建闸河口闸下淤积问题1

海州湾
30
连云港 青口河闸连云港 青口河闸
连云港市
灌 河 口
10
善后新闸 善后新闸 滨海闸 滨海闸
20
废黄河口 废黄河口 六垛南闸 六垛南闸 扁担港口 扁担港口
口 河 阳
黄沙港闸 黄沙港闸 新洋港闸 新洋港闸 斗龙港闸 斗龙港闸
射
斗龙港口 斗龙港口
30
王港闸 王港闸 川东港口 川东港口 台东河闸 台东河闸
(3)潮波变形 入海河口建闸后, 入海河口建闸后 , 普遍因为边界条件的改变 而发生潮波变形, 而发生潮波变形,近闸河段的潮波由推进波变为驻 波.潮波受闸的阻挡发生全反射，驻波波形使潮位 潮波受闸的阻挡发生全反射， 过程线与流速过程线之间产生明显的相位差， 过程线与流速过程线之间产生明显的相位差 ， 并 使高潮位增高，低潮位降低；涨潮历时缩短， 使高潮位增高 ， 低潮位降低 ； 涨潮历时缩短 ， 落 潮历时增长;涨潮流速大于落潮流速; 潮历时增长 ;涨潮流速大于落潮流速 ;涨潮平均水 深减小,落潮平均水深增大。 深减小,落潮平均水深增大。由于水流的挟沙能力 与流速的2 次方成正比,而与平均水深成反比, 与流速的2～ 3次方成正比 ,而与平均水深成反比 ,。 故潮波变形促使使涨潮挟沙能力增大， 故潮波变形促使使涨潮挟沙能力增大 ， 落潮挟沙 能力减弱。 能力减弱 。 涨潮时携带的泥沙量大于落潮时冲走 的泥沙量, 的泥沙量,结果使涨潮从海口带入的泥沙在落潮期 间不能完全带出， 间不能完全带出 ， 在海相来沙条件下造成闸下河 段的淤积。 段的淤积。
闸下引河类型可分为两类： 闸下引河类型可分为两类 ： 一类是短引 潮流型； 一类是长引河─ 径流型。 河 ─ 潮流型 ； 一类是长引河 ─ 径流型 。 一般 而言， 短引河─ 而言 ， 短引河 ─ 潮流性河口则是以潮流为主 要动力的， 实践证明这种河口淤积就较轻微。 要动力的 ， 实践证明这种河口淤积就较轻微 。 长引河─ 径流型河口是以径流为主要动力的， 长引河 ─ 径流型河口是以径流为主要动力的 ， 当径流量不足， 极易导致水文泥沙的不平衡， 当径流量不足 ， 极易导致水文泥沙的不平衡 ， 造成严重淤积。 造成严重淤积。 挡潮闸距离海口宜控制在1km以内 挡潮闸距离海口宜控制在1km以内，可较 以内， 好地解决闸下淤积。 好地解决闸下淤积。
辐
辐 射 沙 沙 州
射 州
10
如东
遥望港闸 遥望港闸
吕四港
九圩港闸 九圩港闸 南通闸 南通闸 大洋港闸 大洋港闸 塘芦港新闸 塘芦港新闸
启东市
常熟市 常熟市 启东市 浏河闸 浏河闸
长
江
口
上海市
图2 苏北沿海建闸河口示意图图
江苏入海河口挡潮闸淤积状况
淤积 情况 所 在 城 市 座数 闸 名 闸址和运用情况、 闸址和运用情况、 淤积原因 在冲刷型海岸或支 流 上 建 闸 ， 闸 下引河短，易冲刷 ，冲淤水源较充足 ，也不影响排水。
二、 闸下河道的淤积机理
