重慶航道綜合碼頭對魚嘴長江大橋橋區(qū)通航影響分析
2017-10-30
1 工程概況
擬建綜合碼頭工程位于長江上游重慶河段魚嘴大橋水道，右岸長葉磧與海壩磧之間。工程河段水葬至魚嘴段彎曲，灘口至蔣祠沱段河道順直。距下游魚嘴長江大橋400m，上距重慶主城區(qū)30.5km。工程河段河勢見圖1。
工程河段為典型的山區(qū)河流，其河岸組成較為堅硬，河床變形主要以推移質(zhì)運動為主，懸移質(zhì)幾乎不參加造床。天然情況下，河床年際間變化不大，淺灘演變遵循“洪淤枯沖”的規(guī)律，深槽表現(xiàn)為“洪沖枯淤”。
2 工程對橋區(qū)通航的影響
為分析工程建設(shè)對河段通航環(huán)境的影響，通過二維數(shù)學(xué)模型，考慮碼頭建設(shè)前后兩種工況，對工程進行概化研究，預(yù)測綜合碼頭建設(shè)對工程河段通航條件的影響。
2.1 工程對橋區(qū)航道布置的影響
?。?）與航道邊界的關(guān)系：擬建碼頭位于長江右岸，低水位期位于航道邊界以外，高水位期距離主航道較近，對右岸航道布置有一定影響，但影響較小。
?。?）與船舶航線的關(guān)系：右岸碼頭前沿?？看皶r，下行船舶沿江心主流，距離碼頭有足夠的安全距離，上行船舶偏右岸上行，碼頭建設(shè)對上行船舶有一定的影響，過往船舶需加強了望。
（3）回旋水域?qū)降啦贾玫挠绊懀簲M建碼頭回旋水域在低水位期基本處于航道邊界以外；高水位期回旋水域距離航道邊界較近，對航道布置有一定影響。
2.2 工程對橋區(qū)水流條件的影響
為分析擬建工程對橋區(qū)水流及通航條件的影響，采用實測的河道地形和水文資料建立二維水流數(shù)學(xué)模型，對工程前后河段的通航水流條件進行了模擬計算。
?。?）碼頭前沿對過水面積的影響：通過對不同水位下的河寬及過水面積占據(jù)率的計算，在設(shè)計低水位時，擬建工程典型斷面河道過水面積占據(jù)率為1.34%；隨著水位的上漲，過水面積占據(jù)率有所增大，水位為175m時，占據(jù)率達(dá)到最大為2.92%，再隨著水位的升高，過水面積占據(jù)率有所減小（圖2 碼頭前沿過水面積計算示意圖）。
?。?）對河道水位及比降的影響：由于工程建設(shè)減小了河道的有效過流面積，數(shù)模計算成果表明，碼頭建設(shè)對河段水位及比降的影響很小，最大水位變化值為10cm，發(fā)生在20年一遇洪水流量下，因此綜合碼頭建設(shè)不對橋區(qū)河段通航水位等造成不良影響。
?。?）對碼頭前沿流速的影響：碼頭工程的建設(shè)，束窄了碼頭前沿斷面的過水面積造成碼頭前沿水域流速增大，減緩了上游流速，減小了碼頭下游局部范圍的水流流動。
計算河段流場分布顯示，擬建工程的修建對河道流場特征、主流帶位置及水動力軸線影響不大，主要對河道右岸工程區(qū)附近水域的流速及流場分布產(chǎn)生一定影響；河心水域河道流速變化不大。根據(jù)數(shù)模計算結(jié)果（表 1），在設(shè)計最低通航水位流量下工程前后本河段流場分布沒有發(fā)生明顯變化，水流運動趨勢基本一致，碼頭前沿局部水域流速略有增加，沒有對工程河段航道通航產(chǎn)生明顯不利影響。從工程后計算流場來看碼頭上游和下游，水流減緩，存在形成局部回流區(qū)趨勢。主航槽流速1.5 m/s～2 m/s，工程前后主航槽流速影響幅度約為1%。
綜上，碼頭工程實施之后，碼頭前沿的平均流速變動幅度小于0.10m/s，主航槽區(qū)域流速變動范圍小于0.05m/s之間。其中流速變化最大范圍位于碼頭前沿位置，流速變化達(dá)0.12m/s。由于碼頭對斷面過水面積侵占較小，且碼頭選址位置河勢較好，從工程河段安全通航角度，不會帶來明顯的不利因素，對橋區(qū)通航環(huán)境的影響是非常小的。
2.3 工程對河床演變的影響
本工程碼頭陸域工程高程基本在187m以上，不會對河道產(chǎn)生影響。船臺滑道為實體回填結(jié)構(gòu)，在一定水位下會造成壅水和前沿擾流，但由于船臺距離河心距離較遠(yuǎn)，不會對水流結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著不良影響。
結(jié)合該河段的河道組成及川江河床演變的特點，工程建成后不會對工程河段的河床演變規(guī)律及河勢造成較大影響，該河段的泥沙淤積分布規(guī)律、淤積量等和未建工程情況將基本一致，不會對魚嘴大橋及橋區(qū)通航環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。
