江苏省环太湖大堤后续加固工程建设浅议

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江苏省环太湖大堤后续加固工程建设浅议

主题词：太湖 标准 堤线 加固 1.前言 太湖流域特殊的地形地貌以及气候条件构成了流域洪涝灾害频繁、平原河网地区洪涝不分、水灾具有一定周期性、洪涝灾害空间分布不均、水灾经济损失巨大、城市水灾突出等水灾特征。环太湖大堤的建设在流域防洪工程中有着举足轻重的作用。 江苏省环湖大堤的建设大致经历了三个阶段。其中第一阶段1958年至1991年，由地方逐年挖土筑堤，初步形成了环湖大堤。本阶段共完成筑堤土方1422万m3，护砌131Km，口门控制建筑物35座，合计完成投资1.43亿元；第二阶段从1991年太湖流域大水以后，环湖大堤列入流域综合治理骨干工程，经国家批准立项开工建设，按流域1954年型太湖防洪设计标准，兴建了堤身护砌和口门控制工程，使环湖大堤基本形成了防洪屏障。本期共完成筑堤土方310万m3，护砌129Km，新建、加固口门控制建筑物100座，合计完成投资4.96亿元;第三阶段自1999年太湖流域发生特大洪水以后，针对环湖大堤暴露出来的堤身内在质量和护砌工程抗风浪能力差等问题，重点对环湖大堤在近期防汛，特别是1999年洪水出险和存在严重安全隐患的工程进行了应急加固。共完成筑堤土方533.2万m3，加固护砌65Km，新建、重建口门控制建筑物26座，合计完成投资3.423亿元。太湖环湖大堤岸线全长约377Km，其中江苏省境内自江浙边界的吴江市薛埠港起至宜兴市与浙江交界的父子岭岸线长约312Km。扣除山地，国家计委批复的江苏省环湖大堤堤线长度为217公里。 随着太湖流域防洪规划工作的进一步深入，环湖大堤后续工程可研项目需在完成太湖流域第一轮治理和1999年太湖洪水后太湖堤防灾后重建应急加固工程的基础上，根据流域规划总体安排和2001年国务院办公厅转发的《关于加强太湖流域2001-2010年防洪建设的若干意见》进行可研研究。规划要求“环湖大堤后续工程应满足流域防御100年一遇洪水的要求。根据流域增加防洪调蓄能力和水资源调控能力的要求，针对环湖大堤存在的薄弱环节，实施环湖大堤后续工程，以巩固和提高环湖大堤的防洪安全度和标准，满足100年一遇洪水太湖防洪设计水位需要”。工程主要项目包括堤身土方填筑及堤后填塘固基、护砌工程、防汛公路工程、口门建筑物及桥梁工程、入湖河道拓浚及滨湖地区治理工程等，同时需进行风浪、护砌、防渗、环评、水保等专题研究。笔者认为本次后续加固工程要解决的问题主要为①确定工程等级和标准；②明确大堤的堤线布置及堤线长度；③堤防达标加固；④影响工程的处理。本文就上述前三个问题阐述自己的看法供有关专家参考。 2.工程设计等级—太湖大堤宜定为二级堤防 根据《若干意见》和《太湖流域防洪规划简要报告》，2010年太湖流域能防御不同降雨典型的50年一遇洪水，重点工程建设应与防御流域100年一遇洪水的标准相衔接。据此，太湖流域近期防洪工程设计标准为防御流域100年一遇洪水的标准。 关于太湖大堤的堤防等级，目前争议较多，争议的焦点实质是太湖设计水位之争。有专家认为彻底要解决太湖防洪问题，就是要太湖多蓄水，同时也可解决区域水资源不足的矛盾。根据100年一遇的防洪设计标准，太湖大堤堤防级别局部应为一级。笔者认为太湖大堤应定为二级以下（含二级）堤防。 