（1）建闸后，径流量减少 建闸后， 在海相来沙河口，径流是维持河床生命的动力。建闸前， 在海相来沙河口，径流是维持河床生命的动力。建闸前， 由于上游有水必排，能随时冲淤；建闸后，控制了上游水源， 由于上游有水必排，能随时冲淤；建闸后，控制了上游水源， 排水量减少，汛期将多余的涝水排放，非汛期则蓄水灌溉， 排水量减少，汛期将多余的涝水排放，非汛期则蓄水灌溉， 这样难以有足够的水量保证“冲淤量年平衡” 这样难以有足够的水量保证“冲淤量年平衡”。分析射阳河 闸及新洋港闸多年的实测水量和闸下河段变化的资料， 闸及新洋港闸多年的实测水量和闸下河段变化的资料，都可 以看出闸下河段的冲淤变化与开闸泄水量有密切的关系， 以看出闸下河段的冲淤变化与开闸泄水量有密切的关系，建 闸河口要达到冲淤平衡下泄水量才能保证下游河道不发生淤 积 。 如射阳河闸的冲淤平衡流量为日平均流量70m /s, 如射阳河闸的冲淤平衡流量为日平均流量70m3/s,新洋 港则为73 港则为73 m3/s 。
流速 含沙量
12 0 0 1.0 6 8 10 14 16 18
20 22
1.0
1.0
0
b 驻波型
图4
河 口 潮 波 波 型 ( 射 阳 河 闸 下 5.0km 处 实 测 )
⑷闸上河道断面、来水量、流速的影响 闸上河道断面、来水量、 若闸上河道断面小，上游来水量少，流速小， 若闸上河道断面小，上游来水量少，流速小，闸 下易造成淤积。 下易造成淤积。 ⑸闸下引河断面、河道长度、河道弯曲程度的影响 闸下引河断面、河道长度、 若闸下引河断面自闸前向下逐渐变窄， 若闸下引河断面自闸前向下逐渐变窄 ， 这就使 得涨潮流流速随引河断面的增加而逐渐变小， 得涨潮流流速随引河断面的增加而逐渐变小 ， 使 得近闸的淤积严重。 而且， 如果闸下河道长而弯， 得近闸的淤积严重 。 而且 ， 如果闸下河道长而弯 ， 开闸时水面坡降及流速小， 挟沙能力小， 开闸时水面坡降及流速小 ， 挟沙能力小 ， 落潮挟 带的泥沙量少，很可能使河道发生淤积。 带的泥沙量少，很可能使河道发生淤积。
滦
河
屈家店闸
宁车沽闸
永定 新河
潮 白 新 河
蓟运河闸
大 清 河
京唐港
海 天 津 新 港 河 曹妃甸滩 海河闸
30 20
独流减河防潮闸
子牙新河枢纽
新河 漳卫
黄骅港
渤
10 20
海
辛集防潮闸
口 河 套尔
老黄河口
黄 河 口
河
黄
图1 渤海沿岸建闸ຫໍສະໝຸດ Baidu口示意图
山东省沿海的许多入海河口，如徒骇河口、 山东省沿海的许多入海河口，如徒骇河口、 新马河口等，也修建了水闸。 新马河口等，也修建了水闸。
浙、闽沿海地区，也有不少入海河口已建了 闽沿海地区， 挡潮闸，如杭州湾各河口中、 挡潮闸，如杭州湾各河口中、甬江支流的姚江 及瓯江支流的楠溪江、 及瓯江支流的楠溪江、椒江支流的永宁江等都 已建闸，曹娥江正重新规划在口门建闸（ 已建闸，曹娥江正重新规划在口门建闸（图3）。 福建的九龙江河口也建有南溪闸、西溪闸和 福建的九龙江河口也建有南溪闸、 北溪闸。广东省仅汕头地区流量在1000m /s以 北溪闸。广东省仅汕头地区流量在1000m3/s以 上的大型挡潮闸即有11 11座 韩江三角洲17 17个入 上的大型挡潮闸即有11座，韩江三角洲17个入 海口除12个已堵截外，余下5 12个已堵截外 海口除12个已堵截外，余下5个都已修建了挡潮 闸。 广西沿海也有部分入海河口修建了挡潮闸。 广西沿海也有部分入海河口修建了挡潮闸。
闸下淤积带来的危害也是明显的。 闸下淤积带来的危害也是明显的 。 由于淤积 而削弱河口的泄洪能力， 影响上游的排灌环境， 而削弱河口的泄洪能力 ， 影响上游的排灌环境 ， 恶化下游的通航条件， 威胁水闸的正常运行， 使 恶化下游的通航条件 ， 威胁水闸的正常运行 ， 工程维护的投入不断增加， 工程维护的投入不断增加 ， 防汛排涝效果逐年降 影响河口的防汛安全。 因此， 低 ， 影响河口的防汛安全 。 因此 ， 研究我国建闸 河口的泥沙淤积及其对策问题， 河口的泥沙淤积及其对策问题 ， 对入海河口的规 划治理以及挡潮闸的建设运用， 划治理以及挡潮闸的建设运用 ， 具有十分重要的 意义。 意义。
