遥望港下游淹没性港汊整治工程可行性研究报告.doc
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1、 遥望港闸下游淹没性港汊治理工程可行性研究报告XXXX二O年八月2项目名称:遥望港闸下游淹没性港汊治理工程可行性研究报告设计编号:2012GK088设计阶段:可研委托单位:承担单位:项目负责:校 核:审 核:批 准:编制时间: 八月三十日60目 录1 综合说明11.1 概述11.2 研究内容与技术路线31.3 研究依据与技术标准32 水文气象52.1 自然地理及水利工程概况52.1.1自然地理条件52.1.2遥望港闸概况52.2 水文气象特征62.2.1气温62.2.2降水62.2.3风72.2.4冰雪72.2.5雾与日照72.2.6地震72.3 近岸海水水文(波浪、潮汐、泥沙)条件82.3.
2、1波浪及设计波浪要素82.3.2潮汐、潮流82.3.3潮位92.3.4泥沙102.4 自然水深条件102.5工程地质条件113 海岸演变133.1 海岸历史演变133.2 海岸近期演变143.3辐射沙脊群演变153.4 海域形势163.5 海岸演变特征173.5.1 水道平面变化173.5.2水道断面变化193.5.3 水道槽型及浅滩的变化213.6 通州区段北区围垦223.7遥望港闸下淹没性港汊治理和遥望港港道整治与修复244 工程任务和规模254.1 社会经济发展状况254.2 工程建设的必要性264.3 工程任务和规模315 施工组织设计325.1 施工条件325.1.1交通条件325.
3、1.2气象水文条件325.1.3水电供应条件325.2 施工布置325.3主体工程施工335.4 施工进度335.5 施工组织335.6 施工管理336工程投资估算356.1 编制依据356.1.1 基本资料356.1.2 定额依据356.1.3 主要材料及工资单价356.2 投资概算361 综合说明1.1 概述江苏省南通市通州区位于长江口北岸,西南侧沿江,东北侧临海,分别拥有15km沿江岸线和16.27km沿海岸线。2011年通州财政总收入已达到100.15亿元,地方一般预算收入42.40亿元,是苏中的经济大市(县),该区建筑、轻纺、修造船业在全国均有重要影响。随苏通大桥、沪崇苏大通道的全面
4、建设,通州又将融入上海一小时经济圈,直接受上海经济的辐射带动。沿江临海近沪的区位和资源优势为实现通州市社会经济率先、跨越式发展提供了良好的基础。2009年6月10日,国务院常务会议原则通过了江苏沿海地区开发规划,根据规划要求,加快洋口港区10万吨级以上泊位建设,推进吕四港区建设,做好腰沙、冷家沙建港条件的研究论证,开发建设启海、通海港区、提升沿海港口群在区域发展中的带动能力。由于沿海发展规划上升到国家战略,通州区沿海产业布局相应发生调整。规划将小庙洪水道尾部进行整治,对遥望港港道进行整治和修复,对遥望港闸下游淹没性港汊进行治理。通州海岸位于江苏岸外辐射沙脊南翼小庙洪水道的尾部,小庙洪水道是辐射
5、沙脊最南面的一条潮汐通道(图1-1),该水道的走向与吕四海堤基本一致,呈NW-SE走向,水道深槽零米线距老海堤3.56.0km,水道长约38km,中段宽4.5km,尾部在通州、如东浅滩消失,并同遥望港港道贯通。与辐射沙脊中部其他大型潮汐通道不同的是,小庙洪水道尾部并不与相邻的潮汐通道连通,其北侧的大范围沙脊(腰沙)将水道与北部的网仓洪深槽隔离,该水道是一个相对独立的水、沙系统。小庙洪口门段有两条零米线以上的沙脊,将口门分成北水道、中水道和南水道(图1-2)。水道内有三条-10m以深的深槽,分别位于口门段的南水道、小庙洪中段和海门区段的蛎岈山前缘。三条-10m深槽之间尚未贯通的区段长度仅800m
6、和300m,稍加疏通,小庙洪水道三十余公里海岸均可成为水深10m以上的深水岸线,有开发大型海港的良好前景。江苏人多地少,环境压力大,经济发展与资源环境的矛盾比较突出。江苏未来经济发展的生产力布局特别是增量布局由沿江地区向资源、环境相对优越的沿海地区转移,已成为拓展发展空间、增强经济发展后劲的必然选择。小庙洪水道水深条件优越、深槽稳定,又具有丰富的浅滩土地资源。经二十多年研究,小庙洪水道海港开发已进入实质性阶段。位于小庙洪水道口门段的大唐吕四港电厂工程已于2003年开工,现已完成3km2厂区浅滩围填,两个3.5万吨级专用煤码头正在建设。以大唐吕四港电厂建设为契机,2004年启东市又经物理模型试验
