與高港區(qū)、姜堰、海安三縣(區(qū))接壤,東與如皋市毗連,南鄰靖江市,西與揚(yáng)中、常州兩市隔江相望,總面積1172.27平方公里。泰興全境屬長江三角洲沖積平原,整個(gè)地勢東北高西南低。按地貌特征分為沿江圩區(qū)、沿靖圩區(qū)和高沙土地區(qū)三個(gè)自然區(qū)。城區(qū)位于市域西部,西距長江8公里,面積27.49平方公里。目前正向建設(shè)中等城市的目標(biāo)邁進(jìn),城市功能更加完善,已由過去的行政中心逐漸演變?yōu)榧姓⒐I(yè)、商業(yè)、三產(chǎn)服務(wù)為一體的多功能城市。
二、泰興市城區(qū)水環(huán)境存在的問題
泰興市城區(qū)地勢平坦,河網(wǎng)密布,河網(wǎng)區(qū)內(nèi)河道縱向坡度小,水位變幅小,河水較長時(shí)間不流通,水生植物大量生長,富氧物質(zhì)不斷增加,再加上部分污水的排入,遠(yuǎn)超過河道的自然凈化能力,致使水質(zhì)惡化,給城區(qū)人民生活帶來嚴(yán)重影響和危害。變質(zhì)的水源和水環(huán)境對人體健康造成直接危害,各種疾病的發(fā)病率大幅度增加,因此,必須采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行治理,改善水環(huán)境。根據(jù)泰興毗鄰長江、通江節(jié)制閘及內(nèi)河河網(wǎng)等水利工程比較完善這樣一個(gè)有利條件,將長江和內(nèi)河河網(wǎng)有機(jī)地聯(lián)系起來,有效地改變城區(qū)內(nèi)河河網(wǎng)的水動力條件,充分利用長江豐富的水資源,盡快改善泰興市城區(qū)內(nèi)河水質(zhì),成為亟待解決的問題。
三、補(bǔ)水活水的必要性和可行性
泰興城區(qū)西依長江,長江水量充沛,水質(zhì)良好。現(xiàn)狀長江泰興段如泰運(yùn)河口各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)平均值均符合國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅱ~Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),能滿足集中式生活飲用水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場對有關(guān)水質(zhì)的要求,重金屬和有毒類物質(zhì)均未檢出。目前長江泰興段水質(zhì)能穩(wěn)定保持在Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以上。因此,由于多年來長江泰興段水質(zhì)穩(wěn)定、水量充足,成為泰興市城區(qū)理想的引水水源。
四、引水活水方案
泰興城區(qū)以如泰運(yùn)河、兩泰官河、羌溪河三條區(qū)域性河道為界線將中心城區(qū)分為東北區(qū)、東南區(qū)、西南區(qū)、西北區(qū)四個(gè)分區(qū)進(jìn)行水流路徑調(diào)控。為滿足城區(qū)分片進(jìn)行引水活水功能,需要在河道上設(shè)置相關(guān)涵閘,控制調(diào)度引水路徑,共需設(shè)置涵閘65座,口門寬4~6米,其中閘站結(jié)合20座,裝機(jī)流量101立方米/秒。
1、東北區(qū)
東北區(qū)范圍為北至躍進(jìn)河、東至耿戴中溝、南至如泰運(yùn)河、西至兩泰官河,規(guī)劃形成一個(gè)獨(dú)立的引水活水系統(tǒng)。
由于如泰運(yùn)河通長江,在長江邊有船閘和節(jié)制閘進(jìn)行控制,兩泰官河與如泰運(yùn)河直接相通,汛期時(shí)利用長江高水位,開啟如泰運(yùn)河節(jié)制閘,提高如泰運(yùn)河、兩泰官河水位(最高水位控制在4.0米),開啟東北區(qū)內(nèi)河與如泰運(yùn)河、兩泰官河交匯處的節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、兩泰官河水進(jìn)入東北區(qū),通過南北向河道眾安港、星火中溝、房莊中溝向北流動排入躍進(jìn)河,通過東西向河道東東風(fēng)河向東流動排入耿戴中溝,形成自引自排系統(tǒng)。非汛期時(shí),由于內(nèi)河水位與長江、如泰運(yùn)河水位相差不大,不能通過外河高水位進(jìn)行引水活水,規(guī)劃關(guān)閉東北區(qū)內(nèi)河與躍進(jìn)河、耿戴中溝交匯處的節(jié)制閘,利用眾安港與耿戴中溝交匯處的泵站和聯(lián)盟中溝與躍進(jìn)河交匯處的泵站,抽排內(nèi)河污水入躍進(jìn)河、耿戴中溝,降低內(nèi)河水位,開啟內(nèi)河與如泰運(yùn)河、兩泰官河交匯處節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、兩泰官河清水進(jìn)入東北區(qū),形成自引機(jī)排系統(tǒng)。
2、東南區(qū)
東南區(qū)范圍為北至如泰運(yùn)河、東至封莊中溝、南至戰(zhàn)備河、西至羌溪河,規(guī)劃形成一個(gè)獨(dú)立的引水活水系統(tǒng)。
由于羌溪河與如泰運(yùn)河直接相通,汛期時(shí)利用長江高水位,開啟如泰運(yùn)河節(jié)制閘,提高如泰運(yùn)河、羌溪河水位,開啟東南區(qū)內(nèi)河與如泰運(yùn)河、羌溪河交匯處的節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、羌溪河水進(jìn)入東南區(qū),通過東西向河道北灣河—朱莊河、張立中溝、南躍進(jìn)河向東流動,通過東軍田河排入封莊中溝,通過南北向河道羽惠河等向南流動排入戰(zhàn)備河,形成自引自排系統(tǒng)。非汛期時(shí),由于內(nèi)河水位與長江、如泰運(yùn)河水位相差不大,不能通過外河高水位進(jìn)行引水活水,關(guān)閉東南區(qū)內(nèi)河與封莊中溝、戰(zhàn)備河交匯處的節(jié)制閘,利用羽惠河與戰(zhàn)備河交匯處的泵站,抽排內(nèi)河污水入戰(zhàn)備河,降低內(nèi)河水位,開啟內(nèi)河與如泰運(yùn)河、羌溪河交匯處節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、羌溪河清水進(jìn)入東南區(qū),形成自引機(jī)排系統(tǒng)。
3、西南區(qū)
西南區(qū)范圍為北至如泰運(yùn)河、東至羌溪河、南至南三環(huán)路、西至三陽中溝,規(guī)劃形成兩個(gè)引水活水系統(tǒng)。
(1)內(nèi)城河引水系統(tǒng)
