概况
1.1 概述
宁波市镇海区,古称姣川。位于我国大陆海岸线中段,长江三角洲南翼, 东屏舟山群岛,西连宁绍平原,南接北仑港,北靠杭州湾。现辖二镇四街道, 共 66 个行政村,总人口 22.5 万人,陆地面积 236km2,海岸线长 21km。是宁波 市中心城区的重要组成部分。
镇海区地理位置独特,素有“浙东门户”、“海天熊镇”之称,自古以来就 是我国对外交往重要口岸。如今,镇海港口吞吐量达 1200 万吨以上。2008 年 区属生产总值完成 180.27 亿元,财政一般预算收入达 39.06 亿。镇海已成为杭 州湾沿岸重要的先进制造业基地之一。
由于人口的增长,建筑用地不断增多,耕地面积急剧减少,一直存在人多 地少的矛盾,且日益突出。至 2000 年底,镇海区共有耕地 13.5 万亩,人均占 有量为 0.63 亩,约为全国人均耕地的 1/2,制约了镇海区经济的进一步发展, 而且随着区内一些大型企业和工程的兴建发展,工业用地大幅度增加,耕地面 积有不断减少的趋势,为了扭转这一被动局面,实现耕地的动态平衡,必须充 分开发利用海涂资源。
镇海区围垦局规划开发建设镇海区泥螺山北侧围垦工程,于 2007 年 4 月委 托浙江省水利河口研究院和浙江广川广川咨询有限公司,对该工程项目进行可 行性研究工作。研究单位于 2007 年 6 月编制完成《宁波市镇海区泥螺山北侧围 垦工程项目建议书》;2009 年 4 月 14 日宁波市发展和改革委员会文件:甬发改 农经,【2009】172 号关于同意宁波市镇海区泥螺山北侧围垦工程项目建议书的 批复;2009 年 10 月研究单位编制完成《宁波市镇海区泥螺山北侧围垦工程可 行性研究报告》(咨询稿)。本工程实地概况见下列图片(1—1、1—2、1
—3、1—4、1—5、1—6)。
围垦工程前沿线水深-5m 左右。工程实施后,附近海域的地形、水流和泥 沙条件发生了改变,随之该海域航区的通航环境也将发生变化,对水域的通航 条件造成一些影响。因此,根据国家海事主管机关的要求,我院受镇海区围垦 局的委托,根据国家海事主管机关关于水上、水下施工安全管理规定和船舶航 行安全的规定,对该水域的水文条件变化、泥沙冲淤情况、船舶航行安全状况
等进行分析论证,提出通航安全咨询报告。 1.2 评估依据 1.2.1 主要文件
(1)镇海区围垦局关于镇海去泥螺山北侧围垦工程项目通航安全评估的委托书 和协议(2010 年 5 月);
(2)《宁波市镇海区泥螺山北侧围垦工程可行性研究报告》(咨询稿)(2009 年 10 月);
(3)《钱塘江河口综合规划》(送审稿),浙江省水利河口研究院,2003 年 12 月;
(4)《浙江省滩涂围垦管理条例》,浙江省人大法制委员会,浙江省围垦局, 1997 年 1 月;
(宁波市滩涂资源调查和滩涂围垦总体规划);
(6)宁波市 2003~2007 年滩涂围垦总体规划》,宁波市水利局,2003 年 7 月; (7)有关部门的其它资料。 1.2.2 有关规范和法规
(1)《中华人民共和国海事行政许可条件规定》交通部令 2006 年第一号; (2)《中华人民共和国海上交通安全法》(1984 年);
(3)《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》;
(4)《中华人民共和国内河交通安全管理条例》(国内(1969)1 号 1986 年 12 月 16 日);
(5)《浙江省航道管理办法》(交通部 1995 年 10 月 23 日); (6)《宁波船舶交通管理系统安全监督管理规则》(2000 年);
(7)《宁波水上安全监督管理规定》(浙江省政府令 67 号 1995 年 10 月 31 日);
(8)《堤防工程设计规范》(GB50286-98); (9)《海堤工程设计规范》(SL435-2008);
(10)《浙江省海塘工程技术规定》(上、下册)(1999.9 月);
(11)《浙江沿海及主要港口航行指南》及《浙江沿海及主要港口航行示意图》 浙江海事局编著的 2008 年版;
(12)有关其它规范和规定。 1.3 评估内容
评估主要内容为:镇海区泥螺山北侧围垦工程项目造成该海域水流条件的 变化、滩涂地形条件的变化从而影响通航条件,以及该工程施工时期对海域通 航的影响等,按《中华人民共和国海事局通航安全评估管理办法》进行通航安
全评估第二章
你建项目基础资料和工程内容
2.1 工程地址及水文、气象 2.1.1 工程地理位置