7、论证,确定了吕四港电厂东侧32.5km的围填方案,该围填工程正付诸实施。拥有17.73km海岸线,位于小庙洪南岸尾部的海门市也在物理模型试验论证基础上于2006年结合东灶国家中心渔港的建设,提出28.3km2的高滩围填规划(图1-2),并在所完成的海门区段建港条件研究中,提出利用蛎岈山前缘深槽建设3.5万吨级海港码头的规划设想(图1-3),目前正配合东灶中心渔港的建设逐步推进海门区段边滩围填。在小庙洪南岸的尾部与口门段已建或已有围填规划的情势下,启东市又于2007年提出在小庙洪中段17km岸线进行边滩整体围填的规划设想(图1-2),并进行了相应的物理模型试验研究。随小庙洪水道的规模开发,小庙洪
8、尾端通州区段开发的外部环境正日渐成熟。位于小庙洪水道尾端的通州区段潮滩宽阔,滩面高程较高,自然状况下浅滩呈淤长动态,具有便利的匡围条件。为进一步缓解土地资源对通州社会经济发展的制约,将通州沿江临海近沪的地域优势转化为产业优势,南通市通州区滨海新区管理委员会委托我院对小庙洪水道尾部整治及腰沙开发利用和北区围垦区域吹填的方案予以论证,通过土地资源与海港资源开发相结合的途径提升沿海开发的层次。本报告中,我院结合区域及通州社会经济发展,分析了通州区段海港开发的必要性;通过海岸稳定性、海洋动力泥沙环境和自然水深条件的分析,论证了构建通州出海通道可能性;并结合小庙洪水道开发利用的设想,根据通州市沿海滩涂围
9、垦工程可行性研究报告和工程区域地形对通州区遥望港港道整治与修复和小庙洪水道尾部整治进行可行性研究。1.2 研究内容与技术路线(1)通过工程区域自然条件的综合分析,论证工程建设的可行性。(2)分析通州区段海岸的历史演变、近期演变,结合小庙洪水道演变特征,从确保小庙洪水道稳定的角度,论证工程建设对小庙洪水道潮流动力和冲淤动态的影响。(3)从江苏沿海先期开发方案、长江三角洲经济发展和通州市社会经济发展的角度,分析工程建设的必要性。(4)结合小庙洪水道开发利用的设想,根据通州市沿海滩涂围垦工程可行性研究报告对北区围垦区域的吹填方案,依据工程区域地形,提出初步挺进腰沙方案。1.3 研究依据与技术标准1、
10、规范和技术标准(1)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000);(2)防洪标准(GB50201-94);(3)疏浚工程技术规范(JTJ319-99)(4)堤防工程设计规范(GB50286-98);(5)海港水文规范(JTT213-98);(6)防波堤设计与施工规范(JT298-98);(7)海港总平面设计规范(JTJ211-99);(8)港口工程桩基规范(JTJ254-98);(9)港口工程地基规范(JTJ250-98);(10)港口工程荷载规范(JTJ215-98);2、相关资料(1)江苏沿海地区发展规划(2009、7)(2)南通港吕四港区通州区段建港条件研究(南京水利科学研究院
11、,2007.6);(3)通州市海洋滩涂围垦工程可行性研究报告(南通市水利勘测设计研究院有限公司,2006.10);(4)沿海滩涂资源的评价及合理开发利用研究(沿海滩涂资源的评价及合理开发利用研究项目组,2008.2)本报告除特殊说明外,高程均为国家85基准。本报告中涉及到的各高程系统之间换算关系如下图所示。19cm320.4cm301.4cm85国家高程废黄河基面理论深度基准面2 水文气象2.1 自然地理及水利工程概况2.1.1自然地理条件本项目位于通州市滨海工业园区东侧黄海滩地,小庙洪水道的尾端,及小庙洪水道北侧的辐射沙脊腰沙。黄海辐射沙脊群区域,位于南黄海江苏岸外。以弶港为中心,呈扇形展开