現(xiàn)狀內(nèi)環(huán)城河上建有三座閘站,通過控制望江節(jié)制閘和翻水站(引水能力1.0立方米/秒),由南外環(huán)城河向內(nèi)環(huán)城河補(bǔ)水、控制東門節(jié)制閘和雙向泵站(引、排水能力為2.0立方米/秒);由羌溪河向內(nèi)環(huán)城河補(bǔ)水及排水入羌溪河;控制西門閘站(排澇能力為2.0立方米/秒),排水入西外環(huán)城河。
利用現(xiàn)狀內(nèi)城河引水系統(tǒng),增加引水泵站規(guī)模,提高引水換水頻率。
(2)西南區(qū)引水活水系統(tǒng)
西南區(qū)引水活水系統(tǒng),汛期時(shí)利用長江高水位,開啟如泰運(yùn)河節(jié)制閘,提高如泰運(yùn)河水位,開啟西南區(qū)內(nèi)河與如泰運(yùn)河交匯處的節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河水進(jìn)入西南區(qū),通過外城河、金沙中溝向南排入湯莊河,形成自引自排系統(tǒng)。非汛期時(shí),由于內(nèi)河水位與如泰運(yùn)河、羌溪河水位相差不大,不能通過外河高水位進(jìn)行引水活水,關(guān)閉西南區(qū)內(nèi)河與羌溪河、新湯莊河交匯處的節(jié)制閘,利用新段港與三陽中溝交匯處、老上橫港與湯莊河交匯處2座排水泵站,抽排內(nèi)河污水入三陽中溝、湯莊河,降低內(nèi)河水位,開啟內(nèi)河與如泰運(yùn)河、羌溪河交匯處節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、羌溪河清水進(jìn)入西南區(qū),形成自引機(jī)排系統(tǒng)。
4、西北區(qū)
西北區(qū)范圍為北至躍進(jìn)河、東至兩泰官河、南至如泰運(yùn)河、西至郭莊中溝,規(guī)劃形成一個(gè)獨(dú)立的引水活水系統(tǒng)。
由于兩泰官河與如泰運(yùn)河直接相通,汛期時(shí)利用長江高水位,開啟如泰運(yùn)河節(jié)制閘,提高如泰運(yùn)河、兩泰官河水位,開啟西北區(qū)內(nèi)河與如泰運(yùn)河、兩泰官河交匯處的節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、兩泰官河水進(jìn)入西北區(qū),通過東西向河道東風(fēng)河向西流動排入郭莊中溝,通過南北向河道幸福中溝、友誼中溝向北流動排入躍進(jìn)河,形成自引自排系統(tǒng)。非汛期時(shí),由于內(nèi)河水位與長江、如泰運(yùn)河水位相差不大,不能通過外河高水位進(jìn)行引水活水,關(guān)閉西北區(qū)內(nèi)河與躍進(jìn)河、郭莊中溝交匯處的節(jié)制閘,利用幸福中溝與躍進(jìn)河交匯處的泵站、東風(fēng)河與郭莊中溝交匯處的泵站,抽排內(nèi)河污水入躍進(jìn)河,降低內(nèi)河水位,開啟內(nèi)河與如泰運(yùn)河、兩泰官河交匯處節(jié)制閘,引如泰運(yùn)河、兩泰官河清水進(jìn)入西北區(qū),形成自引機(jī)排系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:金沙江;泥沙;水庫;淤積;長江干流
我國水資源豐富,擁有大量的河流,其中流域面積達(dá)到100km2以上的河流就多達(dá)5萬以上。縱觀我國河流研究的兩個(gè)特點(diǎn),其一是水資源時(shí)空分布極不均勻,其二是我國河流泥沙化嚴(yán)重,長江上游的金沙江即是其中的典型代表[1]。潘久根、曾小凡等[2-4]學(xué)者通過研究中指出,金沙江作為長江干流泥沙的主要來源,其泥沙隨著水流大量進(jìn)入到長江干流中,而金沙江泥沙更是多產(chǎn)自于金沙江下游,主要來自渡口,雅礱江匯口至屏山的干流區(qū)間。
陳松生[5]通過研究指出,1991-2000年間,金沙江徑流量并未發(fā)生大的變化,但是來沙量明顯增大,2001年以后輸沙量更是進(jìn)一步有增大的趨勢。而隨著21世紀(jì)金沙江作為我國重要的水電基地的地位提升,并批準(zhǔn)了一批在金沙江上進(jìn)行的水利工程,這些工程對金沙江的徑流及泥沙特性有了較大的影響,故而有必要根據(jù)當(dāng)前的情況對此作出研究。
當(dāng)前在金沙江流域下游開發(fā)階段主要為白鶴灘、烏東德、溪洛渡及向家壩的梯級開發(fā),白鶴灘及烏東德尚處于待建設(shè)完成狀態(tài),而溪洛渡與向家壩則分別已于2012及2014年正式投入生產(chǎn)。而向家壩及溪洛渡在可研階段,項(xiàng)目已對二者建成后的攔沙功能作出了預(yù)期,預(yù)計(jì)其運(yùn)行可有效解決三峽嚴(yán)重的泥沙淤積情況。
1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源
金沙江作為長江上游主要產(chǎn)沙區(qū)之一。目前學(xué)界對金沙江全段分段由石鼓及攀枝花兩觀測站分為三段,其中以攀枝花之后的流域稱為金沙江下游,并以攀枝花站下游徑流量及輸沙量的控制站。過去以屏山站作為向家壩的出口控制站,由于2012年向家壩正式蓄水,故而在2012年始重新啟用向家壩下游的向家壩站作為出庫控制站,而多年平均數(shù)據(jù)使用過去屏山站數(shù)據(jù),三峽入庫控制站國內(nèi)有選擇寸灘的也有選擇朱沱站的,根據(jù)Hu[6]等的研究,指出88%的泥沙淤積發(fā)生在三峽大壩至寸灘之間,而其余在寸灘之上,故而對三峽水庫的入庫泥沙評估采用寸灘的觀測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源主要為水利部長江水利委員會主編的長江泥沙公報(bào)[7]。
2 金沙江流域徑流量及泥沙量統(tǒng)計(jì)分析
金沙江多年平均含沙量高達(dá)1.7kg/m3,約為三峽入庫沙量的1/2,對于三峽水庫的泥沙淤積影響非常大。按照金沙江梯級開發(fā)的設(shè)計(jì),將會利用金沙江輸沙量高度集中在汛期的特性,合理調(diào)度可使大部分入庫泥沙淤積在死庫容內(nèi)。其中在溪洛渡環(huán)節(jié)充分利用其高達(dá)540m的死水位,而其正常蓄水位距離死水位水頭尚有60m的高程,其大量攔沙后不會影響到電站的效益。而根據(jù)設(shè)計(jì)模型分析計(jì)算,溪洛渡正式投用后,三峽庫區(qū)入庫沙量將比此前天然狀態(tài)減少34%以上。
在向家壩及溪洛渡正式投產(chǎn)之后,根據(jù)長江泥沙公報(bào)將采集到的相關(guān)徑流量及輸沙量情況分別列入表1、表2:
通過對數(shù)據(jù)分析可知:
徑流量較多年平均流量而言,自2010年之后總趨勢呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢,而年間的變動幅度也不是很大,分析是由于所取年份區(qū)間的降雨量變化幅度不是很大,且部分受金沙江中上游新建一批水利工程的影響。而與此相比,輸沙量變動則較大,尤其是屏山站(向家壩站)之后變動的幅度非常大。