镇海区泥螺山北侧围垦工程项目,位于宁波平原的东北部,杭州湾南岸出 海口,属镇海区澥浦镇管辖。工程东濒灰鳖洋,东南接新泓口围垦工程,西连 已建的泥螺山围垦工程,西北与慈溪市分界线接壤。围区由北围堤、东围堤及 已建成的泥螺山围垦工程围堤及新泓口围垦工程北直堤形成,围区总面积 1.88 万亩。围区主要作为镇海物流枢纽港的大宗货物海、铁联运的发展用地和后备 基地。整个围区海域滩涂面自西向东倾斜,高程由 2.0m 降至-0.5m。 详见高程区域图(附图一)。 2.1.2 工程气象
镇海区属于亚热带季风气候。气温受冷暖气团交替控制和杭州湾海水调节, 冬暖夏凉,气候温暖湿润。据镇海站资料统计,气象特征如下: (1)气温
多年平均气温: 16.3℃ 极端最高气温: 38.5℃ 极端最低气温: -6.6℃ 月均气温以 7 月份最高:28.1℃ 月多年平均气温 1 月最低: 4.1℃
(2)降雨
本区雨量充沛,全年降水课分三期。4 月 15 日至 7 月 15 日是梅雨期,温暖 空气与北方来的冷空气相遇,形成连期阴雨天气;7 月 16 日至 10 月 15 日为台 汛期,冷空气衰退,在副热带高压控制下,台风袭击频繁,形成强烈的台风暴 雨;10 月 16 日至次年 4 月 14 日为非汛期,受冷高压控制,天气稳定少雨,当
北方冷空气南下时,伴有雨雪。
多年平均降水雨量 最大年降水雨 最小年降水雨 最大一日降量 (3)风况
本地区常风向为 NW 向,频率为 11%,强风向为 NE 偏北和 NW 向,最 大风速 23.0m/s,NW 向极大风速达 28.0m/s,详见表 2-1.
表 2-1 镇海气象站(1971~1976 年)风速风向统计表
风向 风向频率% 平均风速 m/s 4 8 3 1 2 5 11 10
最大风速 m/s 6.6 6.0 4.4 4.1 5.2 5.2 5.0 5.0 风 向 S SSW SW WSW W WNW NW NNW c 风向频率% 平均风速 m/s 4 8 3 1 2 5 11 10 5 4.1 3.3 3.1 3.1 3.2 7.8 9.6 8.4 最大风速 m/s 14 9 9 13 12 18 23 21 1401mm 1920.6mm 870.6mm 282.9mm
N NNE NNE ENE E ESE SE SSE 8 7 4 4 7 10 7 6 (1) 雾 多年平均雾日
24.5d
雾日多出现于东、春季节,一般延时短,凌晨雾发至上午十时前消散。 (2) 热带气旋于寒潮
根据海洋局出版的 1983 年~1997 年《热带气旋年鉴》(原《台风年鉴》) 资料统计分析,热带气旋在 15 年中,由西北太平洋菲律宾和硫球群岛 附近形成气旋影响镇海区共 37 次,平均每年 2.6 次。从浙江登陆的有 5 次,近中心最大风力均在 10 级~12 级。其中#8310 和#8615 两次强台
风对本地区影响最大,临近气象站实测到风力在 12 级以上,其风速分 别为 38m/s 和 32m/s,风向为 NNE 向和 NNW 向。
寒潮,11 月~2 月份是本地区受寒潮影响的大风多发季节,由寒潮引发 的大风其风向较为稳定,大多在 WNW~NNW 向范围内,其最大风力一般小 于 9 级,即表明寒潮大风强度要弱于台风。 2.1.3 水文 (1)潮汐
甬江口左岸镇海沿海海区潮汐属不正规半日潮。 (2)潮位(国家 85 基准面) 最高潮位 最低潮位
3.34m -2.08m
多年平均高潮位 1.07m 多年平均低潮位 多年平均潮位 年最大潮差 多年平均潮差 (3)泥沙
甬江口笠山断面 1975 年至 1976 年进行过含沙量观测,可代表灰鳖洋含 沙量,见表 2-2。
表 2-2 甬江口笠山站和海皇山、滩浒站月含沙量
月 份 甬 江 口 海 皇 山 滩 1.2 8 2.3 7 1.9 1 1.3 9 1.6 0 2.0 2 1.4 9 1.7 7 1.6 3 1.2 8 1.3 8 1.2 4 0.9 8 0.7 8 1.5 5 0.7 4 0.7 8 1.3 6 0.4 8 0.9 5 0.8 7 0.4 7 0.9 3 1.0 8 0.7 8 0.9 0 1.3 9 1.0 6 0.5 9 1.6 10 1.1 1 1.4 3 1.8 11 1.2 6 3.3 3 2.3 12 观测时间 0.70m 0.19m 3.67m 1.76m
1975~1976 1981~1982 1992~1993
浒 7 4 4 5 9 8 6 3 5 0 8 8
(4)波浪
镇海大游山海洋水文站波浪观测资料见表 2-3.
