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摘 要：为保障河道防洪安全，满足河道功能要求，落实防洪评价报告中提出的防洪補救措施，深入研究湘江浯溪枢纽至湘江湘祁枢纽61km河段航道整治、近尾洲枢纽二线船闸等二期工程对湘江堤防及防洪的影响，本文对湘江永州至衡阳三级航道建设二期工程防洪补偿补救措施进行探究和复核分析。
关键词：航道工程;防洪;湘江航道;补救补偿措施
中图分类号：U641 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）05-0154-03
1引言
湘江永州至衡阳三级航道建设二期工程位于湖南省永州市和衡阳市境内的湘江中游河段，工程主要由近尾洲二线船闸工程（含鱼道工程）、湘江浯溪枢纽至湘祁枢纽61公里航道整治及配套工程组成。
湘江永州至衡阳三级航道改扩建工程项目建议书于2013年6月获得湖南省发改委的批复（湘发改基础〔2013〕868号文），根据湖南省政府常务会议精神，充分考虑湘江生态环境安全，湘江永州至衡阳三级航道工程分为一期、二期、三期实施。本研究以湘江永州至衡阳三级航道工程三期实施中的二期工程为例，主要建设内容包括：①扩建一座1000吨级近尾洲二线船闸工程（含鱼道）及相应的管理设施;②按照1000吨级航道标准，整治湘江浯溪枢纽至湘祁枢纽61公里航道。
根据《长江水利委员会行政审批项目水影响论证报告编制大纲（试行）》（长总工【2018】275号）、《湖南省河道管理范围内建设项目防洪补救补偿措施设计报告编制导则》的有关规定，本研究对主体工程涉河项目（或建筑物）防洪影响进一步进行复核。
2 二线船闸建设对枢纽防渗体系影响分析
二线船闸从近尾洲枢纽右侧土坝穿坝而过，其轴线位于枢纽一线船闸右侧155m，与枢纽坝轴线正交。二线船闸建设将原副坝挖断后，需采取措施将船闸防渗系统与船闸两侧副坝防渗体系连接成整体。
根据初步设计报告，新建二线船闸后，枢纽整体防渗线从左至右依次为：左岸土坝、电站厂房、泄水闸、已建一线船闸上闸首、一二线船闸之间副坝、二线船闸上闸首及右岸副坝。二线船闸上闸首（与鱼道结合为整体）左侧设置34.5m防渗刺墙、40m高喷防渗墙与左侧副坝防渗系统衔接;上闸首右侧设置8m防渗刺墙、107.2m高喷防渗墙与原右岸防渗体系衔接，新建枢纽挡水防渗线全长268.0m。为确保防渗墙的防渗效果，高喷防渗墙设2排，排距1.0m，孔距0.9m，以帷幕线为轴线采用梅花形交错布置。基岩采用单排帷幕灌浆，孔距1.5m，顶部伸入高喷防渗墙1m。防渗刺墙及上闸首之间的结构缝设2道紫铜片止水。刺墙及高喷防渗墙顶高程根据枢纽正常蓄水位（66.1m）并考虑一定的富裕确定，取为67.00m。帷幕灌浆底高程为进入相对不透水层以下3.0m。刺墙前后及其顶部均回填粘性土，压实度不小于96%，渗透系数不大于10-5cm/s，水溶盐含量不大于3%，有机质含量不大于2%，刺墙回填粘性土应保证上下游两侧回填高程同步进行，严禁仅回填一侧粘土。
根据设计报告防渗体系设计，分析认为，通过上闸首两侧设置防渗刺墙后，可以防止渗流沿闸室与副坝接触部位渗漏，结合两侧高喷防渗墙及基岩帷幕灌浆等措施后，近尾洲二线船闸与两侧土坝可形成一个连续完整的挡水防渗体系。
3 近尾洲二线船闸建设对上、下游岸坡影响分析
根据近尾洲二线船闸布置情况，闸址区除上游引航道、下游引航道连接湘江河床外，主要地处湘江I级阶地，工程的建设未侵占原河道行洪断面，且下游引航道口门区未设置挑流墩。根据主体工程初步设计报告，为确保上游引航道进口、下游引航道出口位置岸坡稳定，对上、下游引航道开挖范围内的岸坡均进行了护砌，同时护砌范围向口门区上、下游方向进行了延伸。
上游引航道一侧采用23cm厚雷诺护垫护坡，坡比1：2，格宾石笼护脚;上游端部圆弧形向外放坡，前端及外侧采用20cm厚C20膜袋护坡，坡比1：2，坡底抛石护脚。隔流堤顶部采用雷诺护垫铺面防冲刷，上游护坡范围见图1所示。
