长青沙闸迁建项目可行性研究报告

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1、长青沙闸迁建工程可行性研究报告XXX长青沙闸迁建工程可行性研究报告目 录第一章 综合说明11.1工程概况11.2研究依据21.3结论2第二章 自然条件52.1流域概况52.2地理位置52.3气象52.4水文72.5泥沙102.6河势分析及防洪影响评价112.7内河水位202.8地震烈度202.9水系概况20第三章 工程地质213.1工程区地形地貌213.2场地地基土层213.3水文地质条件223.4地基土的液化判别223.5地基土评价23第四章 工程任务和规模254.1地区社会经济发展状况及工程建设的必要性254.2水文计算274.3工程规模284.4 综合利用30第五章 工程布置及工程设计3

2、15.1水闸及围堤设计标准315.2工程的总体布置315.3方案比选35第六章 施工组织设计376.1 施工条件376.2施工工序376.3施工围堰和排水386.4 主体工程396.5施工辅助企业406.6施工总布置416.7施工总进度41第七章 工程管理437.1管理机构437.2管理范围437.3管理设施437.4运行管理437.5工程观测44第八章 工程投资估算468.1编制依据468.2编制说明468.3概算总价46第九章 经济评价489.1国民经济分析489.2结论50第十章 环境评价5110.1环境状况5110.2防洪工程对环境的改善5110.3防洪工程对环境的负面影响5310.4

3、施工期环境保护5310.5环评结论54第十一章 工程招标5511.1招标基本情况5511.2招标初步方案56附件一、招标基本情况表附件二、工程概算附件三、方案设计图纸4南通和信工程勘测设计院有限公司 第一章 综合说明1.1工程概况长青沙位于XXX南端，系长江中沙洲。自1964年围垦开发利用至今，已成为优良粮种和绿色食品基地。目前堤内总面积为17.86km2，人口1.2万余人。长青沙原靠建在江堤上的六个钢筋网水泥涵洞引排水，后因江堤加高培厚，钢筋网水泥洞身不堪重负而断裂。为消除防汛隐患，1985年实施并涵建闸方案，在长青沙南端的临江村新建净宽5.0m的节制闸一座，而逐步将原病涵封堵。长青沙闸为长

4、青沙岛的农田灌溉、抗旱排涝、防洪挡潮、水上运输做出巨大贡献。为确保防洪安全，经上级有关部门批准，2001年拆除原长青沙闸，在老闸址上游210m重新建造长青沙闸。新闸为单孔节制闸，闸孔净宽6.0米，底板高程-1.0（废黄河零点，下同）米，底板边墩采用U型结构，边墩直接挡土。钢闸门向下游平卧，上游侧设置净宽6米，汽-20级交通桥。水闸上下游设消力池，消力池与翼墙采用“U”形结构，消力池后接护坦和防冲槽，防冲槽后设土工格栅抛石软体排。随着如皋沿江大开发力度加大，根据南通港总体布局规划报告、南通港如皋港区总体规划和XXX沿江开放总体规划，如皋港务集团有限公司在现长青沙闸下游引河两侧公用码头规划区建设5

5、万吨级通用泊位4个，占用岸线长度1025，作为南通如皋港区的备用码头。为减少码头对长江中汊阻水影响，保护水源保护区，需另劈港建闸。本报告提出两种方案，方案一根据现有地形及现代物流园规划，将现有水闸上游约187m处引河西转38，新开挖引河出江，原水闸向西迁移约350m，闸外设避风港，作为船舶临时停泊区。方案一新筑港支堤约1700m，总投资1606.62万元。方案二在青年港北端劈港建闸，需新筑港支堤约1000m，总投资2006.998万元。我院受如皋港经济开发区管委会的委托，对长青沙水系调整、水闸迁建、进行可行性分析，为设计提供科学依据。1.2研究依据1、江苏省江海堤防达标建设修订设计标准的通知苏

6、水管（1997）80号2、关于我省长江远期防洪（潮）设计水位及沿线建筑物设计标准的通知苏水计（1997）210号3、（关于印发江海堤防达标建设大中型建筑物除险加固工程可行性研究报告编制要求和下达前期工作任务的通知）苏水计（1997）181号4、XXX沿江开发区防洪规划报告， 2003年10月5、南通市水利志，1995年6、长青沙闸施工图，2001年7、XXX水务局、如皋港经济开发区管委会建设局提供的一些现状资料1.3结论1、根据长江委水文局长江口水文水资源勘测局进行本工程河段的河势分析和防洪影响评价，如皋中汊渐趋稳定，近十多年来分流比基本稳定在30%左右，目前河势相对稳定，岸线顺直后，排水顺畅

7、。方案一是长青沙新闸址的优良地段。2、方案二闸址位于天生港水道上段，近10年以微淤为主，1998年以来二百亩至碾砣港0m高程以下河槽容积逐年减小，排水不畅，该河段不宜建闸。3、如皋沿江大开发力度加大，水上运输日益繁忙，闸外为过往船舶设置避风港，并作为过闸船只停泊区在技术上可行，经济上合理。5、方案一的造价低于方案二，本可研设计推荐采用方案一。6、方案一总造价1606.62万元，共需开挖土方20.20万m3，回填土方6800m3,黄砂垫层264 m3，碎石垫层264 m3，干砌石342 m3，灌砌石710 m3，现浇砼3985 m3，预制砼62 m3。共需人工32594.8工日，木材81.0 m