因此,降雨量對于金沙江流域流入到長江干流的泥沙有十分巨大的作用,張方偉[8]等人指出,近年金沙江流域降雨量整體趨勢呈現(xiàn)一個(gè)遞減的狀態(tài),而隨著金沙江上梯級水庫的開發(fā),這一趨勢是否會加強(qiáng)尚有待于繼續(xù)觀察。與之對應(yīng)的正是最近這幾年徑流量與輸沙量的不斷下降。而在2012年,由于降雨量加大,故而泥沙量在當(dāng)年發(fā)生了極大地波動,也可從另一方面說明金沙江下游泥沙所受的如今受降雨量影響十分大。
輸沙量隨著金沙江上一系列梯級電站的建立而不斷地遞減,整體呈現(xiàn)了非常好的攔沙效益,但是同時(shí)我們也必須意識到由于金沙江來流的泥沙全部被攔截,則匯入長江干流水體的挾沙力會大大增大,而這對于下游河道的沖刷會大大增強(qiáng)。朱玲玲[9]等人通過研究指出,向家壩水庫蓄水后自2012年10月至2014年10月期間,壩址至宜賓干流段(長約29.8km)河道表現(xiàn)為沖刷,共沖刷了741.1萬m3,而萬占偉[10]等人也通過對小浪底的研究指出類似的規(guī)律,指出水庫下游的沖刷情況需要得到重視。
3 結(jié)束語
過去對金沙江流域的研究都是自60年代開始研究,但是由于如今金沙江進(jìn)行梯級開發(fā)后,水沙的情況已發(fā)生較大變化,結(jié)合當(dāng)下已有的研究成果,將2010年后長江泥沙變化情況作為全新研究對象,而將在此之前的數(shù)據(jù)作為往年數(shù)據(jù),僅作為多年平均流量以作參考。
由于向家壩及溪洛渡建成時(shí)間較短,而后續(xù)還有烏東德及白鶴灘尚未完全完工,所以當(dāng)下對于金沙江水沙情況的研究還較少,目前能切實(shí)驗(yàn)證的是梯級開發(fā)對于長江干流泥沙的減少有較強(qiáng)的作用,有效減小了三峽水庫的淤積壓力,但同時(shí)下游河道的沖刷情況也較為嚴(yán)重,結(jié)合小浪底的沖刷實(shí)況,我們需要結(jié)合現(xiàn)有情況,實(shí)時(shí)研究現(xiàn)狀的變化,以對未來可能出現(xiàn)的不利情況作出預(yù)警,并為其他的類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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[5]陳松生.金沙江流域不同區(qū)域水沙變化特征及原因分析[J].水科學(xué)進(jìn)展,2008,19(4):475-482.
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[8]張方偉,李春龍,等.金沙江流域降水特征分析[J].人民長江,2011,42(6):94-97.
[9]朱玲玲,陳翠華,等.金沙江下游水沙變異及其宏觀效應(yīng)研究[J].泥沙研究,2016,5:20-27.
關(guān)鍵詞:江湖連通;環(huán)境影響評價(jià);引江入湖;水質(zhì)影響;生物影響;環(huán)境影響
中圖分類號:X820.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2014)02019204
1引言
武漢市位于長江中游,江漢平原東部,長江與漢江交匯處,河流湖泊密布,圍繞長江、漢江等干、支流,形成龐大發(fā)達(dá)的河湖水網(wǎng)。武漢全境水域面積2217.6km2,覆蓋率為26.10%,全市湖泊193個(gè),被稱為“百湖之市”。但是,分析武漢市水資源水環(huán)境現(xiàn)狀,其存在江河水污染嚴(yán)重,水質(zhì)下降,湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重等問題,不僅破壞水生生態(tài)環(huán)境,損害市容市貌,影響人們的生活質(zhì)量及健康,而且已成為武漢市實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的制約因素。
近年來,政府及專家提出江湖連通的治湖思路,且部分工程已進(jìn)入實(shí)施階段。世界自然基金會介紹,十多年來,江湖連通的理念已在全國50個(gè)湖泊得以實(shí)現(xiàn)。湖泊中生物多樣化得到了恢復(fù),魚類品種不再單一。呂善功在《武漢市江湖連通構(gòu)想初探》中指出,江湖連通是保護(hù)水生生態(tài)環(huán)境、保證水安全、建設(shè)水景觀、繁榮水文化、發(fā)展水經(jīng)濟(jì)的迫切需要\[1\]。武漢市長江、漢江過境水資源豐富,以江水置換湖水是改善湖泊水質(zhì)的便捷、經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。而江湖連通之后又會對湖泊及武漢的環(huán)境帶來什么影響,是一個(gè)值得研究的課題。本文主要研究江湖連通對生態(tài)環(huán)境的有利與不利影響,并對江湖連通的主要環(huán)境影響進(jìn)行初步評價(jià)和對策研究。
2武漢水資源環(huán)境現(xiàn)狀
武漢市位于長江中游,江漢平原東部,長江與漢江交匯處,市區(qū)由隔江鼎立的武昌、漢口、漢陽三部分組成,通稱武漢三鎮(zhèn)。武漢市市內(nèi)湖泊星羅棋布,20世紀(jì)60年代市內(nèi)有大小湖泊127個(gè),素稱“百湖之市”。根據(jù)武漢市水資源公報(bào),2011年武漢市地表水資源量23.48億m3,水資源總量為27.24億m3,長江、漢江過境客水總量5572億m3,過境水量巨大。
隨著城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)以及房地產(chǎn)開發(fā)(填湖建房)等,使武漢市的湖泊數(shù)量(截至2002年3月)增至192個(gè),主要是1個(gè)大湖變成數(shù)個(gè)小湖,而湖泊面積卻大大萎縮,僅東湖在20年里就減少了1094畝。同時(shí)也導(dǎo)致水體自凈能力下降、水質(zhì)下降、湖泊富營養(yǎng)化等問題,不僅破壞水生生態(tài)環(huán)境,損害市容市貌,影響人們的生活質(zhì)量及健康,且已成為武漢市實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的制約因素。以漢陽區(qū)和武昌區(qū)為例,其境內(nèi)各湖泊主要污染物超標(biāo)項(xiàng)目見表1。因此,如何改善武漢地區(qū)水資源環(huán)境是當(dāng)前我們要面對的重要難題。而江湖連通作為傳統(tǒng)治理手段,因其對技術(shù)、地域等要求較為特殊,被越來越多地用于水環(huán)境治理。3江湖連通工程介紹
武漢市歷史上江、河、港、渠與湖泊之間都是自然相通的,隨著武漢市社會經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展,導(dǎo)致水系分割,湖泊萎縮,使原本江湖通達(dá)的水系變成了死水、臟水,失去了水系固有的靈性、活性。為改變這一現(xiàn)狀,武漢市確立了打通湖泊水系網(wǎng)絡(luò)、恢復(fù)湖泊生態(tài)功能的治水思路。