2.1环太湖大堤与其他堤防的区别 2.1.1.保护区抗风险能力强 环太湖地区经济发达，大部分地区都“淹不得”、“淹不起”，特别是近几年来，区域经济高速发展，投资环境日益完善，一旦受灾，其政治影响甚至能大过经济影响。环太湖大堤的等级必须考虑到这个因素。 发达的区域经济，也形成了环太湖地区的抗风险能力、受灾自救能力以及灾后恢复能力强的特点。 2.1.2.水头差小 湖西地区、武澄锡地区以及阳澄淀泖区设计洪水位一般在4.0~5.2m之间，与太湖初拟的设计洪水位4.8m差距不大，保护范围内地面高程以淀泖区最低(淀泖区内低洼区另有圩区保护)，其地面高程也在3m左右，最大可能形成的水头差不会超过2m，即使环太湖大堤决口，一般也不会形成无法弥补的灾难。 2.1.3.太湖洪水总量有限 太湖洪水与长江洪水特点不同，长江大堤一旦失守，其洪水必然会源源不断涌入，不会因为决堤而使长江水位明显下降。而太湖湖面只有2338Km2，太湖水位从设计的4.8m降低到武澄锡区设计水位4.5m，也只有7亿多m3水，降到淀泖区的设计水位4.0~4.2m，也就是16亿多m3。 2.1.4.保护区内水面积大 环湖大堤保护的武澄锡和阳澄淀泖区内都有一定的水面率，一旦大堤失守，可以利用区内水面积调蓄，减少损失。当然一旦太湖水位和区域水位同时达到设计水位，且大堤失守，就只能通过放弃部分圩区，以尽量减少损失。也就是说，如果东太湖大堤全面溃堤，也不可能整个淀泖区甚至下游的上海市面上水位达到4.8m。 2.2既往批复文件确定 2.2.1.水利部水规计（1998）201号《关于太湖流域环湖大堤工程初步设计的批复》及水利水电规划设计总院关于《太湖环湖大堤工程初步设计》审查意见（江苏部分） “环湖大堤东段为Ⅱ等工程，堤防为2级建筑物；环湖大堤西段为Ⅲ等工程，堤防为3级建筑物。” 2.2.2.国务院办公厅国办发（2001）89号转发水利部《关于加强太湖流域2001～2010年防洪建设若干意见》“环湖大堤暂定为Ⅱ级堤防。”“对部分堤段的堤防等级，可视其保护范围的重要程度作适当调整，由水利部商有关省（市）核定。” 2.3流域防洪、城市防洪、区域防洪应相协调 太湖流域的防洪分为流域防洪、城市防洪、区域防洪三个层次，流域防洪统领全局。环湖大堤加固工程作为是流域防洪十大骨干工程之一，仅仅是流域防洪工程措施之一，不宜过高的抬高它的地位。从治水的理念来讲，是上蓄下导，太湖大堤建设是“蓄”，望虞河、太浦河等等骨干河道的建设是“导”，在“蓄”和“导”之间要有适宜的平衡。过分的强调“蓄”而疏于“导”，只能带来流域防洪的被动。抬高太湖蓄水位只能是人造悬河，将给下游带来极大的防洪压力。太湖古称震泽，《禹贡》上有“三江既入，震泽底定”的论断，扩大望虞河、太浦河、吴凇江的行洪能力才是解决太湖流域防洪的根本途径。当然，提高太湖蓄水位，可以增加水资源总量，但目前太湖流域的水资源问题是水质型缺水，治污是根本，采用引江济太，增加水体流动是改善水环境的有效途径。 2.4根据规范确定 根据《防洪标准（GB50201-94）》和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）》规范要求，防洪工程的等级应根据防护区内城市社会经济地位的重要性、非农业人口数或防护区人口、耕地面积数确定。