12、,它是我国最大的浅海潮流沙脊群,南北范围介于32000N-33048N,长达199.6km,东西范围介于120040E-120010E,宽达140km,由70多条沙脊与其间的潮流通道组成(图2-1)。它介于海陆交互作用带,位于高程0m至-25m之间,全部面积22470km2,其中3782km2出露于水面之上。腰沙作为辐射沙脊群中主干沙脊,面积43.3万亩。本地区由长江口的沙洲淤涨连并而成,属长江三角洲冲击平原,沿海滩涂也是长江泥沙淤积而成。腰沙 小庙洪水道2.1.2遥望港闸概况1、工程规模遥望港闸位于通州市北兴桥镇遥望港入海口,是南通地区重要的排涝挡潮闸之一,具有挡潮、排涝和通航等多种功能,属
13、中型水闸。该闸于1973年12月动工兴建,次年7月竣工并投入使用。遥望港闸总宽28.8m,分三孔,每孔净宽8m。均为U型钢筋砼结构,总净宽24m,边、缝墩宽均为0.8m;建筑物全长134m,闸底板分三块,底板厚1.2m,底板顶高程-1.69m;该闸中孔为通航孔,无胸墙,边孔设胸墙,底高程2.71m,顶高程6.21m,原为拱式钢丝网面板结构,91年改建为变截面钢筋砼板式结构;原闸门为钢筋砼波形板结构,84年更换为平面滑动支承钢闸门;启闭机系“土法”自制的油压启闭机,为非标产品;闸下游侧建有汽-10“T”型梁公路桥一座,桥面净宽6.0m,桥面高程7.56m。本闸配100KVA变压器一台及380V输
14、电线路和配电间。工程效益:(1)设计效益:遥望港闸排涝面积267km2,设计排涝流量260m3/s;(2)实际效益:历史最大排涝流量254m3/s。2008年按江苏省海堤达标要求进行了除险加固改造。2.2 水文气象特征2.2.1气温该地区多年平均气温14.9,最高月平均气温是7月的27.5,最低月平均气温是1月的2.1;极端最高气温39(1960年8月7日),极端最低气温-10.9(1977年1月31日)。2.2.2降水该地区属亚热带湿润季风气候区,受海洋调节及季风环流的影响,具有四季分明,降水充沛、时空分配不均的特点。本区多年平均降水量为1065.6mm(青龙港站,下同),最大年降水量150
15、2.1mm (1987年),最小年降水量673.0mm (1978年)。因梅雨和台风的影响,全年约64.3%的降水量集中在59月份。67月间梅雨和69月间的台风雨常造成本地区的严重涝灾。全年平均降水日数为122.7天。月降雨日数最多是5月份,平均12.8天,最少在12月份,平均7.4天。虽然年均降水量比较丰富,但时空分布不均,年内、年际变化较大,年际间最大最小降水量之比达2倍,年际间既有集中暴雨和连绵、阴雨,又有连续干旱、旱涝急转,再加潮位的变化,极易造成灾害。2.2.3风春夏多东南风,冬季多东北风和西北风,历年平均风速3.4m/s,年最大风速26.3m/s(NE,1960年7月7日),瞬时最
16、大风速30.4m/s(SW,1975年7月14日)。常风向E、ESE频率为15%,次风向NE,ENE频率为12%。1949年至1997年影响本地区的台风共111次,平均每年2.27次,台风风力一般为68级,最大为12级,年均大于7级风的天为23.5天。由强大风力引起的波浪、海流对海岸发生强烈冲刷。故决定本区海岸发育的主要动力因素受台风和季风所控制。台风暴雨是本区主要灾害性气候。2.2.4冰雪本地区终年不冻,陆域最大冻土厚20cm,年平均降雪6天,多集中于12月间,最大积雪厚度17cm。2.2.5雾与日照多年平均雾日天数为30.9天,年最多雾日数60天,最少雾日数5天,大雾平均为5.7天,年平均
17、日照数为2166.3小时,日照百分率49%。2.2.6地震据江苏省地震年表统计,15051949年南通地区共发生地震16次,一般强度在5级以下;1984年5月21日南黄海洋面曾发生过6.2级地震,建筑物摆动明显。根据2002年1月1日开始执行的建筑抗震设计规范(GB5001-2001)的精神,通州、海门和启东三市建筑抗震按60设防(参见江苏省建设厅苏建抗2001396号文)。2.3 近岸海水水文(波浪、潮汐、泥沙)条件2.3.1波浪及设计波浪要素苏北近海由于沙洲分布,海岸走向、地貌形态不同,浪分布变化规律差异明显。波向变化差异甚微,海区全年盛行偏北向浪,辐射沙洲南部偏北向浪频率为63%。主浪向