江湖連通使湖泊水由死水變?yōu)榛钏ㄟ^不斷引入其他水體的水,形成動態(tài)水網(wǎng),提高了水體的自凈能力,使水體的污染物質(zhì)得到稀釋凈化,濃度降低,從而改善水環(huán)境,增加水體含氧量,提高水體透明度,為湖泊生態(tài)修復(fù)打下基礎(chǔ),營造可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。而且江湖連通是維持濕地生態(tài)系統(tǒng)活力的基本要素,維持水系的連通就是維護(hù)濕地“血液”的動脈暢通,使湖泊水位隨長江水位而變動,使?jié)竦厮娉尸F(xiàn)出周期性變化,變化的水面、水位、流量、流速和水溫是濕地需要的水文要素,也是水生生態(tài)系統(tǒng)賴以生存的環(huán)境。
漢陽六湖連通方案見圖1。江湖連通方案構(gòu)建主要考慮周邊水環(huán)境特征、水情水勢、水源水質(zhì)質(zhì)量、現(xiàn)有水利設(shè)施的分布及規(guī)模等因素。方案的組成要素包括連通形式與范圍、引水水源、目標(biāo)水域、引水路線、受水區(qū)等。
圖1六湖連通及生態(tài)修復(fù)工程水利調(diào)度工程 大東湖水網(wǎng)連通治理工程是湖泊治理的一次嘗試,不同于以往截污、治污的傳統(tǒng)治理方式,連通工程在截污控污工程的基礎(chǔ)上,通過引水使水體流動以期水質(zhì)污染狀況得到緩解,以清水入湖的手段來促進(jìn)水生態(tài)的修復(fù)。運(yùn)行后的污染稀釋作用只是一部分,更主要的目的是為三大工程中的生態(tài)修復(fù)工程打下基礎(chǔ),通過引水,使水生藻類及水生動物得以生存,從長江引入的水生物種也有助于恢復(fù)湖泊的生物多樣性。
4江湖連通的主要環(huán)境影響的初步評價(jià)
4.1江湖連通對水質(zhì)影響評價(jià)
通過江湖連通,可以達(dá)到調(diào)水的目的,使水質(zhì)得到很大的改善,各湖泊間和江湖間水力聯(lián)系和水體流動性的增加,有利于污染物的稀釋、擴(kuò)散和降解,增強(qiáng)湖泊自凈能力。同時(shí),通過青山港引水閘將重建江湖生態(tài)廊道,使江湖隔絕的靜水湖泊向趨于歷史自然狀態(tài)的江湖連通水系轉(zhuǎn)變,有利于增強(qiáng)江湖生態(tài)聯(lián)系,重建江湖復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。武漢水網(wǎng)構(gòu)建工程的實(shí)施有利于改善湖泊水質(zhì)和生境質(zhì)量,促進(jìn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向演化。
然而,引江入湖雖然可以改善受污染湖泊的水質(zhì),但也可能會使大量的泥沙流入湖泊,導(dǎo)致湖泊中泥沙大量沉積,而且泥沙攜帶的有機(jī)物也會使COD值升高,甚至?xí)鹚w富營養(yǎng)化,使得湖泊水質(zhì)并沒有得到改善。在引水時(shí)間與引水量確定后,分析引水后可能帶入湖中的泥沙量, 在引渠沿線適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置泥沙預(yù)沉池,以對所引江水中挾帶的泥沙進(jìn)行預(yù)沉處理,進(jìn)入東湖的沙量還可大為減少。
同時(shí),“引江灌湖”并沒有對污染物進(jìn)行處理,污染還是存在的,只不過位置變了,隨江水向下游擴(kuò)散,本質(zhì)上是污染的轉(zhuǎn)嫁,并不是治理,而漢口位于下游,正是武漢市人口最密集的中心地帶,生活污水和工業(yè)企業(yè)通過管道和溝渠收集和排入水體的廢水,往往含有纖維素、糖類、淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物,還含有氮、磷與硫等無機(jī)鹽類以及病原微生物等污染物,這些污染物可能通過引江入湖進(jìn)入湖泊水體,進(jìn)而帶來更大的危害,同時(shí)可能導(dǎo)致水葫蘆等入侵。
4.2江湖連通對水生物影響評價(jià)
1992年夏天,武漢某地因湖水浸入長江流域內(nèi),引起下游地區(qū)出現(xiàn)了大量的血吸蟲感染病例,因控制及時(shí)才未引起流行。江湖連通同樣可能帶來血吸蟲危害,因此如何安全實(shí)施江湖連通工程,值得我們好好思考。同時(shí),引江納苗可能對大東湖的漁業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)生一定風(fēng)險(xiǎn)。目前大東湖的魚類以人工養(yǎng)殖品種為主,天然魚類種群普遍較小,鰱、鳙約占漁獲總量的97%,水網(wǎng)連通可能導(dǎo)致野生雜魚種群數(shù)量增加,與養(yǎng)殖魚類爭搶餌料和棲息空間,導(dǎo)致單位水域漁業(yè)生產(chǎn)力下降;另外,引江納苗可能導(dǎo)致兇猛肉食性魚類增加,如鱖、、、、類等,對養(yǎng)殖幼魚資源損害較大。
4.3江湖連通對景觀環(huán)境影響評價(jià)
景觀環(huán)境,是指由各類自然景觀資源和人文景觀資源所組成的,具有觀賞價(jià)值、人文價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的空間關(guān)系。近幾十年來,隨著城市化程度的提高和大東湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)的惡化,大東湖地區(qū)鳥類的覓食與棲息環(huán)境呈不斷下降趨勢,鳥類種類明顯減少,許多有記載的珍稀候鳥均已在該地區(qū)消失。江湖連通工程實(shí)施后有利于改善大東湖水質(zhì),重構(gòu)健康湖泊生態(tài)系統(tǒng),水生植被、浮游生物、底棲生物和魚類資源的種類與數(shù)量將有所增加,且有利于改善鳥類棲息、覓食環(huán)境。生態(tài)修復(fù)工程將在湖泊周邊新建濱湖濕地,景觀工程將結(jié)合連通渠道在渠道兩側(cè)新建休閑公園和防護(hù)林地,為鳥類營造更多的適宜生境和遷徙通道。
同時(shí),江湖連通是維持濕地生態(tài)系統(tǒng)活力的基本要素。長江中下游湖泊濕地是在地質(zhì)構(gòu)造和氣候變化背景下,由長江洪枯過程交替和水沙輸移等作用下的產(chǎn)物,復(fù)雜的江湖關(guān)系和水系連通性創(chuàng)造了豐富多彩的生物棲息地及生物多樣性。歷史上,長江中下游湖泊濕地都在不同程度地與長江水系保持連通,也正是由于沿江湖泊的調(diào)節(jié),使長江汛期留有低洼的地方蓄滯洪水,在枯季又向長江補(bǔ)水,保障了人們生產(chǎn)和生活安全,維持著兩岸濕地的地下水位,使長江沿岸洲灘和濕地生機(jī)勃勃。