2-3 波浪性质及特性表 表 波浪性质 波高特征 周期特征 资料年 平均波 最大波 姓名 风浪频 涌浪频 平均周 最大周 区域 限 高 高 率 率 期(s) 期(S) (m) (m) 杭州湾 镇大游 80% 20% 0.6 6.1 3.3 8.7 85~90 山 南 2.1.4 工程水文
(1)设计暴雨。计算成果见表 2-4.
表 2-4
时段 1h 6h 24h 3d
设计暴雨计算成果表
平均量 雨 (mm) 45 74 108 148 cv 1% 各频率设计雨量(mm) 2% 5% 10% 20% 0.5 0.52 0.55 0.53 123 209 320 426 109 184 279 372 89 150 226 303 75 125 186 251 60 99 145 198 (2)设计洪水。按 20 年一遇排涝标准,设计洪水位由设计暴雨推求,计算式为:
Qm=0.278×h1/τ×F 式中:τ——汇流时间(h),
h1 某时段净雨量(mm),
F——积水面积(K㎡).为 7.33Km2,围区北为 4.83 K㎡。 Qm——某时段洪峰流量(m ³/s)。计算成果见表 2-5。
表 2-5
20 年已建设计洪水过程线
单位 m ³/s
时段 (h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 南区 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.4 3.8 28.0 12.4 2.5 1.8 北区 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 2.6 18.5 8.2 1.7 1.2 时段 25 26 27 8 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 南区 3.3 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.2 5.4 5.7 6.2 6.5 6.9 7.5 8.1 8.8 9.7 11.8 15.3 23.4 35.3 14.3 63.5 15.5 11.8 北区 2.2 2.7 2.8 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.3 4.6 5.0 5.3 5.8 6.4 7.7 10.1 15.4 23.3 94.6 42.0 10.3 7.8 时段 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 南区 3.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.9 1.3 2.4 4.1 18.8 7.9 1.3 0.9 北区 1.9 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.6 0.9 1.6 2.7 12.4 5.2 0.9 0.6 (3)设计潮位
统计分析各观测站不同重现期设计高低潮位见表 2-6. 表 2-6 各观测站不同重现期设计高低潮位
重现期 (年) 100 50 20 10 镇海水文站(m) 高潮位 3.70 3.49 3.21 3.00 低潮位 -2.29 -2.20 -2.09 -2.00 大游山海洋站(m) 高潮位 3.60 3.40 3.15 2.90 低潮位 -2.27 -2.20 -2.10 -2.30 海皇潮位站(m) 高潮位 4.21 3.99 3.69 3.46 低潮位 -2.68 -2.6 -2.49 -2.41 说明 9711 号 台风最高 潮位,镇 海站为 3.34m 大 游山为 3.28m。 5 2.80 -1.92 2.75 -1.96 3.25 -2.33 考虑到镇海站位于甬江口内,水位受上游径流影响较大,工程区潮位值采用大
游山于海皇山站的内插值,见表-7.