18、东北偏东,频率8%。强浪向为北向。波浪的季节性变化主要受季风影响,波型为混合浪。春季多为东风,多为东向浪,频率为22%,主浪向为东向,频率为21%,强浪为西北偏北和西北偏西。夏季受台风影响,主流向为东南,其频率为16%,强浪向为东南和西北。秋季,偏北大风已相当活跃,整个海区多为偏北向,偏北浪向频率为78%,主浪向为东北,频率为20%,强浪向为北向。冬季盛行偏北风,偏北浪向频率81%,主浪向主西北,频率24%。强浪为西北向。对海域风浪影响较大的风向主要有NE、ESE向。NE、ESE方向平均风速3-4m/s,NE、ESE方向最大风速18m/s。2.3.2潮汐、潮流拟建工程处于黄海之滨,除黄海外,长
19、江是工程区附近的最大地表水体。沿海的潮汐作用强烈,近岸口由于受大陆径流等影响,多属非正规半日潮,外海涨落潮历时几乎相等,至近岸浅水地区,受地形影响多系往复性潮流,由于受曲折海岸及河口地形影响,一般湾顶潮差大于湾口。沿海的波浪,夏季多为东南向波浪,平均波高0.21.2m,最大波高5m左右,近岸处波高一般为0.10.8m,最大波高多在2.53.5m之间。沿海海流,在外海及海州湾一带属反时针的旋转流,在灌河、射阳河等较大河流出海口附近往往形成一股沿岸流;在斗龙港到大洋港一带幅射状沙洲分布地段内形成复流,涨潮流流向自东南向西北,这种流向与水下地貌相适应,东沙及其附近深槽在平面分布上和发展趋势上完全与潮
20、流方向一致。潮流流速一般在0.12.0m/s,且涨潮流速大于落潮流速。涨潮含砂量大于落潮含砂量,因而容易引起岸边及闸下河道的落淤。近岸处的潮流流速一般为0.10.4m/s,也有超过1.0m/s的。2.3.3潮位平均潮差由南而北递增,其中吕四为3.82m、遥望港闸为4.35m、小洋口4.41m;平均大潮流速为1.281.50m/s。根据江苏省大比例尺海洋功能区划报告,新港小洋口北坎附近是我省沿海岸线潮流最强的区域,小洋口一带海域为本海区潮差最大区,平均潮差可达3.9m以上,长沙港以北达6.45m。小洋口外最大潮差可达9.28m,最大流速可达2.55m/s,而吕四港最大潮差为6.87m,其它地段最
21、大潮差在6.02m6.87m之间。小洋口站、吕四站、遥望港闸特征潮位见表2-1。表2-1 南通市沿海潮位站特征潮位统计表特征值小洋口站吕四站遥望港闸历史最高潮位(m)6.58(1981.9.1)4.485.16(1997.8.19)历史最低潮位(m)-1.23(1958.10.23)-3.57平均高潮位(m)2.891.932.19平均低潮位(m)0.67-1.870.9最大潮差(m)6.396.87最小潮差(m)1.960.32平均潮差(m)4.413.824.3550年一遇设计高潮位(m)6.634.905.36拟建工程位于遥望港闸附近,采用遥望港闸的潮位资料。2.3.4泥沙小庙洪水道内含
22、沙量因潮汐和季节变化而异。大、中潮含沙量大于小潮,冬季含沙量大于夏季。如1981年夏季测量大潮平均含沙量为0.160.36kg/m3,中潮0.090.35kg/m3,小潮0.080.15kg/m3。1988年冬季测量大、中潮含沙量0.560.73kg/m3,小潮0.080.16kg/m3。全年大、中、小潮平均含沙量为0.26kg/m3,悬沙中值粒径0.007mm。断面输沙量计算表明,小庙洪深泓内泥沙向西输送,浅滩水域泥沙向东输送。从季节变化看,夏季泥沙自外海带入吕四近海,冬季泥沙自吕四近海带向外海。但从全年总的沙量平衡计算,每年大约有773万吨泥沙进入吕四近海,这部分泥沙主要淤积在蛎岈山西侧浅
23、滩,是小庙洪尾部浅滩淤长的主要泥沙来源。2.4 自然水深条件本节高程为理论基面。小庙洪水道内有三条-10m以深的深槽,分别位于蛎岈山北侧、小庙洪中段主槽和南水道深槽。三条深槽之间分别有300m和800m区段10m线尚未贯通。据2006年3月实测,自南水道深槽至外海的航道沿程最浅点8.4m。 蛎岈山西侧的小庙洪水道尾部有一条-5m深槽向通州区段延伸。该深槽长4km,宽300m,向西与通州规划北区围垦前沿线之间的距离4.8km,向东与蛎岈山前缘深槽之间水深不足-5m的浅段长约4km,浅段最浅深度-4.1m。由吕四海洋站长期实测潮位资料统计分析,通州海域乘潮2小时保证率90%和60%的乘潮水位分别为
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