與長江急流水域比較,通江湖泊保持了緩流或者靜止水體的環(huán)境,一些重要魚類(如四大家魚)需要在急流的長江中產(chǎn)卵,要到靜水湖泊中育肥和成長,江湖連通為許多洄游或半洄游魚類提供“三場一道”(索餌場、繁殖場、育肥場和回游通道),這種靜與動的水環(huán)境,構(gòu)成了長江中下游特有的極為豐富的濕地環(huán)境和生物系統(tǒng)。鄱陽湖和洞庭湖都是吞吐型湖泊濕地,都具有“洪水一片,枯水一線”的特點(diǎn),枯季大片灘地及淺水區(qū)是國際重要的越冬候鳥棲息地,是全球生態(tài)系統(tǒng)重要的環(huán)節(jié)之一。維持水系的連通就是維護(hù)濕地“血液”的動脈暢通,使湖泊水位隨長江水位而變動,使?jié)竦厮娉尸F(xiàn)出周期性變化,變化的水面、水位、流量、流速和水溫是濕地需要的水文要素,也是水生生態(tài)系統(tǒng)賴以生存的環(huán)境。另一方面,江湖連通加快了換水周期,改善了水質(zhì),防止了湖泊富營養(yǎng)化和沼澤化,保持了湖泊的活力,延長了湖泊的壽命。
4.4江湖連通對大氣環(huán)境影響評價(jià)
擴(kuò)大水面的面積,對于緩解熱島效應(yīng)、改善氣象環(huán)境、提高人體舒適度是很有意義的。實(shí)施六湖連通工程,形成環(huán)市水系,調(diào)節(jié)市區(qū)氣候,將分散的水域資源集中,形成環(huán)狀流動且連通的水域體系,一方面水的蒸發(fā)將帶走大量熱量,另一方面水的比熱大于混凝土的比熱,在吸收相同熱量的條件下,兩者升高的溫度不同而形成溫差,必然加大熱力環(huán)流的循環(huán)速度,而在大氣的循環(huán)過程中,環(huán)市水系又起到了二次降溫的作用,這樣就可以使城區(qū)溫度不致過高,達(dá)到降低城市“熱島效應(yīng)”的效果,同時(shí)也可彰顯武漢市各城區(qū)的濱水特色。
江湖連通可以增大湖泊的面積,加速水分的蒸發(fā),增大空氣的濕度。空氣中的粉塵可以從周圍空氣中吸收水分,增大粉塵的含水率,從而影響粉塵的其他物理性質(zhì),如增大黏附性,也使得粉塵容易降下來,降低空氣中的粉塵量,從而可以減緩霧霾現(xiàn)象。
5江湖連通環(huán)境影響對策
5.1水源地選擇及水質(zhì)保證
水源選擇主要按照水質(zhì)、水量、含沙量及供水設(shè)施、自流條件、污染轉(zhuǎn)移等等進(jìn)行綜合比較。漢陽地區(qū)江湖連通方案體系按范圍及線路,可分為外連通方案和內(nèi)循環(huán)方案。外連通方案主要是恢復(fù)江湖動態(tài)聯(lián)系,構(gòu)筑江湖生態(tài)通廊,增強(qiáng)湖泊水體富氧能力,改善湖泊水質(zhì)\[2\]。內(nèi)循環(huán)引水是促進(jìn)湖泊與連通渠的水體流動,變靜水為流水,為湖泊及連通渠的生物凈化設(shè)施運(yùn)行創(chuàng)造條件。由于項(xiàng)目具有雨洪同期的特點(diǎn),考慮城市防洪要求,當(dāng)漢江水位高于25.21m時(shí),停止引漢江水。考慮城市排澇要求,雨季采用邊引邊排或先排后引的方式引水,受降雨影響,豐水期連續(xù)引水的時(shí)間短,為了適應(yīng)這一特征,宜采用大流量、短周期的方式,快速改善湖泊水質(zhì)。同時(shí),引江納苗的時(shí)段亦出現(xiàn)在豐水期,采用大流量引水將增強(qiáng)引江納苗的效果。
同時(shí),引江灌湖要進(jìn)行引水時(shí)間選擇及入湖沙量預(yù)測,預(yù)防泥沙大量被引入湖中,也可以防止在城區(qū)排污量較大的時(shí)間內(nèi)引江入湖而導(dǎo)致大量污染物進(jìn)入湖泊,且湖泊中的污染物也出不去,進(jìn)而使湖泊富營養(yǎng)值升高,引發(fā)水華等現(xiàn)象。需要注意的是水質(zhì)的富營養(yǎng)化是水葫蘆迅速蔓延的主要因素,要想長期有效地阻止水葫蘆的瘋長,關(guān)鍵是要凈化水質(zhì),防止水域富營養(yǎng)化,消除適宜其生長的環(huán)境因子。因此,治理水葫蘆要與控制工農(nóng)業(yè)廢水、城市污水流入水域,控制營養(yǎng)物質(zhì)向水系的輸入,加強(qiáng)地表涇流的治理等綜合措施結(jié)合起來,才能收到良好的效果。
城市湖泊水深一般較淺,容積有限,若無防沙措施,會造成湖泊淤積,加速湖泊萎縮,因此必須研究防沙技術(shù)措施,在引水渠開挖沉砂池。水網(wǎng)連通工程的防螺措施主要是修建沉螺池,運(yùn)用沉降、攔截的原理,采取沉螺、阻螺相結(jié)合的方法,將引入的釘螺、螺卵全部阻攔在沉螺池內(nèi),阻止釘螺引入六湖。不同湖泊之間,以及同一湖泊的不同區(qū)域,其水體質(zhì)量往往存在較大差異,因此,容易出現(xiàn)高污染負(fù)荷的水體流向低污染負(fù)荷水體的現(xiàn)象,必須調(diào)整水力調(diào)控的線路和方向,優(yōu)化引水方式。
城市湖泊由于生活污水、工業(yè)廢水的長期污染,導(dǎo)致氮、磷含量極高,且存在不同程度的重金屬污染。水網(wǎng)連通后,由于流態(tài)的改變,可能引起湖泊底泥再懸浮,產(chǎn)生二次污染\[3\],所以要調(diào)整連通渠道出、入湖口門形態(tài),減小出、入湖流速。將連通渠道出、入湖口門段設(shè)計(jì)成喇叭型,從距離渠首約100~200 m開始,逐漸加寬過水?dāng)嗝妫赃_(dá)到減少流速、減輕口門底泥擾動的目的。
注重湖泊水域周邊陸地生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和修復(fù),盡可能保留湖泊的自然形態(tài)(包括其縱橫斷面),保留或恢復(fù)生物的多樣性,即保留或恢復(fù)濕地。規(guī)劃設(shè)計(jì)提高水體自凈能力的植被種植和水生動物的放養(yǎng),在充分利用當(dāng)?shù)匾吧镂锓N的同時(shí),慎重引進(jìn)可提高水體自凈能力的其它物種。應(yīng)該加大對外來入侵物種的防治,盡快建立針對入侵生物的預(yù)警體系,將生物、化學(xué)、機(jī)械、人工、替代等單項(xiàng)技術(shù)融合起來,提高公眾對外來物種的防范意識。
5.2環(huán)境管理措施
對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,依據(jù)《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》分別進(jìn)行水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測和水污染源監(jiān)測。相關(guān)部門對湖泊水質(zhì)要安排專業(yè)定期的取樣檢測,主要檢測的項(xiàng)目有物理指標(biāo)、金屬污染物、無機(jī)陰離子污染物、營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染綜合指標(biāo)、有機(jī)污染物、底質(zhì)以及活性污泥性質(zhì)檢測。定期監(jiān)測可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異樣,及時(shí)采取措施進(jìn)行處理,以防嚴(yán)重時(shí)增大處理難度。