8、3，水泥1908 t，钢筋223.7 t，碎石8037.9t ，黄砂4425.8 t。总之，随着社会经济的快速发展，对水资源的水质水量提出更高的要求，从上述已有资料的分析来看，本工程实施后社会效益良好，对经济的经济发展和人民的生活具有较重要的作用。序 号特 性单位指标备 注1水 文1.1流域面积1.1.1设计排涝面积km217.861.2特征水位1.2.1长江侧潮位二百年一遇高潮位m5.49一百年一遇高潮位m5.30设计低潮位m-0.80校核低潮位m-1.001.2.2内河侧水位汛期正常水位m1.80排涝控制水位m2.00历史最高水位m3.34历史最低水位m0.801.3流 量1.3.1排涝流

9、量m3/s42.231.3.2灌溉流量m3/s10.002地 基2.1地基特性地基土类型为软弱场地土，场地类别为类3主体建筑物3.1地震烈度度63.2 闸室型式开敞式3.3闸孔数孔13.4闸孔净宽m83.5底板高程m-1.003.5闸门型式平面钢结构3.6公路桥荷载等级汽-20，挂-1003.7下游翼墙顶高m6.554河 道4.1底 宽m144.2底 高 程m-1.04.3边 坡1:3.05主要工程量5.1开挖土方万m320.205.2填筑土方m368005.3石 方m310525.4砼及钢筋砼m320015.5金属结构及安装t24.056主要建筑材料6.1木 材m381.06.2水 泥t19

10、086.3钢 筋t223.76.4碎 石t8037.96.5黄 砂t4425.87工 期7.1施工总工期月88总造价万元1606.62XXX长青沙闸迁建工程可行性研究报告第二章 自然条件2.1流域概况长青沙位于XXX南端长江中汊左岸，系长江中沙洲。目前堤内总面积为17.86km2，人口1.2万余人。地面高程在2.4m3.5m之间，内河正常水位为1.80m。枯水位0.8m，历年最高水位3.34m。2.2地理位置工程位于长江如皋中汊下段北岸，距上游焦港约22km。工程点陆路距XXX区约60km左右，距南通市区约25km，距长江口约160km，距南京市约260km。2.3气象根据南通气象站19492

11、005年的气象观测资料统计结果，本地区气象特征值如下：2.3.1气温多年平均气温 15.1累年极端最高气温 38.5(1995年9月7日)累年极端最低气温 -10.8（1997年1月31日）累年最高月平均气温 28.2累年最低月平均气温 2.52.3.2降水多年年平均降水量 1083.7mm多年年最大降水量 1465.2mm累年年最小降水量641.3mm降水量 5.0mm降水天数51.4d降水量 10.0 mm降水天数 31.9d降水量 25.0mm降水天数10.7d降水量 50.0mm降水天数 2.8d降水量 100.0mm降水天数0.4d本地区降水多集中在59月，降水量占全年的64.6%，

12、全年平均降水日数为121.7d。2.3.3风况本工程所在区域，夏季盛行东东南风，冬季以西北风为主，多年平均风速为3.1m/s，常风向为E向，其频率为9%，次常风向为NE、ENE及ESE、SE向，频率均为8%。历年最大风速为26.3m/s，对应风向为NE向（1960年7月7日），测得瞬时最大风速为30.4m/s，风向SW（1975年7月14日）。另外，根据实测风速资料统计结果，本地区大风日数如下：5级大风日数为55.6d/s，7级大风日数为12.8d/s多年各向频率及特征风速详见表2-1。表2-1 南通气象站风频、风速资料统计表 目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWN

13、WNNWC最大风速(m)121214141416.71512.210.510.5911.713131414平均风速(m)3.13.43.03.02.73.13.63.83.42.92.83.13.74.23.63.5频率(%)778898866323436662.3.4台风根据南通气象站台风资料统计，19492005年本地区共受台风影响110次，平均每年2.24次，多集中于每年79月份，台风风力一般68级，最大风力12级，1987年7号台风路经南通市附近，实测瞬时最大风速为20.0m/s。2.3.5雾日累年最多雾日数60d累年最少雾日数 5d多年平均有雾日数30.9d各月平均雾日数见表2-2。

14、表2-2 南通各月平均雾天数 月份123456789101112平均雾日（天）2.12.32.73.12.82.53.02.22.12.32.43.32.3.6雷暴累年最多雷暴日数 62d累年最少雷暴日数 12d多年平均雷暴日数 34d2.3.7降雪多年平均降雪日数为 6.6d累年最多年份为 16 d2.4水文2.4.1特征潮位(1)潮汐性质拟建工程所在河段为长江感潮河段，距长江河口约160km，由于潮汐受径流和河床阻力作用，变形十分明显，涨落潮不等，其涨潮期潮位曲线陡峭，涨潮历时较短；落潮期潮位曲线平缓，落潮历时延长，潮差变化主要取决于天文潮和风暴潮的大小，因此本河段潮汐性质为非正规半日浅海

15、潮。一个半日潮周期的平均历时12hr25min，一般每天两涨两落，日潮不等现象较明显。年最高潮位一般发生在8-9月份，这主要是与长江口地区的风暴潮有关。(2)潮位特征值本工程附近无长期验潮站，根据上游江阴肖山水文站及下游南通天生港水文站多年潮位资料统计结果，其潮位特征值如表2-3。表2-3江阴肖山站与南通天生港站潮位特征值 特征潮位类型江阴肖山站（m）南通天生港站（m）历史最高高潮位5.245.14（97.8.19）历史最低低潮位-1.14（59.1.22）-1.52（56.2.29）平均高潮位2.101.88平均低潮位0.50-0.08平均潮位1.310.88最大潮差3.394.16平均潮差