下游引航道口门区右岸护岸设计为二级边坡，边坡坡比均为1：2.0，于高程60.00m设置2m宽马道平台，顶部68.00m高程设置5m宽的沿河道路。60.0m高程的马道以上采用雷诺护坡，表层营养土喷籽厚10cm;60m高程以下采用采用23cm厚雷诺护垫护坡，格宾石笼护脚。60.0m高程以上均采用加筋麦克垫生态护坡，坡比1：2;高程60.85m～67.00m，采用23cm厚雷诺护坡，坡比1：2，坡脚设格宾石笼。下游护坡范围见图2所示。
根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），结合本工程实际情况，口门区外侧河岸边坡按5级建筑物考虑，边坡的设计安全标准见表1。
本文根据近尾洲二线船闸布置情况，分别选取有代表性的上游S0-780断面、下游L0+930断面作为典型断面进行计算，如图3、图4所示。
边坡稳定采用理正岩土边坡稳定分析软件进行计算，计算方法采用瑞典圆弧法，按极限平衡法求出滑动安全系数。
本工程的地震设计烈度为6度，可不进行抗震计算，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），结合本工程实际情况，稳定计算内容为：
（1）正常运用条件：设计洪水位骤降期的临水侧边坡;
（2）非常运用条件：施工期临水侧边坡。
水位降落期和施工期均采用总应力法，计算结果见表2所示。通过计算，各工况下抗滑稳定安全系数K均大于允许值，边坡稳定满足规范要求。
从二线船闸平面布置情况来看，上游口门区边坡防护向上游延伸了243m，与上游工作码头护坡平顺衔接，护坡末端距坝轴线1.14km。下游口门区边坡防护向下游延伸了324m，并与湘祁枢纽原下游护岸平顺衔接;下游口门区左侧隔流堤护坡向上游延伸了约180m，末端与鱼道进口衔接。
分析认为，对工程开挖范围内的岸坡均采取了支护措施，并向上下游进行了延伸，工作码头护坡上游末端与天然岸坡相接，此处距离主航道和上游口门区较远，受进出船闸行船影响甚小，通过复核计算，岸坡稳定安全系数满足规范要求，因此二线船闸建设不会对上、下游岸坡产生不利影响。
4 防洪影响分析与应对措施建议
湘江永州至衡阳三级航道二期工程实施完成后，过往船舶数量将明显增加，船舶吨位、船型尺寸加大，汛期脱锚船只对大坝、泄洪闸等水工建筑物的危害风险大大增加。建议增加汛期对船只的监控预警系统，利用5G、卫星（北斗、GPS）定位等技术，实现汛期航道船舶实时在线监控，发现船只脱锚及时预警，为脱锚船只应急处置争取时间，预警信息除向航道局、海事局、水运事务中心等相关部门发送外，应同时向水利枢纽管理部门发送。建议在此基础上增加汛期脱锚船只监控预警系统，提高防范风险能力。同时，运行过程中加强锚地管理，及时划定锚地管理范围，设立锚地标识及相关警示标牌，防止锚地河底砂石被盗采盗挖，确保锚地船只不跑锚。
二线船闸与副坝接触部位设置了防渗刺墙，结合两侧高喷防渗墙及基岩帷幕灌浆等措施后，近尾洲二线船闸与两侧土坝可形成一个连续完整的挡水防渗体系，工程建设对坝体防渗无影响;主设近尾洲对二线船闸建设范围内的河道开挖岸坡均进行了防护，并向上下游延伸，通过复核计算，边坡稳定满足规范要求，工程建设对岸坡无影响;上下游锚地无工程措施;航道疏浚工程基本沿河道的深槽走向布置，挖槽与两岸岸坡坡脚距离在32～332m之间，挖槽工程不会对河道两岸岸坡的稳定产生不利影响。
参考文献：
[1]张家豪，王寿猛，覃华爱.内河航道断航影响分析和应对措施研究——以大藤峡水利枢纽工程截流断航为例[J].人民长江，2020（10）.
[2]余超群，袁红兰.港口与航道工程施工的生态影响及对策[J].中国水运，2019（11）.
[3]朱时茂，郭素明.长江南京以下12.5m深水航道一期疏浚施工中的难点与对策[J].水运工程，2016（04）.