同時(shí),應(yīng)該結(jié)合地區(qū)截污規(guī)劃,進(jìn)一步完善湖泊截污系統(tǒng),控制區(qū)域內(nèi)的分散點(diǎn)源。由于市政管網(wǎng)收集系統(tǒng)覆蓋率畢竟有限,而且配套管網(wǎng)的建設(shè)和完善也有一個(gè)較長的過程,這樣就會有部分地區(qū)的污水無法進(jìn)入市政管網(wǎng)收集系統(tǒng)。針對這些地區(qū)產(chǎn)生的水污染源,采用分散型污水處理技術(shù),解決其對環(huán)境的污染問題。對污水處理廠尾水進(jìn)行深度處理和中水回用。因地制宜控制城市面源。結(jié)合本區(qū)域的綠地規(guī)劃與景觀規(guī)劃,因地制宜實(shí)施面源治理工程,削減湖泊區(qū)域面源污染負(fù)荷,有效保護(hù)六湖水體,推動大東湖水環(huán)境的逐步改善;同時(shí)削峰減峰,一定程度上緩解湖泊區(qū)域的防洪排漬問題。
除此之外,還應(yīng)控制局部內(nèi)源污染。沙湖和北湖等湖泊水體及沙湖港、羅家港等港渠由于受到城市污水的長期污染。湖(渠)底淤積嚴(yán)重,底泥污染積重難返。通過實(shí)施清淤工程,有效控制內(nèi)源污染,為湖泊港渠生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造條件。
最后要實(shí)施水網(wǎng)生態(tài)修復(fù)。在點(diǎn)源截污、面源控制的基礎(chǔ)上,結(jié)合水網(wǎng)連通和引江濟(jì)湖,通過人為模仿自然生態(tài)系統(tǒng),并根據(jù)湖泊水體的自凈能力加以改造和強(qiáng)化,使得該地區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)具有物種多、流通強(qiáng)、環(huán)境好、景觀美、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。
6結(jié)語
通過一系列的環(huán)境影響分析發(fā)現(xiàn),漢陽湖泊治理不僅可以改善地區(qū)環(huán)境,而且可以根據(jù)其治理效果,使其它富營養(yǎng)化湖泊治理時(shí)借鑒其經(jīng)驗(yàn),從而總結(jié)此類湖泊治理的科學(xué)合理的方案。更重要的是,通過治理手段的優(yōu)化,既節(jié)省成本又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,讓污染物成為再生資源,使湖泊治理成為產(chǎn)業(yè)。最后,做好科學(xué)規(guī)劃,合理布局,把引江灌湖的弊端降到最小程度,盡可能地利用湖泊自凈修復(fù)功能是一種更加經(jīng)濟(jì)有效的方法。
參考文獻(xiàn):
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三峽工程是當(dāng)今世界上最大的水利樞紐工程,也是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨干工程。三峽工程2003年6月進(jìn)入圍堰發(fā)電期,2010年10月三峽水庫蓄水至設(shè)計(jì)的正常蓄水位175米。其間,長江流域發(fā)生了強(qiáng)震、干旱、洪澇等自然災(zāi)害,引起了人們對三峽工程的熱議,有人甚至質(zhì)疑這些災(zāi)害是“三峽工程惹的禍”。
為此,記者日前專訪水利部長江水利委員會主任蔡其華,詳解廣大讀者疑問。
蔡其華說,長江委承擔(dān)著長江流域的水行政管理職能,是三峽工程的設(shè)計(jì)總成單位,也是調(diào)度管理單位,有責(zé)任、有義務(wù)及時(shí)研究解決三峽工程的有關(guān)問題,本著實(shí)事求是的態(tài)度回應(yīng)社會關(guān)切。
三峽工程未改變流域高空天氣形勢
有人近期提出了長江中下游持續(xù)嚴(yán)重干旱與當(dāng)前的局部洪澇是三峽水庫“誘發(fā)”的疑問,針對這一問題,蔡其華表示,長江流域發(fā)生嚴(yán)重干旱的原因:2010年10月以來,長江中下游地區(qū)降雨持續(xù)嚴(yán)重偏少,造成江河湖庫水位普遍偏低,長江中下游湖北、湖南、江西、安徽、江蘇等地發(fā)生秋冬春夏四季連旱的特大干旱局面,干旱范圍之廣、時(shí)間之長、抗災(zāi)之急,歷史罕見。發(fā)生嚴(yán)重干旱的主要原因是降雨持續(xù)嚴(yán)重偏少,受赤道東中部太平洋拉尼娜現(xiàn)象影響,2011年以來大氣環(huán)流系統(tǒng)異常顯著,南方熱帶系統(tǒng)偏弱,北方冷空氣活動勢力強(qiáng)大,流域水汽輸送通道未能有效建立,造成長江流域降雨偏少4成,其中長江中下游偏少5成,為建國以來最少。
近期局部洪澇的原因:進(jìn)入6月份以來,長江流域也處于主汛期,多個(gè)地方發(fā)生局地的強(qiáng)降雨,致使流域內(nèi)湖北、湖南、江西、貴州、四川、安徽、重慶等省市發(fā)生局地洪澇災(zāi)害,但長江干流及主要大支流汛情平穩(wěn)。
造成局部地區(qū)洪澇災(zāi)害的主要原因是冷暖氣流交匯造成的強(qiáng)降雨。6月3-17日,長江流域發(fā)生了4次較強(qiáng)降雨過程,4次過程的共同特點(diǎn)是降雨都主要發(fā)生在長江中下游干流附近及兩湖水系,累計(jì)雨量超過100mm籠罩面積約66萬km²。
蔡其華談到,三峽工程并未改變流域高空天氣形勢。近年來,全球氣候變暖是不爭的事實(shí),導(dǎo)致了極端天氣事件頻發(fā)。從天氣成因來看,造成極端天氣事件的主因是從地面到約5500米之間高空天氣形勢的變化。三峽壩高僅185米,相對于5500米來說是一個(gè)微量,不至于對長江流域高空天氣形勢產(chǎn)生影響。部分地區(qū)大旱屬降雨特枯年份發(fā)生的自然現(xiàn)象,與三峽水庫無關(guān)。大型蓄水工程由于水面蒸發(fā)可能使得水庫周邊地區(qū)濕度有所增加,這對干旱而言屬正面效應(yīng)。
三峽工程在旱澇連災(zāi)中的作用
蔡其華表示,今年前5個(gè)月,三峽水庫水位從175米持續(xù)消落,長江防總調(diào)度三峽水庫共向下游補(bǔ)水約195億立方米。尤其是5月以來,為應(yīng)對長江中下游持續(xù)干旱,支持中下游沿江地區(qū)抗旱引水,長江防總先后四次加大三峽水庫下泄流量,共向下游補(bǔ)水44億立方米。