16、1.641.93最小潮差0.000.00平均涨潮历时3:313:32平均落潮历时8:548:522.4.2设计潮位根据上游江阴肖山水文站，下游南通天生港水文站相应设计水位值按水面比降线性插值算出。经推算，拟建工程处的设计水位如下：设计高水位 5.30m(百年一遇高水位)设计低水位 -0.80m(汛期最低潮位)极端高水位 5.49m(二百年一遇高水位)极端低水位 -1.0m(历史最低潮位)2.4.3潮流长江委水文局长江口水文水资源勘测局于2005年8月24日8月25日在拟建附近水域布设了2条ADCP走航断面和3条固定测验垂线，对流速、流向、流量等水文要素进行了观测。工程水域布设的3条常规测流固定

17、垂线和2条ADCP测验断面的位置见图2-1，位置坐标见表2-4。图2-1测流固定垂线和ADCP测验断面的位置表2-4测流固定垂线和ADCP测验断面的位置坐标测点和断面号北京坐标经 纬 度XY北纬东经JG1#3545739.3554566.9320159.40801203439.5885JG2#3545445.8554970.5320149.80981203454.9091JG3#3545123.1555397.5320139.25951203511.1149如左断面（RZ）3548935.9551001.9320343.781203224.343547725.1550509.4320304.5

18、51203205.34如右断面（RY）3546397.8549969.0320221.551203144.493543105.1548627.2320034.871203052.75从实测流速资料看，测区主要以落潮流为主，落潮流速大于涨潮流速。各测线的涨、落潮最大测点流速及相对水深从中可以看到，各固定垂线的涨潮最大测点流速为0.68m/s（在JG2垂线相对水深0.2H），落潮最大测点流速为1.63m/s（在JG3垂线相对水深为0.0H）。表2-5各固定垂线最大流速统计表 （流速单位：m/s）垂线涨潮落潮平均最大测点最大平均最大测点最大流速相对位置相应平均流速相对位置相应平均JG10.220.3

19、10.2H0.220.380.840.0H0.38JG20.450.680.2H0.451.221.580.2H1.22JG30.330.420.2H0.331.461.630.0H1.43图2-2垂线平均和垂线涨落急流速矢量图2.5泥沙本河段的泥沙主要由上游径流挟带而来，含沙量在年内变化趋势与上游大通站径流量相似。含沙量和河床质的分布符合长江澄通河段一般规律：即上游来的悬移质含沙量不大，粒径较细；其中主槽部位含沙量稍大，粒径亦粗些，支汊含沙量更小，粒径也细。实测泥沙粒径资料表明：河床质粒径d50深槽部位为87148m,而悬移质粒径d50平均为37m，故中汊水道河床的变化是该段河床泥沙搬运所致

20、，预计回淤强度约为20cm/a。2.6河势分析及防洪影响评价2.6.1方案一河段(如皋中汊)河势分析是本工程的重点研究内容之一，为此，业主专门委托长江委水文局长江口水文水资源勘测局进行本工程河段的河势分析和防洪影响评价。研究的主要结论摘录如下：（1）如皋沙群水道处于澄通河段中上段，上承福姜沙水道，下接通州沙水道，全长约17.86km。长江主流进入如皋沙群后，被如皋沙群分为左（北）、中、右（南）三汊，北汊即为海北港沙南水道（原为天生港水道进口段）；中汊分上、下两段，上段为双锏沙北水道，位于双锏沙与靖江市江岸之间；下段为如皋中汊，位于又来沙和长青沙与民主沙之间；南汊即为浏海沙水道，位于民主沙、长青

21、沙与右岸之间。二十世纪七十年代以来，如皋沙群各汊道的演变特点是；北汊严重淤塞，现已淤死、并岸登陆；南汊一直是主汊，目前分流比约占长江径流量的70%；其余30%左右的径流经双锏沙北水道进入如皋中汊。如皋沙群水道由原来的多汊型水道演变成双汊型水道。（2）多年来福姜沙水道南北汊分流比基本稳定，且主流偏北，为如皋中汊发展提供了良好的进口条件，二十世纪七十年代随着双锏沙水道和如皋北汊的萎缩、消亡，中汊得到迅速发展，中汊发展过程中，分流比由一开始的9.8%扩大至1987年的29.2%，规划的新引河西侧发生严重崩塌，主江堤塌入江中，XXX政府组织力量将主江堤后退至目前位置。九十年代以来，如皋中汊渐趋稳定，分

22、流比一直稳定在30%左右，目前河势相对稳定。（3）拟建如皋港务集团有限公司5万吨级通用码头工程及水闸位于长江澄通河段如皋中汊下段长青沙西南岸，中汊河势的变化主要受双锏沙北水道和福姜沙北汊的河势变化。要保证如皋中汊良好的水深条件，必须重视双锏沙北水道的护岸工程，特别是靖江市焦港一带处于弯道的顶冲部位，控制和改善双锏沙北水道弯道的曲率半径；同时密切注意双锏沙和民主沙之间串沟发展，加强民主沙上游侧的护堤保滩工作，必要时采取抛石封堵、筑坝等工程措施，控制其发展，以稳定中汊的分流比，使如皋中汊水道保持目前的微弯河势；另外还要关注长青沙头对岸友谊沙左边缘护滩工程，避免天生港水道进口段浅滩向外扩展，以保持目

23、前如皋中汊水道的微弯河势。（4）表2-6列出了拟建工程段动力条件、河势条件、岸线条件、水深条件、阻水条件、航道条件等影响因素的综合条件分析。表2-6拟建工程段水域综合条件表项目分析内容动力条件受福北水道及双锏沙北水道的控制，其分流比较长期稳定在30左右。河势条件自从2003年导流堤施工以来，-5m和-10m等高线已经贴近左岸并逐渐稳定而且向下游伸展，目前工程区域河势相对稳定。岸线条件江堤已达标，岸线处于稳定状态。水深条件深水近岸，水深条件较好，-5m、-10m线位置有所变化，工程区江段槽线呈现动态稳定的态势。拟建码头前沿水深条件较好，仅局部需要开挖。阻水条件拟建码头和引桥为桩基结构，阻水面积较