关于洪水的威胁范围相关规范均未进行表述，查阅大量资料，水利部在《七大江河中下游及沿海诸河洪水主要威胁范围社经调查报告》有下述定义：洪水主要威胁范围，是指以历史上发生过的并查有证据的大洪水淹没范围为依据，并考虑江河洪水可能自然波及的地区，称之为广义的洪水威胁范围。上述定义释义为：保护范围不同于某一次洪水的实际淹没范围，也不同于某一频率洪水可能的淹没范围。因此： 基本假定一：破圩后堤后顺水流向大堤是安全的，而垂直水流向大堤是不安全的（根据水利部淮河流域淮河大堤保护范围分区假定）。 基本假定二：太湖水量有限，产生的补给水量有限，影响范围受限制。 2.4.1.保护范围的确定 江苏省环湖大堤保护范围主要在太湖下游地区的阳澄淀泖区、武澄锡虞区、太浦河南岸和太湖上游湖西的局部地区。太湖下游武澄锡虞区、阳澄淀泖区和浦南区虽同在太湖下游，但区域内由于交通和水利部门自身建有与太湖大堤失守后水流方向相同的望虞河左右岸防洪堤（高程6.5～6.0m）、太浦河南堤（高程5.5m以上）以及沪宁高速公路路段（苏州至上海路段顶面高程最低处在5.5m以上），太湖大堤一旦在有关堤段失守，除浦南地区的情况与杭嘉湖工程情况有关外，客观上将洪水灾害分别限制在武澄锡虞区或阳澄淀泖区望虞河与沪宁高速公路苏州至上海段、沪宁高速公路苏州至上海段与太浦河南堤之间或太湖湖西滨湖地区（宜兴滨湖公路路面高程在6.0m以上）。 各区考虑区内主要城市城区自身设置防洪工程情况和扣除地面高程在4.8m以上的面积，确定环湖大堤分区的保护面积、人口见下表。 登录/注册后可看大图 从上表可以看出，太湖大堤各分区保护面积、人口，仅阳澄淀泖区中望虞河东堤以东、沪宁高速苏州至上海段以北分区的保护人口在1级堤防的等级范围内，其余分区人口、耕地面积均在2级堤防的等级保护范围内；2.4.2太湖一次洪水的可能淹没范围 太湖是流域中部浅碟型湖泊，由于其位于平原河网区的特殊性，太湖大堤失守后的下泄水量是有限的。当太湖出现最高水位时与其下游控制点水位相比，也仅高0.6m左右。本处一次洪水的可能淹没范围是指太湖发生最不利的100年一遇洪水，由于太湖大堤某堤段一旦失守，按太湖最高洪水位4.80m与各区在失守前最高水位之差相应太湖的蓄水量、按分区失守前最高水位控制的淹没范围。 太湖一次洪水后各分区可能淹没面积、人口统计表见下表。 登录/注册后可看大图 从上表成果可以看出，由于太湖的特殊性，该处太湖一次洪水可能淹没范围内的人口又在2级堤防的等级保护范围内。太湖上游湖西地区在太湖静水位4.8m以下的面积为1028Km2，相应面积内的人口58.6万人，耕地68.1万亩；若考虑回水影响等，湖西地区低洼地面积为1562Km2，相应面积内的人口89.1万人，耕地103.5万亩。根据规范，其堤防工程等级在2级。然而，目前环湖大堤西段被湖西区26条渎港分成27个分段，其每一环湖大堤分段保护范围的面积约50Km2，保护区人口约2.5万人，耕地约3万亩，则分段堤防工程等级在3级堤防以下。 据此，环湖大堤东段仍维持2级堤防；为留有余地，西段仍维持3级堤防不变。 3.太湖大堤的堤线宜分级布置 从92年《可研报告》、97年《总体初设》到2001年《应急加固工程设计》，有关堤线的布置大致走向基本相同，但局部存在差异，有些堤段还存在争议，堤线的长度统计数据也不一致。环湖大堤后续加固工程可行性研究有必要对堤线的布置进行梳理，以期在尊重历史考虑现状的基础上，树立全局观念照顾局部利益，明确环湖大堤堤线布置原则，并据此确定堤线长度。 3.1.