[4]江凌，何碧，张为.长江中游荆江河段航道尺度提高标准研究[J].中国水运.航道科技，2016（01）.
关键词：航道工程;防洪;湘江航道;补救补偿措施
中图分类号：U641 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）05-0154-03
1引言
湘江永州至衡阳三级航道建设二期工程位于湖南省永州市和衡阳市境内的湘江中游河段，工程主要由近尾洲二线船闸工程（含鱼道工程）、湘江浯溪枢纽至湘祁枢纽61公里航道整治及配套工程组成。
湘江永州至衡阳三级航道改扩建工程项目建议书于2013年6月获得湖南省发改委的批复（湘发改基础〔2013〕868号文），根据湖南省政府常务会议精神，充分考虑湘江生态环境安全，湘江永州至衡阳三级航道工程分为一期、二期、三期实施。本研究以湘江永州至衡阳三级航道工程三期实施中的二期工程为例，主要建设内容包括：①扩建一座1000吨级近尾洲二线船闸工程（含鱼道）及相应的管理设施;②按照1000吨级航道标准，整治湘江浯溪枢纽至湘祁枢纽61公里航道。
根据《长江水利委员会行政审批项目水影响论证报告编制大纲（试行）》（长总工【2018】275号）、《湖南省河道管理范围内建设项目防洪补救补偿措施设计报告编制导则》的有关规定，本研究对主体工程涉河项目（或建筑物）防洪影响进一步进行复核。
2 二线船闸建设对枢纽防渗体系影响分析
二线船闸从近尾洲枢纽右侧土坝穿坝而过，其轴线位于枢纽一线船闸右侧155m，与枢纽坝轴线正交。二线船闸建设将原副坝挖断后，需采取措施将船闸防渗系统与船闸两侧副坝防渗体系连接成整体。
根据初步设计报告，新建二线船闸后，枢纽整体防渗线从左至右依次为：左岸土坝、电站厂房、泄水闸、已建一线船闸上闸首、一二线船闸之间副坝、二线船闸上闸首及右岸副坝。二线船闸上闸首（与鱼道结合为整体）左侧设置34.5m防渗刺墙、40m高喷防渗墙与左侧副坝防渗系统衔接;上闸首右侧设置8m防渗刺墙、107.2m高喷防渗墙与原右岸防渗体系衔接，新建枢纽挡水防渗线全长268.0m。为确保防渗墙的防渗效果，高喷防渗墙设2排，排距1.0m，孔距0.9m，以帷幕线为轴线采用梅花形交错布置。基岩采用单排帷幕灌浆，孔距1.5m，顶部伸入高喷防渗墙1m。防渗刺墙及上闸首之间的结构缝设2道紫铜片止水。刺墙及高喷防渗墙顶高程根据枢纽正常蓄水位（66.1m）并考虑一定的富裕确定，取为67.00m。帷幕灌浆底高程为进入相对不透水层以下3.0m。刺墙前后及其顶部均回填粘性土，压实度不小于96%，渗透系数不大于10-5cm/s，水溶盐含量不大于3%，有机质含量不大于2%，刺墙回填粘性土应保证上下游两侧回填高程同步进行，严禁仅回填一侧粘土。
根据设计报告防渗体系设计，分析认为，通过上闸首两侧设置防渗刺墙后，可以防止渗流沿闸室与副坝接触部位渗漏，结合两侧高喷防渗墙及基岩帷幕灌浆等措施后，近尾洲二线船闸与两侧土坝可形成一个连续完整的挡水防渗体系。
3 近尾洲二线船闸建设对上、下游岸坡影响分析
根据近尾洲二线船闸布置情况，闸址区除上游引航道、下游引航道连接湘江河床外，主要地处湘江I级阶地，工程的建设未侵占原河道行洪断面，且下游引航道口门区未设置挑流墩。根据主体工程初步设计报告，为确保上游引航道进口、下游引航道出口位置岸坡稳定，对上、下游引航道开挖范围内的岸坡均进行了护砌，同时护砌范围向口门区上、下游方向进行了延伸。
上游引航道一侧采用23cm厚雷诺护垫护坡，坡比1：2，格宾石笼护脚;上游端部圆弧形向外放坡，前端及外侧采用20cm厚C20膜袋护坡，坡比1：2，坡底抛石护脚。隔流堤顶部采用雷诺护垫铺面防冲刷，上游护坡范围见图1所示。