表 2-7 工程区有同重现期设计潮位值
频率 工程区 低潮位 (4)设计潮型
-2.41 -2.33 -1.23 -2.16 -2.08 高潮位 1 3.80 2 3.60 5 3.33 10 3.09 20 2.92 设计标准。施工渡汛期潮型频率 10 年一遇高潮位 3.09m;堵口潮型取非汛期 5 年一遇频率高潮位 2.08m;排涝潮型取多年平均最高高潮位 2.64。 (5)速见表 2-8
2-8 工程各风向组设计风速 表 重现期 100 50 20 10 N~NNE 33.65 30.34 25.89 22.46 单位:m/s
NE~ENE 29.89 27.06 23.20 20.24 E~ESE 26.23 23.60 20.11 17.42 NW~NNW 28.36 25.94 22.71 20.29 3) 设计波浪要素 (
风推浪
风推浪采用《浙江省海塘工程技术规定》中推荐的莆田公式计算, 其深水风浪要素见表 2-9。 表 2-9 深水风浪要素表
堤段 与堤 线法 向夹 角 0 0 45 不利风向 计算 风速 m/s 27.06 30.34 22.71 风区长 度 (m) 34000 31000 25000 计算 水深 d(m) 13.46 11.36 10.16 平均波 长 (m) 1.58 1.45 1.15 平均 周期 (s) 5.57 5.34 4.75 平均 波长 (m ) 48.3 8 44.4 5 35.2 0 重现 期 东堤南 东堤北 北围堤 NE~ENE NE~ENE NW~NNW 50 50 20 各堤段不利风向堤前波要素表见表 2-10。
堤段 夹角 不利风 向 N~ENE N~ENE N~NNW 堤前 水深 m 8.60 8.60 8.03 平均 波高 1.35 1.22 0.91 H1% H2% H5% H13% L 前 (m) 41.61 39.23 32.53 4.84 极限 波高 5.2 5.2 是否 破碎 否 否 否 重现 期 50 50 20 东堤 南 东堤 北 北围 堤 0 0 2.91 2.67 2.04 2.72 2.49 1.90 2.43 2.22 1.69 2.06 1.89 1.42 45 表 2-10 各堤段不利风向堤前波要素表(风推浪)
浪推浪
各堤段堤前波要素表见表 2-11。
重现期 围堤 滩地高程 50 年一遇 东围堤 -5.0 北围堤 -4.7 20 年一遇 东围堤 -5.0 北围堤 -4.7
潮位 H 平均 H1% H2% H4% H5% H113% 波向(°) T(s) L(m) 破碎波高 3.6 3.4 5.4 5.4 5.4 5.4 4.8 30 8.8 76.2 5.4 3.6 2.9 5.0 5.0 4.8 4.7 4.1 349 8.0 66.2 5.0 3.33 3.1 5.2 5.2 5.1 5.1 4.4 31 7.8 65.1 5.2 3.33 2.5 4.8 4.5 4.2 4.1 3.6 349 7.3 58.4 4.9 表
2-
11 各堤段堤前波要素表(浪推浪)
注:波向为波浪平向,正北方向为 0°,角度按顺时针计。
风推浪与浪推浪 计算成果比较见表示 2-12。
表 2-12 风推浪与浪推浪计算成果表 不 利 风 向 堤前 水深 m 8.60 8.60 8.03 8.03 0.91 2.5 平均 波高 L 前 (m) 堤段 H1% H2% H5% H13% 极限 是否 方法 波高 破碎 东围堤 1.35 3.4 2.06 4.8 1.42 3.6 41.61 76.2 32.53 58.4 5.2 5.4 否 是 否 否 2.91 2.72 2.43 5.4 5.4 5.4 风推 浪 浪推 浪 风推 浪 浪推 浪 (2%) 北围堤 2.04 1.90 1.69 4.8 4.5 4.1 5.02 4.9 (5%)
堤前设计波要素确定。计算结果显示,浪推浪波要素大于风推浪,从
工程安全角度考虑,采用浪推浪计算成果。
2.2 地质概况 2.2.1 地形地貌
工程区处于钱塘江和甬江出海陆口交汇内侧,为回水淤积区,属较稳
定的淤涨型海涂。围区海涂开阔,高程在 1.2m~-5.0m 间,近岸处地势较陡, 平均坡度约 1.0%;-4.0m 高程以下地形平坦。近年来,由于新泓口围垦工 程建设,淤涨较迅速。