堤线布置原则 （1）堤线走向以98年水利部批复意见为基础； （2）所有口门建筑物外港堤长度计入，建筑物宽度不在堤线内； （3）考虑环湖大堤现状情况，分级布置。 主堤防维持《总体初设》审定的堤线布置不变，适当调整；增加东山、光福太湖、太鬲圩为副堤防；西山、宜包港堤堤防作为影响工程处理。 3.2.调整内容 （1）增加口门建筑物外港堤堤防； 包括望虞河、直湖港、武进港、雅浦港。 （2）结合苏州高新区湖滨路建设，调整苏州高新区局部堤线； 苏州高新区太湖大堤道路全长24130.7米，始于光福镇镇湖镇交界的安山港闸，止于通安镇与望亭镇分界线。对应与2002年环湖大堤地形图断面桩号为CS118+330~CS141+700（长23370米）。 公路等级为三级公路，路面高程不低于吴淞7.0米，全线采用四车道路基，路基总宽17米。 （本段需①明确公路全部还是局部替代原堤防；②处理建筑物与公路的交圈；③占用湖面与还湖的平衡措施;④有关审批文件。） （3）结合无锡市退鱼还湖规划，调整渔港圩堤线； 2004年6月无锡市水利局委托上海院编制了《太湖（梅梁湖、贡湖）无锡市退渔（田）还湖工程专项规划报告》。该报告针对渔港圩进行了全退、不退和部分退三个方案进行了比选。报告推荐采用方案三即部分退方案。该方案结合土地利用沿太湖饭店~光华学校外侧修筑环湖大堤接至原渔港圩堤，堤内保留区域的鱼塘改造为其他用地，堤外还湖区域作为太湖洪水的蓄滞洪区（将外侧现有圩堤顶高程降低至4.5米）。该工程包括了部分环湖岸线的调整和加固，具体为犊山枢纽~梅园水厂2.05公里；太湖饭店~保留渔港圩堤段2.4公里；保留渔港圩堤段1.28公里。工程投资为2201.7万元。 （本段需①确认推荐方案，尔后确认该段堤线；②明确工程设计和投资在环湖可研报告还是在退渔（田）还湖工程专项规划报告内；③有关审批文件。） （4）增加南湖港~江浙交界段堤防； （5）将竺山圩内线堤防降为内港堤，增加竺山圩外线堤防； （本段需确定有无必要在沙塘港两头设置控制建筑物。） （6）增加东山半岛、光福太湖、太鬲圩堤防为副堤防； （7）增加西山、宜兴包港堤堤防作为影响工程。 4.工程建设的内容应有所侧重 4.1现状环湖大堤存在问题 4.1.1堤防建设标准偏低，堤身堤基质量不高。 太湖大堤是逐年加高培厚建成，限于当时的条件，大部分为人工挑抬完成，筑堤土质松散，碾压不实，质量较差。1999年9月的地质钻探注水试验资料表明，堤身渗透系数普遍为A×10-2～A×10-3cm/s，密实度显著不足；另有少数堤段穿越古河槽，堤基软弱，局部堤段为堆石基础。汛期调查统计资料显示，这些堤段均是滑坡、漏水严重的险工段。 4.1.2护砌工程标准低，抗风浪能力差。 环湖大堤护砌工程总长266.07Km，结构型式有三种：直立式挡墙187.665Km，直立挡墙加斜坡的复合式挡墙71.363Km，斜坡式7.042Km，其中近65%的护砌工程顶高程仅为5.0～5.5m。由于原设计中对风浪冲击重视不够，加上投资限制等因素，已建护砌工程的标准普遍偏低，且工程质量不高。历次太湖抗洪实践表明，风浪导致护坡损毁、堤脚淘空，直墙失稳倾覆，危及堤防安全是太湖防汛中最突出的问题。 4.1.3堤后青坎坍塌严重，危及堤身安全。 历次取土筑堤形成的堤后顺堤河、鱼塘连绵不断，由于风浪冲刷、堤后雨水冲淋和养鱼侵蚀，致使堤身原有宽达10m以上的青坎不断缩窄，有的荡然无存，直接威胁堤防安全。