據(jù)測算,因三峽水庫補(bǔ)水,長江中下游干流各站水位均有不同程度的抬升,其中4月、5月抬高荊江河段水位0.9米到1.2米,抬高長江中游干流水位0.7米到1米,抬高長江下游干流水位0.6米到0.9米。
補(bǔ)水不僅解決了因水位下降而導(dǎo)致的湖北觀音寺、顏家臺閘移動泵站不能在固定基座上設(shè)置的困難,而且降低了沿江城鎮(zhèn)應(yīng)急取水泵站和電灌站的揚(yáng)程,有效提高了取提水效率。同時(shí),補(bǔ)水還使航運(yùn)船舶裝載率提高,中游河段航運(yùn)運(yùn)輸成本下降約10%,并且初步遏制了水位下降對中下游河道、湖泊等生態(tài)環(huán)境的不利影響,取得了較好的供水、灌溉、航運(yùn)和環(huán)境等綜合效益。
在防汛方面,入汛以來,長江上游尚未發(fā)生較大洪水,三峽工程的防洪效益還沒有機(jī)會發(fā)揮,但已為攔蓄上游洪水做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,長江防總正嚴(yán)陣以待,長江上游一旦發(fā)生洪水,將通過科學(xué)調(diào)度,充分發(fā)揮三峽工程的巨大防洪作用。
三峽工程利大于弊
蔡其華表示,三峽工程的建設(shè)利大于弊。三峽水利樞紐是治理開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨干工程,具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水等巨大綜合效益。
防洪方面,三峽水庫防洪庫容221.5億立方米,可有效控制上游洪水,荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)可由目前的10年一遇提高到百年一遇。去年汛期,面對近十年來最大的洪水,三峽工程累計(jì)攔蓄洪水260多億立方米,為下游防洪節(jié)約了大量的人力和物力。據(jù)初步測算,去年汛期,三峽工程防洪經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到266億元。
發(fā)電方面,三峽工程水電裝機(jī)容量2240萬千瓦,年發(fā)電量超過900億千瓦時(shí),對緩和華中、華東、華南地區(qū)電力緊張狀況有重要作用,對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少大氣污染起到重要作用。截至去年底,三峽-葛洲壩梯級電站累計(jì)發(fā)電8608億千瓦時(shí)。
航運(yùn)方面,三峽工程建成后可顯著改善長江特別是川江渝宜段(重慶-宜昌)的航道條件,可使萬噸級船隊(duì)直達(dá)重慶,并較大改善中下游枯水季節(jié)航運(yùn)條件,使長江真正成為黃金水道,對促進(jìn)西南與華中、華東地區(qū)的物資交流和發(fā)展長江航運(yùn)事業(yè)具有積極作用。
同時(shí),三峽水庫在枯水期下泄流量較天然情況增大,有利于改善下游水環(huán)境狀況和供水條件;此外,還具有巨大的旅游效益,是一個(gè)條件優(yōu)越、效益顯著的綜合利用水利樞紐。
蔡其華談到,對三峽工程有可能產(chǎn)生的不利影響,包括對環(huán)境與生態(tài)的影響問題,庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治問題,水環(huán)境保護(hù)問題等,在三峽論證階段都已經(jīng)進(jìn)行了充分論證,在設(shè)計(jì)階段提出了解決的方案,在工程建設(shè)期間,按設(shè)計(jì)完成了相應(yīng)的工程建設(shè)。
三峽工程建成投運(yùn)后,根據(jù)工程運(yùn)行情況,長江水利委員會對水庫進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)度,全面發(fā)揮三峽工程的綜合效益,為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。同時(shí),對上下游帶來的問題也一直在認(rèn)真研究,并進(jìn)行了相應(yīng)的治理,使工程多利少弊,長治久安,全面發(fā)揮綜合效益,成為造福人民的工程。
完善科學(xué)調(diào)度發(fā)揮綜合效益
三峽工程在實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)做到了統(tǒng)籌兼顧。蔡其華談到,三峽工程的社會效益主要是指防洪、航運(yùn)、供水與生態(tài)等方面的效益,經(jīng)濟(jì)效益主要是發(fā)電效益。三峽工程如何實(shí)現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)籌兼顧,是三峽水庫運(yùn)用過程中需要不斷研究、探索與實(shí)踐的科學(xué)與技術(shù)問題。
三峽水庫調(diào)度原則是發(fā)電服從于防洪、服從于生態(tài),電調(diào)服從于水調(diào)。科學(xué)的調(diào)度是實(shí)現(xiàn)三峽工程社會效益和經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)籌兼顧的關(guān)鍵,也就是說沒有科學(xué)的調(diào)度就不可能實(shí)現(xiàn)三峽工程社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)籌兼顧。
從三峽工程論證開始在這方面已做了大量的研究工作,特別是2008年三峽工程進(jìn)入試驗(yàn)蓄水期以來,加強(qiáng)了研究和有關(guān)試驗(yàn)實(shí)踐工作,已取得了一定的成效。2009年10月《三峽水庫優(yōu)化調(diào)度方案》已經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)。在嚴(yán)格執(zhí)行優(yōu)化調(diào)度方案的基礎(chǔ)上,還加強(qiáng)了中小洪水調(diào)度運(yùn)用、供水調(diào)度、泥沙減淤調(diào)度和生態(tài)調(diào)度等方面的研究與試驗(yàn)工作。
根據(jù)三峽工程調(diào)度實(shí)踐需要,我們將不斷加強(qiáng)研究和試驗(yàn)工作,統(tǒng)籌兼顧三峽水庫生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,為科學(xué)、優(yōu)化調(diào)度三峽工程提供技術(shù)支撐。
關(guān)注三峽泥沙淤積問題