24、小。航道条件航道条件较好，对如皋中汊专用航道影响较小，对长江主航道无影响。2.6.2方案二河段（天生港水道）天生港水道是一条涨潮槽，它的形成和维持主要依赖于涨潮流。但是它作为二级支汊道，其发育和衰退又必然受一级汊道的影响，随一级汊道的兴衰而变化。故天生港水道的形成、发育和衰退是伴随着如皋沙群的三次大变化而变化的，亦即伴随着一级汊道海北港沙北水道、又来沙北水道、如皋中汊的兴衰而变化。19世纪时，澄通河段长江主流走向呈大反“S”型。天生港附近江岸受长江主流顶冲和冲刷，长江主槽贴北岸，天生港附近江岸处于长江主槽顶冲段。20世纪初，海北港沙和其北水道发育，如皋河段呈鹅头形，长江主流走北水道，其出口左岸

25、为凸岸发生淤积，形成段山沙，段山沙与北岸之间因涨潮流作用存在一夹槽，这就是天生港水道的雏形，它是海北沙北水道出口段的东汊道，其下游天生港任港岸段尚在长江主槽内。因长江主流出海北港沙北水道后顶冲浏海沙，受浏海沙凹岸的导流作用，长江主流又折向北岸顶冲天生港附近江岸，故天生港岸段仍还处于长江主流的顶冲冲刷下，1918年随海北港沙北水道过度弯曲（弯曲度已达1.71），曲率过大，海北港沙北水道出口与浏海沙水道成直角相交，出流不顺，发生壅水和淤积，除了逼使长江主流逐渐南移转入南水道外，北水道水流受阻就漫滩切割左汊道段山沙北夹槽（天生港水道），海北港沙北水道一部分水流经此汊道分泄，而此水道刷深，第一次发育鼎

26、盛。2030年代，随着海北港沙北水道的全线不断萎缩和淤积，长江主流逐渐转入海北港沙南水道，天生港水道作为海北港沙北水道的东汊道也开始逐渐淤积，特别是其上段。但是其下游与长江主槽直接相连，当时此段长江江面宽畅，潮流作用强。天生港水道处于涨落潮流弯道的凹岸侧，所以天生港水道为潮流维持，中下段尚稳定。2050年代，长江主流在海北港沙南水道沿浏海沙水道而下，水流比较顺直，预冲点逐年下移，由天生港，经南通港、姚港，一直下移到狼山以下，一方面造成从天生港到狼山江岸的大规模冲刷崩塌，另一方面横港沙由原段山沙逐年下伸，一直到50年代中期横港沙尾已伸展到狼山下游江岸营船港附近，长达40km，这时的天生港水道是最

27、长的，也是发育得最好的。3040年代，又来沙及其北水道发展，长江主流基本上在又来沙北水道，原海北港沙水道逐渐走向死亡而封闭，海北港沙并北岸。又来沙北水道朝东北向冲刷推进而与天生港水道之间靠近接连，天生港水道逐渐变成为又来沙北水道的东汊而复苏。进入50年代，又来沙北水道已充分发展、弯曲过度、阻力增大，发生壅水，河床开始淤积，其向东汊的分流增加，东汊道发育、天生港水道上段冲刷发展。这是天生港水道第2次出现发育的河势，也是其最鼎盛时期，深槽发育刷深，-5m槽一直伸展到碾砣港以上3.5km，几乎全线贯通。与此同时，又来沙南水道亦发育，长江主流转向又来沙南水道，双涧沙形成并开始发育。随着50年代后期到7

28、0年代又来沙水道（如皋北汊）的整体逐渐淤积衰亡，作为又来沙北水道东汊道的天生港水道的入流条件变差而发生淤积。1954年大洪水，南水道充分发育，北水道加速淤积，导致其二级汊道天生港水道开始发生比较严重的淤积衰退，1958年，-5m槽已后退到新捕鱼港附近，比53年萎缩了8km。再加上60年代下游河段徐六径节点形成，江面由13.5km束窄到5km，原涨潮流路改变，涨潮流减弱进一步加速了天生港水道的淤积。一直到70年代末和80年代，又来沙水道（如皋中汊）形成和迅速发育，天生港水道与如皋中汊接通，转变为如皋中汊的左汊道。随着如皋中汊的发展和80年代中汊分流量由9.6%增加到30%左右，天生港水道上段原单

29、向淤积的形势近十多年来有所好转。从70年代起，-5m线一直维持在捕鱼港和大李港的中间位置附近，1995年-5m线已伸展到小李港以上。随着如皋中汊的发展，长江主流轴线的曲率变大，顶冲点上提而使横港沙尾受冲而萎缩，80年代横港沙已退到南通港以上，天生港水道缩短，涨潮流增强，天生港水道的下段除了有较强的涨潮流维持外，落潮时，长江主流经南岸九龙港附近凹岸挑流，部分面层水流漫滩经横港沙滩面进入天生港水道，使天生港水道的下段水深，槽宽和流量近期得以较好维持，横港沙尾也继续冲刷退缩。70年代以来天生港水道-10m槽一直维持在华能电厂码头附近，1985年以来，深槽还有所发展，向上伸展了600多m。可见天生港水