2.2.2 工程地质条件
经可研地质勘察,该围区堤基土层勘探深度以浅,主要分布有 5 个地
质层,10 个亚层。
(1) 北围堤工程土层划分见表 2-13 表 2-13 北围堤工程土层划分表
层号 土层名称 层顶标高 (m) 层厚(m) 分布 范围 局部 分布 局部 缺失 全场 分布 全 ① 1 淤泥 淤泥质粉 质粘土 -5.0~4.5 0.3~0.7 ① 2 -5.7~1.7 0.7~2.9 ② 粉土 -7.7~-1.2 3.5~11.2 淤泥质 粉质粘 土 场 分 布 全 ②夹 -9.0~-6.3 1.9~3.6 淤泥质 粉质粘 土 场 分 布 ③1 -20.3~-10.5 6.3~25.4
③2 组砂 局部 分布 局部 揭露 局部 揭露 -23.6~-23.6 3.6 ④1 粉质粘土 粉质粘土 夹粉土 -36.9~-33.1 1.0~1.5 ④3 -34.6~-27.2 1.0~2.0 (2) 东围堤工程土层划分见表 2-14 表 2-14 北围工程土层划分表
层号 ① 1 土层名称 淤泥 淤泥质粉质粘 土 粉土 淤泥质粉质 粘土 淤泥质粉质 粘土 细砂 粉质粘土 粉质粘土夹粉 土 粉质粘土 粉土
层顶标高 (m) -5.0~4.8 层厚(m) 0.2~4.8 分布范围 全场分布 ①2 ② -6.1~4.8 -8.4~-6.0 -11.0~-8.6 0.7~2.9 3.7~11.3 全场分布 全场分布 ②夹 3.0~4.6 局部揭露 ③1 ③2 ④1 -18.7~-12.1 -25.8~-21.2 -33.6~-22.3 5.2~11.5 1.1~7.0 0.2~6.5 全场分布 局部揭露 局部缺失 ④3 ⑤1 ⑤2 -3096~-26.7 -32.7~-32.3 -40.6~-38.4 1.0~3.0 6.1~7.9 2.0~5.7 局部揭露 局部揭露 局部揭露 (3) 隔堤(排涝河道)工程土层划分见表 2-15
表 2-15 隔堤(排涝河道)工程土层划分表
层号 ① 1 土层名称 淤泥 淤泥质粉质粘 土 粉土 淤泥质粉质 粘土 粉质粘土 粉质粘土夹粉 土 粉质粘土 粉土 层顶标高 (m) -4.9~-2.5 层厚(m) 0.5~0.8 分布范围 局部分布 ①2 ② -5.6~-5.4 -8.0~-3.3 -18.8~-15.7 -34.9~-24.7 -30.9~- 29..9 6.1 -40.6~-38.4 1.5~2.6 8.1~207.6 局部缺失 全场分布 ③1 ④1 8.8~19.5 1.0~5.2 全场分布 局部分布 局部分布 局部揭露 局部揭露 ④3 ⑤1 ⑤2 1.8~2.4 0.2~7.9 2.0~5.7 2.2.3 地质勘测结论与建议
(1)工程区域构造基本稳定,地震动峰值加速度为 0.1g,设防烈度Ⅶ度,场 地土为软弱~中软土;按Ⅵ度抗震液化判别,场地内浅部粉土不发生液化; (2)该围区土层勘探深度以浅范围内,土层可划分为 5 个大层,共 10 个亚层;
(3)各堤段浅层地基土均为淤泥质土,工程地质条件差,天然地基承载力不能 满足设计要求,需采取工程措施;
(4)抗滑稳定和沉降是围堤工程首要的地址问题,建议采用土工布加碎石垫层 加固方案,并在堤外脚抛石镇压,施工中应严格控制加荷速率;
(5)堤基①2 层淤泥质粉质粘性土和②层粉土抗冲刷性较差,建议对潮流淘刷 地段采取必要的消浪防冲措施;
(6)围区地下水赋存类型为第四系松散孔隙潜水型,除④1 粉质粘土为极微透 水层外,其它土层均属微弱透水层,其中③2 细砂层为中等透水性,对堤基固 结排水较为有利,建议进行固结稳定计算;
(7)围区地表水化学类型为 C1-——Na+型,地表水对混凝土结构具有分解类 碳酸型中等腐蚀,对普通水泥具有结晶类硫酸盐型强腐蚀;
(8)天然建材中块石料储量丰富,石质较好,可满足设计要求,但无砂砾料场 分布,需向外购买商品砂。 2.3 工程设计方案概要 2.3.1 工程等级和设计标准 (1)工程等级。
本工程为中型工程,等级为Ⅲ等。东围堤、水闸为主要建筑,为 3;北围堤为 过渡性建筑,为 4 级;澥浦牌排涝河道为次要建筑,为 4 级;围堰等零时建筑, 为 5 级。 (2)设计标准。
