梁垛河闸闸下冲淤保港探析

1、梁垛河闸闸下冲淤保港探析摘要：通过对水闸下游港道淤积因素的分析，探析日常冲 淤保港的方法，确保涵闸下游港道畅通。关键词：水闸港道冲淤方法中图分类号：tv66文献标识码：a文章编号：梁垛河闸始建于1972年，地处东台市弓京港镇海滨村南 侧，运行至今，由于受东海前进波潮流和黄海旋转波潮流的 影响，闸下港道变化频繁。建闸初期，在梁垛河闸以东约4 公里处，有一南北向的潮汐水道，即所谓的死生港。随着时 间的推移，死生港逐年向梁垛河闸方向逼近，至1980年， 死生港已冲刷距闸670米，当时采取了沿冲刷周边筑块石丁 坝挑流的方法，将主流挑离岸边，截断泥沙沿岸的输送，从 而保护了岸滩，使闸身安全得到了保证。1

2、997年，梁垛河闸西南约2. 5公里处至三仓闸东坝头之 间进行了匡围，自二分水至闸下入海港道的大部分滩面水被 截留，港道逐渐萎缩，当时的港道自闸下出口向东北向至下 游主港道有6公里左右，港道只能勉强满足泄水要求，闸下 引河一度淤高至0.0米，后由于受11号台风影响，长时间 排涝七潮次，引河底降至-0.8米。2000年夏季，下游港道自闸以东方向新开一条港道，闸 下5公里处港道中心南移3公里，港底高程达到-0.3米，滩面高程为0. 10.4米，2001年7月经观测，港道继续向南 摆动，下游5公里处港道中心南移1. 4公里，港底高程达-1. 7 米，滩面高程为-0.3-0. 3米，同年11月，经观测

3、，港道下 游5公里处北移0.6公里，港底高程达-0. 5米，至2002年 3月，经观测，闸下引河河底已淤高至0.3米。纵观历年来的港道变化情况，影响港口淤积的主要因素有以下几点：1、泥沙：梁垛河闸入海港道地处中等淤积性的淤长型 海岸，泥土为粉砂土壤，土壤中含砂土 46%,含粉土 51%, 含粘土 3%,闸下港道连接下游主港尾梢。在潮汐、风浪等各 种因素的作用下，泥沙易产生搬移，加之涵闸下游港道较长, 感潮不明显，闸下容易淤积。而东台闸由于下游港道较短， 且下游出口位于主港分支，相应的槽蓄量较小，虽然一次退 潮可以腾空河槽，但涨潮流和泥沙很快可以到达闸口，尤其 是冲淤带走的泥沙极易回淤，引起河槽

4、淤积，属难淤难冲型的港口。方塘河闸虽然下游港道较长且比较弯ii的泥沙易沉淀淤积，由于其下游港道的过水断面较窄，冲淤 形成的高速水流易使港槽向纵深发展，因而属于易淤易冲型 的港口，而梁垛河闸下游港道则介于两者之间。2、上游来水量：由于我市地形东高西低，堤西里下河地区是自流引灌，堤东地区是靠两级提水灌溉，上游的冲淤水源受财力所限，相对比较紧缺，不可能随意支配，因而形 成了丰水年冲、枯水年淤，汛期冲、汛后淤的状况。3、上游河道断面的大小：上游河道的淤积以及行水障 碍物的增加，减小了上游河道的过水断面，从而也减少了上 游来水量。4、风向和风力：梁垛河闸入海港道的方向正常为东向 或东北向，因此东向东北向

5、的风使涨潮速度加快，退潮速度 减慢，潮水退不下去，带进港槽的泥沙大量增加，加大了港 槽的淤积；同时，大的风浪掀起的滩面泥沙，退潮时大量滞 留港槽，更加重了港槽的淤积。5、潮汐规律的影响：从梁垛河闸水文站提供的潮水过 程线可以看出，一次潮汐一般涨潮历时24小时，落潮历 时810小时，涨潮流速为落潮流速的两倍左右。水流夹沙能力公式为式中：k系数h水深w泥沙沉降速度v流速从上式可以看出，水流的夹沙能力跟流速的三次方成正 比，带进的泥沙大大高于带出的泥沙，这就形成了港道淤积 的必然性。6、下游港道的河槽形状和槽蓄量：根据水力学公式流速式中：c谢才系数i水面坡降r水力半径r=f/x式中：f过水断面积x湿

