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走馬塘工程對長江段水文情勢的影響分析

時間:2019-10-03 來源:珠江水運 作者:楊文婷 朱澤聰 本文字數:2529字

  摘要:走馬塘拓浚延伸工程為一系列太湖長江水系引排工程之一,該工程的建設主要為改善望虞河西岸地區排澇條件和水環境影響的重要工程之一,工程通水運行后對與其水系溝通的主要支流及工程本身河道水質產生了一系列的影響。本文主要通過對工程建設前及建成通水后對工程所在長江段水文情勢的影響進行對比分析,并為同類型水利項目的建設對水文情勢的影響分析提供參考。

  關鍵詞:水利工程; 水文情勢; 走馬塘; 影響調查;

  1、前言

  近年來,太湖湖體呈富營養化水平,藍藻暴發頻繁,嚴重影響太湖周邊和流域下游城市供水、生態環境和景觀旅游等綜合功能發揮。為改善太湖流域水環境,提高太湖水環境容量,近年來實施了一系列太湖長江水系引排工程。其中,走馬塘工程是治太工程中改善望虞河西岸地區排澇條件和水環境影響的重要工程之一。走馬塘拓浚延伸工程地處江蘇省無錫市的錫山區、新區以及蘇州市的張家港市、常熟市境內,南自京杭運河起,利用現有河道,拓浚沈瀆港、走馬塘、錫北運河,沿錫山、常熟、張家港三市(區)交界的王莊向東北方向延伸,平地開河與七干河相接,拓浚七干河入江,全長66.51km,其中利用老河拓浚長30.55km,平地開河長35.96km,主要有張家港樞紐和江邊樞紐兩座控制建筑物。本工程于2009年10月開工建設,2012年6月,走馬塘工程實現全線通水。

  本文主要對工程建設前及建成通水后對工程所在長江段水文情勢的影響進行對比分析。

  2、工程運行對長江水文情勢的影響

  (1)徑流。大通水文站為長江下游最后一個徑流水文站,距離本工程河段約440km,其流量特征基本能反映本工程河段上游的來水情況。根據大通水文站站1950~2011年資料,按三峽水庫蓄水前后分別統計大通站的水文特征值。大通水文站在三峽水庫蓄水運用前(1950~2002年),多年平均徑流量為9052億m3。三峽水庫蓄水運用以來 (2003~2011年) ,該站年徑流量約為8388億m3,來水量比水庫蓄水運用前減少約7.9%, 20 06年大通站年平均流量為21800 m3/s,是1979年以來歷年最小的,近幾年來大通站徑流量稍有回升。大通站年內來水分布不均勻,在三峽水庫蓄水運用前后年內來水量分布規律基本未變,汛期5~10月,蓄水前后來水量分別占全年的70.85%和68.8%。

  工程實施后,正常排水流量為5 0 m3/s,日最大設計流量為116.6m3/s,瞬時最大設計流量為207m3/s,與工程江段正常流量相比,瞬時最大設計流量為長江工程段多年平均流量的0.7%,僅為長江工程段歷年最小流量的4.5%,工程出現瞬時最大設計流量時,工程長江段一般也是流量相對較大時期,因此,對工程江段徑流影響很小。

  (2)潮位。工程所在長江常熟段為中等強度的潮汐河口,潮汐為非正規半日潮,每日兩漲兩落,日潮不等現象明顯。每月出現兩次大潮汛和兩次小潮汛,最高潮位一般出現在8月份,最低潮位一般出現在1~2月份。歷年平均高潮位為3.8 3 m (吳淞基面,下同) ,低潮位1.86m,最大漲潮差3.76m、落潮差4.01m,該河段的潮流以落潮起主導作用,潮流流速在平面上的分布是非均勻的,比較復雜,隨時間而變化,漲潮時間短、落潮時間長,同時,該河段處于流路分汊和徑流、潮流的共同動力作用,流向比較復雜,但基本為東西向,因受地球自轉偏向力的作用,潮流漲潮偏南,落潮偏北。該河段含泥沙量較大,水體渾濁呈淺黃色,多年平均含泥沙量為0.53kg/m3,最大和最小含沙量為3.24kg/m3和0.022kg/m3。