全线有146.8Km大堤的青坎不足8m，占大堤总长的62.4%，有3.577Km的大堤已无青坎，占总长的1.5%。1999年太湖流域发生特大洪水以后，对部分堤后青坎进行了加宽加高，但是，还有部分地段堤后青坎标准不足。 4.1.4建筑物挡洪高度不足，部分建筑物老化严重。 环湖大堤现有162处口门（不包括吴中区西山及光福太湖的通湖口门），已建控制139处、建筑物145座，尚敞口26处。现状部分口门控制建筑物是八十年代陆续兴建的，年久失修，砼碳化、机电设备老化现象严重，影响工程安全运行。据统计，老化严重、危及防洪安全的病险闸有11座；尚有3座建筑物存在不同的局部问题，需要加固；还有6座需要新建。 4.1.5防汛公路、上堤公路严重不足。 环湖大堤目前已建成防汛公路221.964Km，其中堤顶公路156.307Km，上堤公路65.657Km。近年来，由于太湖工情、水情的变化，太湖发生高水位的几率明显增加。防汛公路、尤其是上堤公路严重缺乏，汛期影响着大堤抢险工作的顺利进行，同时，由于堤顶路面部分是用泥结石铺设，车辆上堤易造成堤防破坏，不利于堤防维护。 4.2.1堤身加高加宽 4.2.2外护砌；4.2.3消浪及越浪防护措施设计；4.2.4内青坎护砌；4.2.5堤顶防汛公路、上堤公路；4.2.6防渗处理；4.2.7堤身沉降及深淤段处理。本次可研设计堤身加固重点内容归纳： 东段防渗防沉降，西段防浪防越浪； 加高加宽加护砌，堤身绿化道路通畅。 5. 建议 5.1、关于环湖公路建设 目前环湖大堤苏州段东山至渔洋山、渔洋山至光福局部区段、安山港闸至通安镇与望亭镇分界线段均已结合地方交通、市政规划进行了路堤结合建设，东太湖也将部分结合苏震桃一级公路进行路堤结合建设。在有条件的地方应尽可能将环湖大堤与交通、市政规划相结合，充分发挥环湖大堤防洪、交通、景观功能；同时要明确水行政主管部门对路堤结合工程的监管职能，落实管理经费渠道。 5.2关于口门建筑物规模 由于历史的原因，环湖大堤口门建筑物规模普遍偏小，特别是东段，一般建筑物口门净宽在4米、6米，与区域水系规划河道宽度极不适应。环湖大堤后续工程应从工程水利向资源水利过渡，口门建筑物规模宜适当放大。当然，口门建筑物规模放大后，水资源的利用应服从流域的统一调度。 5.3关于丁坝 本次可研增加了宜兴入湖港渎丁坝设计内容。 丁坝的作用：便于形成堤前芦苇消浪带； 有效减少入湖港渎淤积。 根据南京地理与湖泊研究所研究表明，生物消浪带的消浪作用明显。而芦苇是天然的挺水植物消浪带。 目前宜兴段堤前芦苇基本消失，原因是水位抬高、堤前回浪冲刷、人为采挖。构筑丁坝后可以防淤入渎，形成堤前淤积有利于芦苇生长，有利于生物消浪。丁坝长度以350米左右为宜。 6 结语 环太湖大堤经过了多次加固，在太湖流域历次洪水过程中发挥了重要作用。随着区域内国民经济和社会事业的持续发展，确保太湖大堤万无一失，尽快实施环湖大堤加固十分必要。本工程实施以后，结合太湖下游望虞河、太浦河等洪水出路进一步扩大，环太湖大堤能达到防御100年一遇洪水标准，太湖地区的供水、航运、环保和旅游都能得到明显改善，工程的环境、经济效益良好。

[ 本帖最后由 zzj8365 于 2007-10-31 07:42 编辑 ]

wosky

这个帖子不属于这里啊

6656

还是要谢谢楼主！！！！！

ymwatcher

谢谢分享，挺有用的，赞了。