6、周通过上式可以看出：宽浅式河槽断面的x大，r、v相应 小，输水能力就小；反之，窄深式河槽断面的x小，r、v相 应大，其输水能力较大。又通过水流启动泥沙能力系数公式式中：h水深a系数v流速可以看出窄深式河槽相应的启动泥沙和夹带泥沙的能 力也较大。槽蓄量大的下游港道涨潮流和泥沙要经过多次潮汐才 能到达闸口，而槽蓄量小的河槽，一次退潮即可将河槽腾空, 涨潮流和泥沙很快到达闸口，港道易淤积。7、港道的长短及弯曲程度：短而顺直的港道，泄水时 水面坡降大，流速大，相应的启动泥沙和夹带泥沙的能力较 强；反之，长而弯曲的港道，泄水时水面坡降小，流速低， 启动泥沙和夹带泥沙的能力较差，港道容易淤积。8、上下游渔

7、船停靠：闸上下游大量停靠渔船，不仅影 响开闸安全，而且下游大量渔船停靠，会导致引河两侧滩面 不断坍塌，淤塞引河，缩小泄水时的过水断面，降低泄水流 速，泥沙大量沉淀，港道淤积。针对目前梁垛河闸闸下引河及入海港道的现状，在今后的冲淤保港工作中应注意以下几个方面：1、增加港道泄水量：从统计资料看，较大的泄量可以有效地降低闸下港道的港底高程。如2001年7月6日由于 上游地区普降暴雨，闸上游水位达到2.36米，当时闸下低 潮位达到1. 30米，经过开闸泄水84万方，7月7日上游水位持续上涨至2. 52米，测得下游低潮位为108米，经持续开闸泄水189万方，至7月8日测得低潮位为0. 77米，两天共排水

8、293万方，闸下低潮位共下降了 0.53米，港道的 状况有了较大的改善。自2002年1月份以来，由于降雨偏 少，上游水位经翻水站提水，一般保持在2. 10米左右，虽经适时开闸冲淤，闸下低潮位保持在0.80米左右，但闸下 引河已淤高至0.30米，由此可见，港道泄量是影响淤积的 重要因素。2、适当抬高上游水位：在不影响上游地区的农业生产 和安全的前提下，适当抬高上游水位，可以增大水头，加大 泄量，以利于冲淤保港。3、利用风向：由于梁垛河闸下游港道正常为东向或东 北向，因而东风潮涨得快，涨得高，受风力顶托，退潮慢， 低潮位高。而西风潮则相反，涨潮慢且高潮位低，退潮快且 低潮位低。因此应充分利用西风潮

9、潮水退得快，低潮位低的 有利水能尽量多开大开，以利冲淤保港。4、大水位差开闸：大水位差能够增大水头，从而加大 下泄流量。根据公式式中：k系数q 下泄流量f过水断面积从上式可以看出下泄流量增大，流速也相应增大。加之 此时滩面水已基本归槽，过水断面较小。根据水流启动泥沙 能力系数公式和水流夹沙能力公式可以看出，流速提高，水 流的启动泥沙和夹带泥沙能力显著增强，冲淤保港效果将会 更加明显。此外，大水位开闸后的高速水流会使港槽向纵深 发展，从而降低港底高程。5、延长开闸时间：冲淤保港的目的就是要将冲起的泥 沙送到尽可能远的位置，让水流中夹带的泥沙尽量少沉积在 近港，而延长开闸时间，至涨潮平潮时关闸，则

10、可将夹带泥 沙的水流顶在尽量远的位置，从而减少了回淤。6、机械拖淤结合弯道取直：利用机械在开闸时扰动坚 实的淤土层，可有效地改善过水断面，促使其向纵深发展， 而适时的弯道取直，则可缩短港道长度，加大泄水时的水面 坡降和流速，改善整个港道的状况。7、慎重围垦：梁垛河闸西南部自1997年三仓农场围垦 后，二分水下泄的滩面水明显减少，加之垦区泄水涵洞的长 时间运行，导致大量的滩面泥沙被冲刷，滞留下游港道，为 冲淤保港带来一定的难度。而港道的中下段，则主要依靠滩 面水维持生命，盲目的围垦必将导致港道的严重淤积，甚至 淤死。在搞好冲淤保港工作的同时，我们还应当关注闸下游的冲刷问题，以免影响涵闸的正常运行。梁垛河闸在1991年遭遇特大暴雨袭击时上游水位猛涨，由于一个多星期的连续开闸排涝，闸下游150米处被冲成深达-11.0米的冲塘, 后经紧急抢险，抛块石1500吨，泥包5000只，才阻止了险情的进一步恶化。1997年受11号台风影响，排涝时发现南 闸下游右岸滩面冲刷，距块石护坡最近处仅剩三、四米，后 经做侧向防冲槽及冲沉防冲板丁坝进行防护，有效地保证了 闸身的安全。由此可见，我们在平时的工作中，要投入一定的人力、 物力，对闸上下游引河及下游入海港道进行详实的调查，掌 握港口现状，