下游引航道口门区右岸护岸设计为二级边坡，边坡坡比均为1：2.0，于高程60.00m设置2m宽马道平台，顶部68.00m高程设置5m宽的沿河道路。60.0m高程的马道以上采用雷诺护坡，表层营养土喷籽厚10cm;60m高程以下采用采用23cm厚雷诺护垫护坡，格宾石笼护脚。60.0m高程以上均采用加筋麦克垫生态护坡，坡比1：2;高程60.85m～67.00m，采用23cm厚雷诺护坡，坡比1：2，坡脚设格宾石笼。下游护坡范围见图2所示。
根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），结合本工程实际情况，口门区外侧河岸边坡按5级建筑物考虑，边坡的设计安全标准见表1。
本文根据近尾洲二线船闸布置情况，分别选取有代表性的上游S0-780断面、下游L0+930断面作为典型断面进行计算，如图3、图4所示。
边坡稳定采用理正岩土边坡稳定分析软件进行计算，计算方法采用瑞典圆弧法，按极限平衡法求出滑动安全系数。
本工程的地震设计烈度为6度，可不进行抗震计算，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），结合本工程实际情况，稳定计算内容为：
（1）正常运用条件：设计洪水位骤降期的临水侧边坡;
（2）非常运用条件：施工期临水侧边坡。
水位降落期和施工期均采用总应力法，计算结果见表2所示。通过计算，各工况下抗滑稳定安全系数K均大于允许值，边坡稳定满足规范要求。
从二线船闸平面布置情况来看，上游口门区边坡防护向上游延伸了243m，与上游工作码头护坡平顺衔接，护坡末端距坝轴线1.14km。下游口门区边坡防护向下游延伸了324m，并与湘祁枢纽原下游护岸平顺衔接;下游口门区左侧隔流堤护坡向上游延伸了约180m，末端与鱼道进口衔接。
分析认为，对工程开挖范围内的岸坡均采取了支护措施，并向上下游进行了延伸，工作码头护坡上游末端与天然岸坡相接，此处距离主航道和上游口门区较远，受进出船闸行船影响甚小，通过复核计算，岸坡稳定安全系数满足规范要求，因此二线船闸建设不会对上、下游岸坡产生不利影响。
4 防洪影响分析与应对措施建议
湘江永州至衡阳三级航道二期工程实施完成后，过往船舶数量将明显增加，船舶吨位、船型尺寸加大，汛期脱锚船只对大坝、泄洪闸等水工建筑物的危害风险大大增加。建议增加汛期对船只的监控预警系统，利用5G、卫星（北斗、GPS）定位等技术，实现汛期航道船舶实时在线监控，发现船只脱锚及时预警，为脱锚船只应急处置争取时间，预警信息除向航道局、海事局、水运事务中心等相关部门发送外，应同时向水利枢纽管理部门发送。建议在此基础上增加汛期脱锚船只监控预警系统，提高防范风险能力。同时，运行过程中加强锚地管理，及时划定锚地管理范围，设立锚地标识及相关警示标牌，防止锚地河底砂石被盗采盗挖，确保锚地船只不跑锚。
二线船闸与副坝接触部位设置了防渗刺墙，结合两侧高喷防渗墙及基岩帷幕灌浆等措施后，近尾洲二线船闸与两侧土坝可形成一个连续完整的挡水防渗体系，工程建设对坝体防渗无影响;主设近尾洲对二线船闸建设范围内的河道开挖岸坡均进行了防护，并向上下游延伸，通过复核计算，边坡稳定满足规范要求，工程建设对岸坡无影响;上下游锚地无工程措施;航道疏浚工程基本沿河道的深槽走向布置，挖槽与两岸岸坡坡脚距离在32～332m之间，挖槽工程不会对河道两岸岸坡的稳定产生不利影响。
参考文献：
[1]张家豪，王寿猛，覃华爱.内河航道断航影响分析和应对措施研究——以大藤峡水利枢纽工程截流断航为例[J].人民长江，2020（10）.
[2]余超群，袁红兰.港口与航道工程施工的生态影响及对策[J].中国水运，2019（11）.
[3]朱时茂，郭素明.长江南京以下12.5m深水航道一期疏浚施工中的难点与对策[J].水运工程，2016（04）.
[4]江凌，何碧，张为.长江中游荆江河段航道尺度提高标准研究[J].中国水运.航道科技，2016（01）.