东围堤挡潮标准 50 年一遇高潮位设计,堤顶高程允许部分越浪; 北围堤挡潮标准 20 年一遇高潮位设计,堤顶高程允许部分越浪; 澥浦大闸挡潮标准 100 年一遇高潮位设计;
澥浦大河防洪标准 20 年一遇高潮位设计,滴定允许部分越浪; 施工渡汛标准按汛期 10 年一遇高潮位设计; 龙口合龙按非排汛期 5 年一遇高潮位设计;
围区排涝标准按 20 年一遇 24 小时暴雨当天排出设计; 围堰渡汛标准按 10 年一遇高潮位设计; 交通隔堤渡汛标准按 5 年一遇高潮位设计。 2.3.2 工程平面布置及规模(详见附图 3)
本工程由东围堤、北围堤、交通隔堤、澥浦大闸、澥浦大河及滨河景观组成。
(1) 提线方案(见附图 2)。经比较推荐方案二。
方案一:东围堤平行老安闲布置,距老岸线 175Km,南端与新泓口围垦 东顺堤工程相连,北端与慈溪市分界;北围堤沿镇海于慈溪市分界布置。
方案二:东围堤沿新泓口围垦工程东顺堤往北延伸至《钱塘江河口综合 规划>南岸岸线,然后沿钱塘江规划岸线继续往北至慈溪市分界;北围堤 沿镇海于慈溪市分界布置。
堤线方案主要指标比较见表 2-16。
表 2-16 堤线方案主要指标比较表 序号 内容 围区面积 1 堤线总长 2 堤线总投资 3 每亩投资 4 总体布置 5 方案一 1.4757 亩 7817m 47155 万元 3.20 万元/亩 堤线顺直,围垦 方案二 1.88 万亩 8760m 52980 万元 2.82 万元/亩 围垦面积大,滩 面积小,单位面 涂资源充分利用, 积投资大,围垦 单位面积投资省, 效率低 围垦效率高 (2) 排涝闸及澥浦河(见附图 4)
根据《宁波市区河道整治规划》,因澥浦闸淤积,将外移。设计水闸总净 宽为 80m(16 孔×5m),闸底高程-2.87m。设计流量 850m³/s。 澥浦河外延段 20 年一遇设计洪水,计算成果见表 2-17.
表 2-17 澥浦河外延段 20 年一遇设计洪水计算成果表 桩号 0 -500 1000 1500 2000 2470 海底高 -1.87 -2.00 -2.22 -2.44 -2.65 -2.87 程 m 洪水位 2.35 2.25 2.18 2.12 2.08 2.07 m 按《宁波市区河道整治规划》河道正常水位为 1.12m 备注 2.3.3 围堤设计(见附图 5、6、7、8)
(1)堤顶高程
各堤顶高程根据有关规定计算结果见表 2-18。 表 2-18 波浪爬高及堤顶(防狼墙顶)高程
位置
设计 设计 波浪 安全 计算
设计采用 备注
频率 P(% ) 采用塑 潮位 爬高 F(% ) 加高 防狼 墙顶 高程 防狼 墙顶 高程 堤顶 高程 hp △h 四角 料 空心 快护 面 板东围 排堤北 水段 固结方 3.51 0.4 7.51 7.6 6.6 2 3.6 灌砌 石护 面 四角 6.17 0.4 9.77 9.8 8.8 案 空心 快护 面 。东围 在堤南 软段 土地基中 设3.51 0.4 7.51 7.6 6.6 2 3.6 灌砌 石护 面 四角 6.17 0.4 9.77 9.8 8.8 空心 快护 面 3.2 0.3 6.83 6.9 5.9 北围竖 堤向 的塑料(2)地基处理 排水板,以缩短
地基排水神渗径,加速地基固结速率,快速提高地基的承载力。 (3) 大堤护面
护面采用四角空心板护面,以适应地基的不均匀沉降,同时使消
5 3.33 灌砌 石护 面 5.28 0.3 8.61 8.6 7.6
浪效果更好,波浪爬高较低,从而使堤顶设计高程降低,减少投资。 (4) 围垦断面
各围垦断面详见附图 5、6、7、8。 (5) 围堤整体稳定
围堤稳定分析采用瑞条分法计算,计算结果见表 2-19。
2-19 围堤稳定分析计算成果 表 典型 断面 东 堤 北直 堤 时期 X 施工 期 运行 期 施工 期 运行 期 内坡 Y 外坡 R Kmin X Y R 33.9 Kmin -34 14 37.9 1.18 28 10 1.15 -34 14 38.2 1.20 28 10 33.9 1.22 -39 17 41.9 1.17 26 9 32.5 1.08 -40 16.5 39 1.21 26 9 32.5 1.15 施工期和运行期的各项安全系数均能满足规范要求。
(6) 围垦沉降估算
(7) 围堤沉降计算按分层总和法,计算结果见表 2-20.