  工程實施前后,對工程附近常滸河滸浦閘(閘下游)站逐潮高低潮位進行觀測,觀測數據統計結果分析如圖1所示,根據統計資料,本工程運行對工程江段潮位影響極小。

  (3)潮流。長江口潮流界隨徑流強弱和潮汐大小等因素變化而變動。小徑流遇大潮汛,潮流界上提;大徑流遇小潮汛,潮流界就下移。據實測資料分析,長江口潮流界大部分時間在江陰附近,只有當徑流量大于50000m3/s,下遇天文小潮時,潮流界才在南通港以下。一般情況下,本河段主槽落潮流速大于漲潮流速,淺灘和近岸支汊是漲潮流速大于落潮流速。福山水道漲、落潮流速是下段大于上段,據實測資料,長江徑流在30 0 0 0m3/s(相當多年平均流量)左右,下遇天文大潮時,福山水道漲潮平均流速為0.25~0.60m/s,落潮平均流速為0.10~0.50m/s。

  工程實施后,排水時對入河口水域潮流有小范圍的影響,但相對工程江段潮流水量,工程排水量較小,工程排水對工程江段來說基本可以忽略不計。

  3、走馬塘入江河口水文情勢

  走馬塘、望虞河兩河入江口門均位于通洲沙河段內,通洲沙河段自南通港至徐六涇,兩端束窄,中間開闊,長約30km,江面最大寬度達10km左右,為多灘分汊河段,上段被通洲沙分為通洲沙東、西水道;下段被狼山沙分為狼山沙東、西水道,在狼山沙西水道右側為福山水道。長江主流走通洲沙東水道,落潮流速大于漲潮流速,通洲沙西水道為副汊,分流比一般小于10%,漲落潮流速相當,福山水道為漲潮流維持為主的通道。

  走馬塘入江口距望虞河口縱向距離為7.5km。走馬塘入長江口位于通洲沙西水道下段,望虞河入江口為福山水道,通洲沙西水道下段漲落潮水流動力優于福山水道,入江口水流動力條件走馬塘入江口優于望虞河入江口。

圖1 常滸河滸浦閘(閘下游)站高低潮位
圖1 常滸河滸浦閘(閘下游)站高低潮位

表1 工程河段等深線演變趨勢表
表1 工程河段等深線演變趨勢表

  走馬塘入長江口位于通洲沙西水道下段,西水道下段深槽是以漲潮流為主,由于受到狼山沙體下移西偏的影響,其演變主要表現為平面上不斷向南移動,過水面積不斷減小。1992年較1978年,深泓南移220m,過水面積減小24%, 1992年以后,深槽平面變化不大,但過水面積略有擴大,說明1992年以后,西水道漲潮流動力有所加強。

  從走馬塘入河口代表斷面(見圖2)等深線演變趨勢(見表1)分析,0m、-2m、-5m各等深線變化很小,-5m以下等深線略有沖刷,主要是由彎道環流引起的。從表5.1-4數據可以看出,1998~2005年Q1、Q2、Q3斷面各等深線離堤線距離總體上變化很小,近年來相對穩定。

圖2 走馬塘入河口代表斷面圖
圖2 走馬塘入河口代表斷面圖

  4、小結

  工程運行后,一般入河流量為50m3/s,相對工程江段水量較小,工程出現瞬時最大設計流量時,工程長江段一般也是流量相對較大時期,因此,工程運行對工程江段徑流及潮汐影響較小。

  參考文獻
  [1]于建忠.太湖流域水環境綜合治理——走馬塘拓浚延伸工程.水利水電工程勘測設計新技術新技術應用, 北京, 2018年11月.
  [2]紀洪艷.走馬塘拓竣延伸工程對長江水環境影響研究.中國工程科學,2010 (03) :127~130.

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