30、道作为二级支汊的兴衰是伴随着一级汊道的兴衰而变化。它曾先后作为海北港沙北水道和又来沙北水道的支汊道，现在作为如皋中汊的支汊道。当一级汊道发育为主水道时，较多的水流进入主汊，通过二级支汊的流量也就相应增大，促使支汊发育。单支汊的发育往往滞后于主汊的发育一步。当主汊发育鼎盛后，开始衰退萎缩时，主汊深槽已开始淤积，支汊却是最发育的时候，这时通过支汊的流量最大。当主汊全线衰退，淤塞严重，分流比大大减少，使支汊下泄流量也迅速减小时，才伴随着发生较严重的支汊衰退淤积，而且这种淤积最初是集中于上口和上游段，然后逐渐向中、下游发展。目前的天生港水道进口从又来沙尾段与长青沙头之间通道引流。据有关资料分析，天生港

31、水道原为一较好的水道，自五十年代起，天生港水道不断淤窄浅。据初步分析计算，1970年至1958年十五年间，二百亩至碾砣港0m高程以下河槽容积减少约2420万m3.1983年又来沙并岸以后，天生港水道从中汊引水，口门与中汊交角几乎垂直，口门平均河床高程呈逆坡，落潮时口门正在适应中汊的侧面排沙。而涨潮时潮头过后形成一个高含沙量带，河槽泥沙上移。随着中汊的发育成熟，天生港水道的水流动力条件发生了变化，落潮流量比增加，而落潮沙量比却减小，1985年到1998年十三年间，天生港水道上、中段微冲，下段微淤，上段二百亩至碾砣港0m高程以下河槽容积增加约810万m3。1998年至2003年，天生港水道以微淤为

32、主，上段二百亩至碾砣港0m高程以下河槽容积减小约450万m3。详见表2-7和表2-8。表2-7天生港水道二百亩至碾砣港段历年淤积量统计（0m线以下）年份河槽容积（万立米）淤积量（万立米）年平均淤积量（万立米）1970.428701980.102000870871985.4450155031001988.7820-370-1231998.111260-440-442001.101000260872003.881019095表2-8 天生港水道落潮分流分沙统计表时间分流比（%）分沙比（%）左汊右汊左汊右汊1992年0.799.22.297.82000年1.3698.641.6498.36由表2-8

33、天生港水道（左汊）与浏海沙水道（右汊）落潮分流分沙统计可，近年来，天生港水道落潮分流比增加，分沙减速小，落潮时略带冲刷；水文测验结果表明天生港水道涨潮潮道比是落潮流量比的2.7倍，则涨潮沙量比是落潮沙量比的6倍，说明天生港水道涨潮流是河道水流的主要动力因素，对泥沙运动和河床演变起主导作用。随着天生港水道上段河槽喇叭型的进一步突出，天生港水道的涨潮沟特性就更为明显。从等高线看，天生港道-5m线在小李港附近逐年上移，1993年至2001年间累计上移3358m，平均每年上移420m，2003年-5m线基本维持在2001年间附近。而0m等高线，在天生港道上段近年来互相交织，弯顶向下基本贴岸而行。天生港

34、水道的河床演变十分复杂，分析其原因是多方面的，经过了近年来几次水文测验资料分析，初步主认为主要有以下几点：天生港水道是一条类似倒套的河槽，但在涨落潮双向水流作用下，其性质与倒套有所不同，在以涨潮流为主的河段（小李港以上段，长约11km，两岸有固定边界控制，河槽呈喇叭口形态，以涨潮作用为主。小李港至天生港段，长约8km，其北岸一侧有固定边界，另一侧为暗沙，涨潮流作用显著），则一般都是趋向淤浅和萎缩。至于经落潮流为主的河段（天生港以下段，长约6km）,落潮流作用较强，一定的径流量总维持一定的河床断面。上游主流摆动，进水量减少，导致淤积。历史演变表明，当长江如皋段主流走海北港沙北水道时，天生港水道是

35、一个良好的水道，之后由于汊道的变迁，主流南移，解放初至六十年代，又来沙北汊及其下游的天生港水道虽有淤积之势，但仍有一定的水量进入汊道内。七十年代后，上游跃进沙打坝连沙，四号港闸外移迁连，改变了原来的进流条件，遂使又来沙北汊进流减少，淤积加速，从而使天生港水道进口改由又来沙尾与长青头之间引流。此外，由于中汊发展，进流量不断啬，1970年85年河床平均冲深12m以上，出现-20m深度。而天生港水道进口段平均河底高程已超过0m。随着天生港水道河床阻力增大，其径流量逐渐减少。会潮点产生淤积。本河段由于各汊道长短不同，河床深浅、宽窄不一，潮波传递的速度不同而产生潮时差及会潮点。所实测资料，南汊（浏海沙水

36、道）潮波传递速度较天生港水道快半小时左右。因此，天生港水道内存在两个会潮点。潮波道德从南汊经长青沙、薛案沙夹槽进入天生港水道，在新跃涵洞附近会合，之后潮波继续向上推移，又与南汊经长青沙头部和又来沙尾之间通道进入的潮波在长青沙西北角会合，潮波两次会合，大量泥沙带入天生港水道内加速淤积。涌潮产生淤积。天生港水道河床自下游至上游不断抬升，河槽在平面上呈喇叭状，潮波进入天生港水道形成涌潮。据测验资料分析，涨潮初期，水位骤升，一小时内水位升高约1m多，潮位前波陡直，潮波能量集中，涨潮流流速较大。潮头过后，形成高含沙量的混浊流，实测最大含沙量达7.23kg/m3，大量泥沙随涌潮出下、中段以悬移和推移方式带

37、入中、上段，由于中、上段落淤，剩余较细颗粒的泥沙随涨潮波能大减，使一部分较粗泥沙在天生港水道上、中段落淤，剩余较细颗粒的泥沙随涨潮流进入中汊。此外，涨潮时，横港沙的漫滩水流增加了进入天生港水道的泥沙，使天生港水道碾砣港以上河段的淤积形势日趋恶化。天生港水道的淤积问题，一方面直接影响到南通市的如皋、海安、如东、南通四县24.2万余农田的引水灌溉及2138km2，面积的排涝，同时天生港水道又是补给城乡工业和内航运用水的唯一港道。以及天生港水道下端北岸已建有天生港电厂、渔轮厂、冷库和汽渡码头等重要设施，尤其是容量将超过百万千瓦的天生港电厂加上华能南通电厂，因此整治天生港水道就显得十分重要和迫切。南通