表 2-20 围堤最终沉降量计算成果 最终沉降 内河侧 堤顶 断面位 闭气土 子堤平 堤顶内 滴定中 置 方平台 台内侧 边线 心 中心 58 94 129 131 东堤 120 202 250 250 北围堤
外海侧 镇压平 台内侧 92 121 镇压平 台外侧 27 50 2.3.4 澥浦水闸(见附图 9)
(1)水闸结构。水闸功能是排涝兼挡潮,平时操作由启闭闸门子自排, 闸上设交通桥(公路Ⅱ级荷载标准)与堤顶道路相连接。采用胸墙式结 构。闸室为钢筋混凝土平地板单胸墙式整体结构,长 20.0m。 (2)消能措施
水闸出水流速较大,连接段软土地基冲刷较严重,为避免水闸附近堤脚 冲刷,设置消力池消能。消力池长 22m,深 1.0m,底板厚 0.7m。然后接 长 12m,厚 0.5m 的 C20 灌砌块石海漫,再结长 21m,厚 0.4m 的干砌块石 海漫。消力池末端及海漫部分,下铺 20m 厚碎石垫层、15m 厚粗砂垫层, 300g/m²无纺土工布一层。
(4) 稳定计算
(5) 水闸稳定计算成果表见表 2-21.
基底应力 (KN/m²) 偏心距 最 工况 大 最小 e(m) 应 应力 力 完建 89. 88.33 情况 49 P=1% 外海 78. 74.89 高潮 92 位 内河 84. 71.90 高水 79 1 位 表 2-21 水闸稳定计算成果表
闸名 不均匀系 数 抗滑稳 定系数 1.013 / 澥浦 1.054 1.79 1.181 2.48 闸室整体稳定及基底应力不均匀系数均满足规范要求。
2.3.5 河道及隔堤 (1)堤顶高程
经设计计算堤顶高程见表 2-22.
表 2-22 隔堤堤顶高程成果表 波浪 安全 设计 计算堤 (潮) 爬高 加高 顶高 zp 洪水位 F(%) △h / 0.5 3.42 2.92 0.34 0.3 2.07~2. 2.71~2. 35 35 0.45 0.3 设计 频率 设计 取用 堤顶 高 3.45 位置 备注 P(%) 隔堤 河道 海岸 河道 北岸 20 考虑 隔堤 较高 5 2.90 5 2.90 (2)河道及隔堤断面
排涝河道面宽 150m,设计河庭高程-1.87~-2.87m,河道与隔堤间 设置 150m 宽的景观带。北隔堤提防采用直立复合式断面,堤顶路 面工程 2.9m,路面采用 C30 砼厚 20cm,下铺 15cm 厚 5%水泥石屑 稳定层和石渣垫层。
河道稳定沉降计算见表 2-23、2-24、2-25。
表 2-23 河堤稳定分析计算成果
典型 断面 河道 南堤 河道 北堤 河道侧 X -12 围区侧 Kmin Y R 10.9 X 20 Y R 22 Kmin 3 1.15 1 1.21 -14 6 13.7 1.47 12 3 10.9 1.15 最终沉降 断面位置 围区侧 堤顶 堤顶中心 河道侧 1.0 高程 坡脚 闭土方坡 土方平台 堤顶内边
脚 河道北堤 0 中 88 线 118 平台 124 98 单位:cm
0 表 2-24 河道北堤最终沉降计算值
表 2-25 河道南堤最终沉降计算值
最终沉降 断面位置 围区侧 堤顶 河道侧 围区侧坡 0.5 高程 堤顶内边 观景平台 1.0 高程 堤顶中心 脚 平台 线 中 平台 0 106 143 148 140 112 河道北堤