建闸河口 闸下淤积问题及其对策
一、问题的提出
新中国成立后，在我国沿海大部分中小入 新中国成立后， 海河口修建了挡潮闸。这些挡潮闸在防潮抗台、 海河口修建了挡潮闸。这些挡潮闸在防潮抗台、 御卤蓄淡、 御卤蓄淡、防止土地盐碱化以及提高排洪排涝 能力等方面发挥了很大作用， 能力等方面发挥了很大作用，为整个沿海地区 的经济发展提供了保障。 的经济发展提供了保障。
南 通 盐 城 一般 淤积 连云港 小 计
2 8 10 20
塘芦港新闸、 塘芦港新闸、东安闸 五图河闸、图西闸、烧香河闸、善后河闸、朱稻河新闸、 五图河闸、图西闸、烧香河闸、善后河闸、朱稻河新闸、朱稍河副 青口河闸、兴庄河闸、 闸、青口河闸、兴庄河闸、 四卯酉河闸、西潮河闸、利民河闸、夸套闸、南八滩闸、二曹闸、 四卯酉河闸、西潮河闸、利民河闸、夸套闸、南八滩闸、二曹闸、 滨海闸、黄沙港闸、双洋闸、 滨海闸、黄沙港闸、双洋闸、六垛南闸
水位 水 位 流 速 (m /s) 含 沙 量 3 (kg/m ) 流速
(m ) 2.0
建 闸 前 ( 1953.8.27 大 潮 )
含沙量
1.0
2.0
12 1.0 0 1.0 8 10
14 16 18 20 22 24
0
1.0
0
a 前进波型
水位
建闸后
1.0 1.0 2.0
( 1961.5.31 大 潮 )
1.1 我国河口建闸概况 我国包括台、 我国包括台、琼及其他一些大岛在内的 长达二万一千公里左右的海岸线上分布着 大小入海河口约1800余个。 1800余个 大小入海河口约1800余个。 目前我国沿海地区已修建挡潮闸的入海 河口约有300 多个。 300多个 河口约有 300 多个 。 在入海河口修建挡潮 闸之后, 虽然起到挡潮蓄淡的作用， 闸之后 , 虽然起到挡潮蓄淡的作用 ， 但建 闸普遍引起闸下淤积。 闸普遍引起闸下淤积。
江苏省入海河道众多，解放以来， 江苏省入海河道众多，解放以来，为了挡 潮御卤，防洪蓄淡， 潮御卤，防洪蓄淡，江苏沿海修建了大量的挡 潮闸，除灌河口外， 潮闸，除灌河口外，其它入海水道均已修建了 挡潮闸， 118座 其中大、中型挡潮闸就有60 挡潮闸，达118座，其中大、中型挡潮闸就有60 挡潮闸建成后改变了河口的潮波运动， 多座，挡潮闸建成后改变了河口的潮波运动， 破坏了径流及潮流之间的平衡， 破坏了径流及潮流之间的平衡，带来了一系列 的淤积问题。 的淤积问题。
（2）潮流量减少 建闸前，涨落潮流流速过程相对匀称， 建闸前，涨落潮流流速过程相对匀称，同时上 游河段部分径流加入，落潮流速还略大于涨潮流速； 游河段部分径流加入，落潮流速还略大于涨潮流速； 建闸后， 建闸后，由于闸身拦截了一部分上溯到潮区界的潮 流量，潮棱柱体相应减小，纳潮容量相对变小， 流量，潮棱柱体相应减小，纳潮容量相对变小，造 成落潮平均流量Q 包括上游下泄径流量） 成落潮平均流量Qe（包括上游下泄径流量）也随之 相应减小。 相应减小。 由于Q 的减少, 由于Qe的减少, 引起河床断面面积必须减少以 相适应,因而发生淤积. 相适应,因而发生淤积.