2.4 工程對橋區(qū)航標(biāo)設(shè)置、維護、功能發(fā)揮的影響
低水位期時碼頭前沿位于航道邊界之外，對航標(biāo)設(shè)置基本無影響；高水位期，航道展寬，碼頭前沿距離航道邊界較近，設(shè)置航標(biāo)時需充分考慮碼頭前沿的安全距離，需對海壩磧右岸側(cè)面標(biāo)調(diào)整配布。
同時，碼頭建設(shè)營運燈光也會影響改航標(biāo)的正常功能發(fā)揮，因此夜間燈光需注意遮光并設(shè)置專用提示標(biāo)志，避免對過往船舶造成影響，引發(fā)事故。
由于碼頭位于魚嘴長江大橋橋區(qū)河段，通航水域固定，因此碼頭建設(shè)不會對橋區(qū)以下河段的航標(biāo)設(shè)置及功能發(fā)揮產(chǎn)生影響。
2.5 工程對船舶通航的影響
施工期對船舶通航的影響：施工期間，碼頭前沿是上行船舶主要通道，碼頭施工距離上行船舶航線較近，為保證施工期施工作業(yè)安全及船舶航行安全，防止事故發(fā)生，應(yīng)專設(shè)施工標(biāo)志或側(cè)面水上浮標(biāo)，及早引導(dǎo)過往船舶遠(yuǎn)離碼頭前沿，并發(fā)布相應(yīng)的航行通告。
水上夜間作業(yè)船舶應(yīng)按規(guī)定設(shè)置燈光信號，臨航道一側(cè)的燈光應(yīng)采取遮蔽措施，避免對過往船舶造成不良影響。
由于擬建碼頭對岸為果園二期擴建工程，目前正在水上施工，工程河段過往船舶較多，進出施工區(qū)的船舶應(yīng)加強�t望，做好溝通，在保證安全的前提下方可進入施工區(qū)域。
3 結(jié)論及建議
?。?）擬建碼頭與魚嘴長江大橋雖然距離較近，但魚嘴大橋右側(cè)橋墩位于岸上，屬一孔跨過通航水域，經(jīng)論證，碼頭建設(shè)對魚嘴大橋無不利影響，基本滿足航道管理要求。
?。?）碼頭建成營運后，高水位期碼頭前沿距離上行主航線較近，主航道通航水域有限，并且對岸為魚嘴作業(yè)區(qū)，下游為魚嘴長江大橋，通航環(huán)境復(fù)雜，作業(yè)船舶與過往船舶存在相互影響，因此過往船舶應(yīng)持高度警惕，加強了望，嚴(yán)格按照航標(biāo)布設(shè)航道航行，并保留一定的安全距離，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以免發(fā)生海損事故。
?。?）碼頭建成后，由于航道維護業(yè)務(wù)繁重，進出港作業(yè)船舶較多，�m然維護船舶尺寸不大，擬建工程河段周圍碼頭較多，過往船舶較密集，為保障碼頭作業(yè)和上、下行船舶的安全，碼頭建成后低水位時船舶進出港過程應(yīng)按照規(guī)定航線，到指定區(qū)域調(diào)頭，嚴(yán)禁在橋區(qū)調(diào)頭或穿越主航道。
?。?）現(xiàn)行航道布置與航標(biāo)配布條件下，擬建碼頭低水位期位于主航道邊界之外，高水位期航道展寬對海壩磧右岸航標(biāo)配布有一定影響。碼頭作業(yè)對主航道上行船舶有一定影響，因此碼頭建成后，需在碼頭前沿設(shè)置專用提示標(biāo)志，并對工程河段航標(biāo)配布加強維護調(diào)整，以保證碼頭作業(yè)與主航道通航的安全。
總的來說，擬建綜合碼頭為航道維護性公益碼頭，其功能的發(fā)揮對于河段的航道維護及魚嘴大橋及橋區(qū)通航環(huán)境具有積極的影響。
參考文獻：
[1] GB50139-2014 內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2] JTJ287-2005 內(nèi)河航道維護技術(shù)規(guī)范[S].
[3] 《重慶港總體規(guī)劃》（2006-2020）；
[4] 長江航運規(guī)劃設(shè)計院.長江重慶航道局重慶航道綜合碼頭建設(shè)工程可行性研究報告[R].2011；
[5] 錢寧等.河床演變學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1987；
[6] 槐文信，趙明登，等.河道及近海水流的數(shù)值模擬[M].北京：科學(xué)出版社，2005；