38、市水利局等有关单位，从七十年代起，对如皋沙群和天生港水道的整进行多次水文测验和分析研究工作，并于1984年冬和1986年汛期进行了薛案沙夹槽打坝和二百亩至碾砣港挖槽试验工程，现将两期工程概况及整治效果简述如下：薛案沙夹槽打坝工程：为了防止天生港水道阻力不断增加，避免薛案沙夹槽取代天生港水道，以及堵截泥沙随潮波经夹槽进入天生港水道，确定封堵薛案沙夹槽，并于1984年12月28日合拢。工程建成后，消除了一个会潮点，减少了进入天生港水道的泥沙来源。在落潮时因已堵掉夹槽，故使新跃涵洞至碾砣港间落潮流量增大，河床产生冲刷，特别是碾砣港口，改变了以往只淤不冲的局面。而堵口以上河段，在涨潮时，因夹槽堵死，涨

39、潮流量减少，使断面积有富裕，淤积更加严重，从1984年10月至1985年4月，防办前淤厚0.51.2m，最多达1.5m。挖槽试验工程薛案沙夹槽堵坝工程后，天生港水道上端（二百亩至新跃涵洞）加速淤积，径流量进一步减少，为此，南通市水利局提出挖槽疏浚工程，其目的通过挖槽，扩大过水断面积，增加天生港水道径流量。由于天生港水道淤积问题十分复杂，疏浚挖槽工程设计很难通过计算解决，为此，经省水利厅、长办同意作为试验性工程措施，为今后整治积累经验。挖槽试验工程设计标准为底宽95m、河底高程挖至-2.3m，开挖长度3000m，疏浚土方81.8万m3。挖槽工程自1986年5月6日开始至8月16日，完成主要开挖部

40、分土方约80万m3，全部工程于10月底结束，合计完成土方87.8万m3。工程结束后，从实测地形资料分析对比，挖槽工程效果较差，回淤十分严重，试验挖槽工程未能达到如期的整治效果。2.7内河水位丰水期（6-9月）正常水位1.8m，最高限制水位2.2m，允许预降最低水位1.6m（排涝前），枯水期正常运行水位1.6m。2.8地震烈度本区按中国地震烈度表（1990年）划定基本烈度为度。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。2.9水系概况长青沙内有青年港、长青港、中心港、种场养殖河以及联接港

41、五条骨干河道组成内部灌、排水系。由于堤内水域面积占有率小，内部水系调蓄能力差，每逢降雨，内河水位陡涨；每逢几天无雨，内河水位陡降。二十世纪八十年代，原排水口门较多，后经江堤达标对水系进行调整，目前的排水仅有长青沙闸一个出口。第三章 工程地质3.1工程区地形地貌工程区位于长青沙岛西南侧，该区原为长江，近代由长江水流冲积而成。区内地势平坦。河道宽 28.0m，平均水深为2.8m，河底标高为-0.86m。河道西侧为农田，地面标高为2.9m左右，河道东侧为开河时的堆积土和农田，地面标高为2.803.50m，地质环境基本未受破坏，地形地貌简单。3.2场地地基土层根据土层的成因类型、岩性特征、颗粒组成及物

42、理力学性质指标，场地勘探深度范围内的地基土自上而下可分为四个工程地质单元体。地基土成因年代均为第四系全新统长江下游冲积层。现将各土层土性分别描述如下：层1：淤泥质粉质粘土夹粉土黄褐、灰褐色，表层0.250.4m为淤泥，夹薄层青灰色粉土，含黑色腐植物。局部两者近互层，层厚比2:13:1，水平层理，千层饼构造。流塑，饱和。层厚1.22.4m。层2 ：粉土青灰色，含云母，夹微薄层灰褐色粉质粘土，局部为青灰色粘土。松散，局部稍密，饱和。层厚8.69.0m。层3：粉土与淤泥质粉质粘土互层粉土青灰色，含云母。淤泥质粉质粘土灰色，水平层理，千层饼构造，局部为粉质粉土夹腐植质层。流塑，稍密，饱和。层厚5.56

43、.1m。层4：粉砂夹粉土青灰、草黄色，含云母，贝屑。粉砂中密为主，局部松散密实，粉土中密，饱和，未见底。3.3水文地质条件勘区勘探深度范围内地下水类型为第四系孔隙潜水，含水层主要为砂性土层，水位动态变化主要是受下游长青沙老闸进水、排水及大气降水影响。层1淤泥质粉质粉土夹粉土，垂直渗透系数KV=1.6610-6-4.7910-5cm/sec，平均渗透系数为KV=2.4810-5cm/sec，弱渗透性。层2粉砂，渗透系数KV=1.1910-4-8.8010-4cm/sec，平均渗透系数KV=4.9910-4cm/sec，强渗透性。层3粉土与淤泥质粉质粘土互层，垂直渗透系数KV=3.2410-6-5

44、.9110-5cm/sec，平均渗透系数为KV=1.7510-5cm/sec，强渗透性。层4粉砂夹粉土，渗透系数KV=5.2310-5-8.8710-4cm/sec，平均渗透系数为KV=4.4610-4cm/sec，强渗透性。3.4地基土的液化判别根据南通地区现有资料及拟建场地的土层情况，工程地质勘探报告判定，场地土类型为中软场地土，场地类别属类场地。拟建建筑物为乙类水工构筑物，处于近震6度烈度区，抗震按6度近震设防，现对场地内15.0m深度内的饱和粉砂、粉土进行液化判别。结果表明：建筑物地基土在场7度近震时局部存在液化土层，液化指数在10.4516.81之间，属中等液化土层，局部为严重液化土