在辽宁省，两条最大的入海河口 在辽宁省，两条最大的入海河口——辽河 辽河 大辽河）与双台子河口（辽河） 口（大辽河）与双台子河口（辽河）在河口段 分别建有田庄台闸和双台子河闸， 分别建有田庄台闸和双台子河闸，其它一些小 河口建闸的也不少。 河口建闸的也不少。 河北省、天津市附近入海河口共有55个 河北省、天津市附近入海河口共有55个， 55 其中海河口、大清河口、沂河口、 其中海河口、大清河口、沂河口、小青龙河口 33个入海河口都已修建了挡潮闸（下图）。 等33个入海河口都已修建了挡潮闸（下图）。
冲刷水源较充足， 冲刷水源较充足， 注意冲淤保港
南 通 盐 城 严重 淤积 连云港 小 计
1 13
掘直河闸 东台河闸、川东港闸、竹港闸、王港闸、大丰闸,斗龙港闸、 东台河闸、川东港闸、竹港闸、王港闸、大丰闸,斗龙港闸、新洋 港闸、射阳河闸、六垛北闸、振东闸、翻身河闸、民生河闸、 港闸、射阳河闸、六垛北闸、振东闸、翻身河闸、民生河闸、南潮 河闸 临洪闸
淤积 很少
南 通 盐 城 连云港 小 计
6 5 7 18
七门闸、大洋港闸、团结河闸、遥望港闸、小洋口闸、 七门闸、大洋港闸、团结河闸、遥望港闸、小洋口闸、北凌新闸 环洋洞、运棉河闸、运粮河闸、梁垛河闸、 环洋洞、运棉河闸、运粮河闸、梁垛河闸、梁垛河南闸 大浦闸、太平庄闸、范河闸、燕尾港闸、善后新闸、烧香河新闸、 大浦闸、太平庄闸、范河闸、燕尾港闸、善后新闸、烧香河新闸、大 板跳闸
在主流上建闸， 在主流上建闸，潮 波变形明显， 波变形明显，潮量 减少， 减少，在淤积型海 岸，冲淤水源偏缺
1 15 闸下两岸滩地围垦 潮波变形剧烈， ，潮波变形剧烈， 已建另外的闸代替 它们的排水作用
基本 淤死
南 通 盐 城 小 计
1 4 5
北凌闸 新港闸、三仓河闸、建川闸、 新港闸、三仓河闸、建川闸、三里闸
1.2 建闸河口存在的问题
入海河口修建挡潮闸后改变了河口区的潮波 运动形态， 运动形态，径流与潮流之间的能量平衡从新调 整，陆相来沙与海相来沙因环境动力发生变化 而发生淤积， 而发生淤积，闸下河道的严重淤积使挡潮闸不 能正常发挥其功能， 能正常发挥其功能，给上游河道的排洪除涝带 来不利影响，减小了原有河道的行洪能力。 来不利影响，减小了原有河道的行洪能力。