长江近坝河段航道整治工程特点分析

赵凯

摘要：“依托黄金水道，建设长江经济带”是国务院对长江航道建设提出的新高度、新要求，长江航道局也提出了“6米水深到武汉、4.5米水深到宜昌”专题研究整治方案，目前长江中游宜昌至昌门溪河段已经进行了第一期航道整治工程建设。由于该河段距离三峡大坝及葛洲坝大坝非常近，河段内水情变化、河床地质、岸坡演变等情况与其他河段有所不同。在近坝河段航道整治工程建设中，应针对性的采取相应措施，确保工程顺利开展，达到整治目的。

关键词：近坝河段；航道整治；

中图分类号：U617 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）04-0060-02

李总理在十二届全国人大二次会议的政府工作报告中，首次提出要“依托黄金水道，建设长江经济带”，这是国务院对长江航道建设提出的新高度、新要求。长江航道局表示：将按照“深下游、畅中游、延上游、通支流”的建设思路，以系统整治为重点，全力推进航道建设。中游实施荆江航道整治工程，力争提前实现3.5米建设规划目标，全面改善通航条件；专题研究“6米水深到武汉、4.5米水深到宜昌”航道整治方案。

目前长江中游宜昌至昌门溪河段已经进行了第一期航道整治工程建设。由于该河段距离三峡大坝及葛洲坝大坝非常近，河段内水情变化、河床地质、岸坡演变等情况与其他河段有所不同。在近坝河段航道整治工程建设中，应针对性的采取相应措施，确保工程顺利开展，达到整治目的。笔者根据宜昌至昌门溪河段航道整治一期工程建设，对近坝河段的航道整治工程特点进行分析，并提出自己的意见。

1.近坝河段的特点

1.1水情不同

本河段距离三峡大坝及葛洲坝大坝较近，距离葛洲坝大坝航程约60km，距离三峡大坝航程约lOOkm，现场水情受库区调节影响非常大。葛洲坝调整出库流量时，约4个小时候后，现场水位、流速即发生相应变化，有时候甚至流向也发生变化。笔者根据宜昌至昌门溪河段航道整治一期工程关洲水道为例进行分析，葛洲坝出库流量以12500m3/s为分界线，现场水势大致出现如图1：

（1）葛洲坝出库流量在12500m3/s以上时

水流从上游流到工程区域以后，大致分为两股主要方向，一股从右侧深槽（当地主航道）流过，另一股从左侧整治区域流过。此种流态下，施工区域水流流态有规律，不会出现乱流，有利于施工船舶的布置及施工。

（2）葛洲坝出库流量在12500m3/s以下时

水流从上游流到工程区域以后，流经施工区域的水流出现分叉，并在设计潜坝位置出现横流。此时，施工现场水流紊乱，部分区域出现流速加大现象，对施工船舶的布置及施工造成不利影响，需要改变船舶布缆设施，重新抛锚定位。

实际施工中，葛洲坝出库流量浮动范围为6000-45000m3/s，现场的水流形态千变万化，远不止以上的两种分析情况。

1.2河床地质不同

近坝河段区域属于山区河流和平原河流的交界处，地质情况既有山区河流特点，也有平原河流特点，河床覆盖层以卵石为主，含少量砂，砂卵石下有较厚的砂层。部分河床区域含沙量极少，卵石在水的流速冲击下呈缓慢推移质移动形式。这会对水下铺排、船舶定位造成很大影响：铺排的排体不易稳定引起的是工程质量问题，而船舶定位不稳则影响的不仅是工程质量问题，还是极大的安全隐患。

1.3对施工中安全管理提出更高的要求

航道整治工程中经常用到的船舶为铺排船、抛石船、各类定位船等。这些船舶大都属无动力船舶，即自身不具备航行能力，需要靠拖轮的拖带才能行驶。在面对较复杂的水流环境下，要对其施工过程中可能会遇到的各项险情做出安全预案，并且现场要备好动力满足要求的拖轮，在发生险情时能随时将施工船舶拖离现场或危险区域。

2.近坝河段航道整治施工中的一些措施

根据近坝河段的一些特点，在施工中应采取相应的措施，消除或减小其影响，来达到施工目的和整治目的。

2.1水情分析

施工初、中期，应坚持测量流速及流向，分析其与水位的变化关系，对工程重点部位的流速、流向变化做到心中有数，为施工布置提供依据。同时施工中必须关注三峡及葛洲坝每日出库流量及次日出库流量预报，形成数据库，分析施工区域水位变化情况。这是指导现场施工的基本数据，应坚持分析，将结果传达所有施工船组。图2为流量及水位关系曲线图。

根据上图曲线关系，结合流量预报，即可了解到施工区域水位变化浮动情况，也就可以预测现场流速、流向分布情况。这对现场的施工布置及安全管理具有非常重要的意义。

2.2船舶定位

施工船定位要求准确、稳定。铺排时，排体入水阶段，铺排船受到的水流冲击力是非常巨大的，定位不稳则会引起走锚现象，导致排体移位，甚至船舶急遽走位引发安全事故。

施工时，船舶离岸较近时，一般采用垂直水流铺排，可在岸上设置地锚，加大船舶稳定；离岸较远时，一般采用顺水铺排，排体顺水流方向入水，铺排船则与水流方向呈垂直状态，此时应加大上游的锚石重量及锚缆长度；上游两口锚与船体夹角应尽量接近90°；船艏锚和艉锚（即图3中的边缆）应向上游方向抛设接近45°左右来分担上游锚的拉力。施工船抛锚布置变化大概如图3。

经过改进抛锚方式后，铺排船由原先的两根缆绳受力变成4根缆绳受力，船舶稳定性增强，能承受的起排体入水瞬间带来的巨大冲击力。

2.3水下铺排

水下铺排时，河床含沙量大，排体入水后易稳定；含沙量小而卵石较多时，排体则非常不易稳定，易引起滑动。施工中可采取措施来加强排体的稳定性：

首先应加大排头的压载重量。可用8个一组或10个一组砼块，用尼龙绳捆扎在一起作为排头压载体，系在排布的纵向筋带上，使排头入水后能迅速着床稳定。设置时应注意每条筋带都应绑系砼块组，使其受力均衡。

必要时，采用双排头形式：在排头压载体上游再设置一道砼块组，用尼龙绳与排布纵向筋带上的砼块组相连，组数与纵向筋带上的砼块组数相同，尼龙绳长度为水深深度加上10m左右。施工时，先进行断面推算，将第一组砼块（第一个排头）在上游断面处抛投下水，再开始在设计排头断面进行铺排，第二组砼块（第二个排头）和排布一起入水。

施工中，应对各项数据进行统计，如流速、流向、排头位置、排体入水长度、船舶移动距离、船舶即时位置灯，技术人员根据数据即时进行分析，初步判断排体入水后的稳定性。

铺排后，条件允许时，应迅速进行探摸、验收，然后抛石压载，使排体稳定。

3.结语

在施工过程中，各河段都有其自身特点，不一而足，施工中应采取的措施也不能一概而论，照搬套用，而应该从实际出发，进行分析研究，找到其特点，才能对症下药，找到有效的措施来解决施工中的难题。