45、层。3.5地基土评价层1淤泥持粉质粘土夹粉土，主要分布于河道内，表层0.100.50m为淤泥，层厚1.22.4m，层底标高为-2.13-1.91m，标贯击数N=1.8击，压缩系数1-2=0.57MPa-1，渗透系数KV=2.4810-5cm/sec，标准承载力fK=95KPa。该层强度较低，高压缩性，弱渗透。层2粉砂，层厚8.69.0m，层底标高为-11.0-10.73m，标贯击数N=2.5-14击，平均标贯系数N=9.1击，压缩系数1-2=0.23MPa-1，渗透系数KV=4.9910-4cm/sec，松散，局部稍密，中压缩性，强度尚可，标准承载力fK=115KPa。层3粉土与淤泥质粉质粘土

46、互层，层厚5.5-6.1m，层底标高为-16.91-16.50m，标贯击数N=8.2击，压缩系数1-2=0.26MPa-1，渗透系数KV=1.7510-5cm/sec，标准承载力fK=125KPa。中压缩性，强度一般，强渗透性。层4粉砂夹粉土，未见底，标贯击数N=21.7击，压缩系数1-2=0.13MPa-1，渗透系数KV=4.6410-4cm/sec，标准承载力fK=170KPa。该层强度相对较高，中偏低压缩性，强渗透性。根据液化判别，拟建新闸场地内地基土存在中等（局部严重）液化。在进行闸基施工时通过降低地下水位虽能起到固结提高地基土强度与降低渗透强度的作用，但在大水压高水头差下层2土层级配

47、不良产生管涌，故应对其进行加固围封处理。根据上述评价，工程地质勘察报告作了如下建议：采用天然地基以层2粉砂作闸基和翼墙基础持力层，基底磨擦系数可取0.36。鉴于层2地基土为分选性好、颗粒级配不良、粘粒含量低、较强透水性的粉砂（局部为粉土），必须采用必要的防渗措施，以防闸基及挡土墙因渗压、冲刷引起渗漏、管涌而造成位移等破坏。确定采用搅拌桩围封闸基以防渗漏或采用板桩定向水泥喷封防渗墙，加长铺盖。墙后采用粘性土混合料分层回填压实，加长水流渗径，减缓水力坡度，降低水的渗透压力。施工结束后应对降水井孔进行严格封堵，以防对闸体造成不良影响。上、下游翼墙后填土应采用粘性土混合料。其控制含水量在16%2%，每

48、层回填料虚铺25cm，用蛙式打夯机夯击6-8遍，要求压实系数c0.93。根据区域水文地质条件判别勘区地下水对混凝土无侵蚀性。30南通和信工程勘测设计院有限公司第四章 工程任务和规模4.1地区社会经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1社会经济发展状况堤内总面积为17.86km2，人口1.2万余人。2005年人均收入3780元/年人，国民生产总值5350万元，工农业生产总值6492万元。长青沙主要以农业为主，是市优质良种和绿色食品基地。4.1.2如皋港区发展规划如皋港区是南通港的一个内外贸结合、现代物流并举的新兴港区，是XXX和苏北地区经济尤其是外向型经济发展的重要依托，是上海国际航运中心江苏一

49、翼重要港区，是我国发展综合运输的沿海主枢纽港重要组成部分。它是长江中上游地区大宗散货中转、石化仓储及工业的口岸之一，也是发展临江工业及公共货物运输的综合性港区。如皋港区建设以配合如皋港经济开发区的发展为目标，使之成为对外开放的重要窗口，其主要功能是：（1）为长江流域经济及长江干流运输发展服务，使如皋港区成为长江中上游进、出口物资的储存、中转基地。（2）为XXX及苏北经济的发展服务，在发展外向型经济中使如皋港区成为XXX、苏北地区工农业生产的原料与产品的集散基地。（3）建设专用泊位，为如皋港经济开发区的招商引资和工业开发服务。使如皋港区成为长江下游的石化基地、精细化工基地、以机电产品为主体的制造

50、业基地。（4）建设过江通道，发展汽渡运输，加强长江南、北旅客及货物的交流，进一步促进苏北经济的繁荣和发展。4.1.3调整水系的必要性沿江开发规划及如皋港区总体规划将长青沙闸区域规划为公用码头。如皋港务集团有限公司意在南通如皋港区建设通用泊位4个，占用岸线长度1025。为减少码头对长江中汊阻水影响，保护水源保护区，需调整长青沙现有水系，另劈港建闸。 调整长青沙水系是沿江开发的需要为了实现江苏省建设经济强省的目标，省政府提出“沿江开发、江海联动”战略。随着长江三角洲区域经济的快速发展及基础设施的建设，特别是过江通道条件不断改善，沿海县市已成为长江三角洲地区经济辐射的影响区域。如皋港区是南通港最上游

51、的一个港区，它与西南的张家港隔江相望，北靠辽阔的苏北平原，西连长江流域的各省市，地理位置十分优越。在江苏省振兴苏中、苏北经济的过程中，将会抓住沿江和沿海地区开发的机遇，以港口开发带动临港产业的振兴，通过与腹地经济不断完善的铁路、公路运输设施，推动苏北经济的发展，并为南通临港产业的发展提供新的动力。调整长青沙水系，优化港区总体布置，是沿江开发的需要。 调整长青沙水系是建造三角洲一流码头的需要根据沿江地区产业发展规划，下一步将立足长江三角洲，充分利用如皋港的区位和公开优势，构筑以港口运输为主体，多种运输方式相配套的立体交通运输网络；建成长江中下游地区大宗散货中转、石化仓储和外贸运输口岸。与南通港发