黃河的三門峽水庫曾經(jīng)出現(xiàn)過泥沙淤積所帶來的負(fù)面的影響,很多人也擔(dān)心在長江的三峽會不會也發(fā)生同樣的問題。蔡其華表示,黃河的特點(diǎn)是水少、沙多。相對黃河來講,長江的特點(diǎn)是水多、沙少。長江的水量,通俗地講相當(dāng)于18條黃河,而長江的每方水的含沙量相當(dāng)于1/30的黃河。三峽和三門峽水庫的排沙能力也是不一樣的,三峽的排沙能力從目前的30%逐漸地隨著時(shí)間的推移幾乎會達(dá)到百分之百,即來多少走多少。
近年來,上游水利水電建設(shè)發(fā)展迅速,如考慮上游建庫攔蓄泥沙后,三峽水庫運(yùn)行100年的淤積量,僅相當(dāng)于上游不建庫攔沙方案40年左右的淤積量,可見上游建庫攔沙作用十分顯著。近10年上游的來沙量已由論證階段的年均5.3億噸,減少到2億噸左右。三峽庫區(qū)的年均淤積量約1億噸,僅為論證階段預(yù)計(jì)值的1/3。可以預(yù)期,三峽水庫的約90%的防洪庫容將長期得到保留供人們使用,與上游干支流水庫聯(lián)合運(yùn)用,三峽水庫的調(diào)洪能力將進(jìn)一步提高。
三峽水庫及周圍生態(tài)環(huán)境
談到三峽工程的建設(shè)是否對周圍地區(qū)的生態(tài)環(huán)境有所影響時(shí),蔡其華表示,興建三峽工程對環(huán)境與生態(tài)的影響一直備受關(guān)注。興建三峽工程對生態(tài)與環(huán)境的影響有利有弊,主要有利影響在長江中下游,主要不利影響在庫區(qū),大部分不利影響采取恰當(dāng)?shù)膶Σ吆痛胧┛梢源鬄闇p輕。
工程興建對生態(tài)與環(huán)境的有利影響主要在中游,三峽水庫可以有效地減輕洪水災(zāi)害對中、下游人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的平原湖區(qū)生態(tài)與環(huán)境的嚴(yán)重破壞,對人民生命財(cái)產(chǎn)及生產(chǎn)生活環(huán)境有著重要的保護(hù)和改善作用,并可減輕洪災(zāi)對人們心理造成的威脅。有利于中、下游血吸蟲病的防治,減緩洞庭湖淤積、延長湖泊壽命,以及改善中下游枯水期水質(zhì)等。此外,水電與火電相比,可以減少對周圍環(huán)境的污染。
工程興建對生態(tài)環(huán)境的不利影響主要在庫區(qū),根據(jù)不利影響的性質(zhì)和程度可分以下幾類:不可逆轉(zhuǎn)的影響:水庫蓄水后,部分土地、耕地等被淹沒。影響較大,采取措施可減輕的影響:移民安置和城鎮(zhèn)遷建過程中產(chǎn)生的生態(tài)與環(huán)境問題;庫區(qū)泥沙淤積和壩下河道沖刷;工程施工過程中的環(huán)境問題等。影響較小,采取措施可減小或避免的影響;對陸生動植物的影響;對局地小氣候的影響;對水質(zhì)和水溫的影響;對區(qū)域自然生態(tài)――社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的長遠(yuǎn)影響等。
關(guān)于三峽水庫運(yùn)用是否破壞了天然景觀,蔡其華談到,三峽水庫水位抬高到145至175米高程,必然淹沒一些景點(diǎn),但總體來說,對三峽風(fēng)光的影響是有限的。每年4、5月至10月,由于要防洪,壩前水位將降至145米,幾乎不影響三峽風(fēng)光。三峽的兩岸山峰高程多在1000至1500米,即使水位升高30米至80米,峽谷感不會被減弱多少。由于水位的升高,還產(chǎn)生許多極具吸引力的人工景觀。高峽依舊,新增平湖,景色更為壯美。
同時(shí)蔡其華指出,三峽水庫運(yùn)用后,并未加劇長江口鹽水入侵問題。三峽水庫的調(diào)節(jié)庫容只占壩址斷面年徑流量的3.7%,為季節(jié)性調(diào)節(jié)水庫,其調(diào)蓄作用不影響長江口的入海水量,但年內(nèi)分配有所改變。在每年汛后的9月中旬至10月期間蓄水,其間水庫下泄流量將較天然情況有所減少,但長江口的鹽水入侵多發(fā)生在每年的11月至次年4月,其間三峽水庫的下泄流量較天然情況增加,會減輕鹽水入侵。比如,今年1到5月,三峽水庫向下游補(bǔ)水195億立方米,最大增加下游大通站流量每秒2500立方米,有效緩解了鹽水入侵。近幾年來,鹽水入侵的頻度和強(qiáng)度有所增加,主要原因是長江口北支因淤積萎縮導(dǎo)致鹽水倒灌南支,也與長江上游來水偏枯、大通以下江段抽引水量增加,以及海平面上升等因素有關(guān)。
“保武漢就要淹重慶”無依據(jù)
蔡其華針對“保武漢就要淹重慶”的傳言指出沒有依據(jù)。2010年汛期,當(dāng)三峽水庫攔洪時(shí),壩前水位雖有升高,但對重慶水位的影響不大,在重慶下游有一個(gè)銅鑼?shí){十分狹窄,在大水時(shí)這個(gè)峽口可壅高水位20-30米。例如,2010年7月19日,當(dāng)時(shí)三峽入庫洪峰70000立方米每秒,漢江又發(fā)生了建庫以來的第二大入庫洪峰,武漢江段受兩江洪水夾擊,防汛形勢緊張,所以用三峽水庫攔洪削峰,控制下泄40000立方米每秒,減輕武漢江段的防洪壓力。當(dāng)時(shí)三峽水庫攔洪水位148.08米,相應(yīng)重慶寸灘水位185.06米,這說明三峽水庫回水并沒有到達(dá)重慶。當(dāng)時(shí)重慶上有岷江及嘉陵江發(fā)生大洪水,下受銅鑼?shí){“卡脖子”宣泄不暢,致使重慶水位居高不下。到7月23日三峽最高調(diào)洪水位158.86米,此時(shí)寸灘水位已退至173.26米了。可見, 造成重慶高水位的主要原因金沙江、岷江、嘉陵江來水及銅鑼?shí){峽口壅水共同作用所致。
地震與三峽蓄水無關(guān)
近年來,國內(nèi)頻發(fā)一些地震活動,有人質(zhì)疑國內(nèi)一些地震活動是否與三峽蓄水有關(guān)。根據(jù)這一問題,蔡其華表示,三峽大壩按7度抗震設(shè)計(jì)建成。根據(jù)三峽水庫蓄水運(yùn)用以來的地震監(jiān)測分析:蓄水初期突發(fā)密集型小震群,震級小于3級的占地震總數(shù)的99.4%,蓄水后記錄到的最大地震為4.1級。三峽水庫地震絕大多數(shù)分布在前期預(yù)測的水庫誘發(fā)地震潛在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)及周緣,主要集中在庫區(qū)兩岸10公里以內(nèi)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查,多數(shù)地震都是庫水淹沒廢棄礦山和巖溶發(fā)育地區(qū)引發(fā)的礦山型和巖溶型地震。汶川地震發(fā)生在青藏高原北部邊緣的龍門山地震帶,三峽大壩所在的黃陵背斜屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺中部的上揚(yáng)子臺褶帶,它們相距700公里,其間隔著四川盆地, 兩者區(qū)域構(gòu)造條件截然不同。三峽庫區(qū)有厚度大的隔水層環(huán)繞,不存在水庫滲漏問題,與龍門山構(gòu)造帶不存在水力上的關(guān)系。汶川地震與三峽水庫蓄水無關(guān)。