52、展重心西移相适应，联合上海等地大型物流企业，建成如皋港物流中心，使如皋港成为上海组合港北翼南通港区的重要组成部分和区域性物流中心。如皋港务集团有限公司4个通用泊位的建设，无论其区位还是规模都能承受此任。 调整长青沙水系是便于企业管理、减少运行成本的需要如皋港务集团有限公司5万吨级通用码头工程可行性研究报告提出了两个平面布置方案，总平面布置根据现有长青沙闸考虑了两个总平面布置方案：平面布置方案一考虑4个5万吨级泊位连成一片布置，闸及上下游引河局部改道至码头上游位置；平面布置方案二考虑保留排水沟、河闸及闸管所，4个5万吨级泊位分成两个港区布置，东西港区各布置2个泊位。报告推荐采用平面布置方案一，即

53、四个5万吨级码头连成一片，占用岸线长度1025，需调整长青沙现有水系，另劈港建闸。平面布置方案一较平面布置方案二的优点：四个5万吨级码头连成一片，有利于管理和交通组织，营运成本低。对港区的长远发展，适应性较好，发展余地较大；码头布置整体下移，尽量避开了长江上游处河道较小的过水断面，阻水影响较小；码头布置整体下移，最西段距离饮用水取水口约1250，从环境卫生角度较好；码头集中布置在下游，无民船干扰，江面也较宽，船舶靠泊、调头方便，安全性好；码头建设总投资码头分开方案稍小。因此，作为如皋港务集团有限公司5万吨级通用码头工程建设的配套项目，需易址新建长青沙闸。4.2水文计算排水区面积：17.86km

54、2。设计面雨量：20年一遇24小时最大降雨的统计特征值为217.8mm，12小时最大降雨的统计特征值为178.2mm。径流深计算：径流系数采用0.60，径流深为130mm。设计雨型：根据水文手册设计雨型采用下表分配：时 段123456789101112暴雨分配（%）55555303555设计暴雨（mm）001111111111667711110净雨分配（%）510354055净雨深（mm）000003.51345.5526.56.5设计洪水过程线：采用单位线来推求设计洪水，选取时段为2小时，根据公式m1=2.06F0.37计算出长青沙最大设计流量67.70m3/s。长青沙排水区20年一遇设计洪

55、水过程线单位线qi时段径流过程线设计洪水过程线I1=16.1I2=32.2I3=112.9I4=129.0I5=16.1I6=16.10000.1863.003.00.2604.26.0010.20.2203.58.421.0032.90.1502.47.129.424.0062.80.0901.44.824.833.53.0067.70.0480.82.916.928.44.23.056.20.0240.41.510.219.43.54.239.20.0120.20.8.5.411.62.43.524.00.0060.10.42.76.21.42.413.20.0030.00.21.43.1

56、0.81.46.90.0010.00.100.71.50.40.83.500.00.30.80.20.41.70.10.40.10.20.80.10.00.10.30.00.00.14.3工程规模拟建闸底板高程-1.00m，采用上游水位2.00m，过闸落差0.3m，过闸最大流量67.70m3/s，根据水闸设计规范，其孔径大小按堰流公式确定：式中：B0闸孔宽度（m）Q过闸流量（m3/s）H0计入行进流速水头的堰上水头（m）m流量系数e堰流侧收缩系数s堰流淹没系数算得B0=8.033m,取8.0m。在选定排涝潮型和考虑上游汇流影响得前提下，对该闸的排水能力进行演算，该规模完全满足设计排涝要求。（2

57、）河道水力计算感潮河网地区的排涝计算，河道水力要素随时空而异，为简化计算，现假定水流为均匀流，采用曼宁公式： =69.1867.70(m3/s)式中：n糙率，根据我市几条沿海河道的实测资料n=0.022过水断面面积（根据原河道竣工标准）水力半径水力坡降，1/8000（3）、流速校核对于如皋沿江地区的河道，不冲流速控制在0.501.00m/s之间，不淤流速控制在0.20.3 m/s之间；但由于我市沿江地区上游河床枯节淤积严重，考虑到利用汛期洪水冲淤是可行的，同时参照近几年实际运行的情况来看，将流速控制在0.80 m/s左右是比较合理的。4.4 综合利用长青沙闸迁建后，可以在挡潮、排涝、降渍、交通

58、、航运、改善水质等方面仍然发挥重要的作用，其中挡潮、排涝、降渍居主要地位，在此前提下考虑满足交通航运等方面的要求。4.4.1挡潮建国以来，台风和高潮影响如皋江堤的次数达22次，数次冲跨江堤，以致洪水肆虐，人民的生命和财产遭受巨大的损失。根据江苏省水利厅苏水管1998210号文关于我省长江远期防洪（潮）设计水位及沿线建筑物设计标准的通知，长青沙段洲堤挡潮高程为7.00m；为了防止波浪的冲刷破坏，外侧采用灌砌块石护坡，内坡采用草皮护坡。4.4.2除涝、降渍长青沙主要以农业为主，良好的水环境有利于农业的发展，农业的收成决定该乡镇经济发展，长青沙闸有效地引排水对当地显得尤为重要。4.4.3交通、航运由于长青沙为江中的一孤岛，交通问题困扰该岛多年，而长青沙河为其唯一的水上通道，故在不影响该闸引、排水的前提下考虑通航，显得尤为必要。总之，在江堤达标建设和资源水利的新思路、新方向的指引下，长青沙闸迁建工程紧紧围绕建立“国内一流，国际先进”水利工程体系为目标，着重解决长