2.3.6 原位观测 (1)原位观测项目
主要为地表沉降观测、分层沉降观测、水平位移观测、孔隙水压力观测、水 位观测等。具体不知入下:
地表沉降观测 7 个点;
分层沉降观测 3 孔,最大深度 25 米;
孔隙水压力观测 4 孔;测斜 2 孔,最大深度 25 米; 水位观测 2 孔。
(2)原位观测项目控制指标 日沉降量不大于 10mm; 日侧向位移不大于 5mm;
地基超静孔隙水压力不大于荷载所产生应力的 60%。
第三章 拟建工程水域通航安全状况分析
3.1 工程所处水域航道条件
3.1.1 工程海区航道概况
本工程位于杭州湾南部,通过金塘水道连接东海海域,形成自金塘水道至
杭州湾内的潮汐通道。海域平面呈喇叭状,自大沙湾与大浦口山连线开始,至
镇海澥浦与大鹏山连线,海域宽度从 5km 放宽到 21km。金塘水道窄而深,狭
窄处为 3km,水道平均水深为 50m,至甬江口一带,水深尚有 20m~40m,至澥 浦一带海域,海域宽阔平坦,岸滩部分水浅,航道部分水深约 7~8m。工程附近 海域航道水深较浅,适合于 5000 吨级以下船舶航行。
3.1.2 杭州湾海域主要航路
南方来船过金塘大桥,途径大长坛山西侧转向驶入金山航道,抵达独山港 区,或继续前行,或玉盘山南侧抵达乍浦港区。具体航路为:外海至独山港区
进港航路 JXG01,(JXG01-1、JXG01-2)、外海至乍浦港区进港航路
。详见 2008 年出版的浙江沿海及主要港口航行指南 JXG02,(JXG02-1、JXG02-2)和航行示意图。
3.1.3 本工程有关的航路航法
3.1.5 锚地
嘉兴港区主要锚地有:陈山锚地、乍浦港区临时待泊锚地、独山待泊锚地、 菜荠山锚地、白塔山锚地。镇海港区主要锚地有:七星锚地、金塘锚地。
3.1.6 航行注意事项
(1)由长江口至乍浦港区的金山航道位于滩浒山水域附近,深吃水船
舶需候潮进出港。杭州湾水域退潮转流很快,特别是大潮讯,船舶应掌握好过 浅滩时机,尽可能在高潮前通过。
(2)进出港船舶应在航道内沿航道中心线靠右侧航行,航道以外水域
存在较多渔网、鱼栅,航行条件不够理想。船舶从长江口经金山航道到嘉兴港, 潮流方向与航道存在一定的夹角,在涨落潮期间潮流急,流压差大,需密切注 意潮流方向及流速变化。进行避让时,应充分考虑风流压差对船舶航行产生的 横移,及早采取避让措施,确保安全。
(3)所有进出港船舶应密切注意潮流对船舶航速影响,根据实际情况,
及时调整航速。一旦估计不足或疏忽对航速的考虑,极有可能同它船造成紧迫 局面,甚至酿成事故。
(4)航路穿越中石化海底输油管道,管道附近有警戒标志,有独警 1
号、独警 2 号灯浮,各航船须高度重视,不得从事影响管道安全活动或作业。
(5)宁波至独山港区航路与金山航道存在交叉,船舶航经交叉水域时
须加强瞭望,谨慎驾驶,注意避让。
(6)小型出船舶在大长坛山灯桩以西水域航行时应特别注意该航路水
深较浅,且航路上存在较多渔网,须特别注意避让。
3.2 临近水域其它水工设施条件 3.2.1 港口码头
杭州湾南岸慈溪至镇海段,由于海域平面形态呈喇叭状,自大沙湾与大浦
口山连线始,至镇海澥浦与大鹏山连线,海域宽度从 5km 放宽到 21km。金塘 水道窄而深,水道平均内深为 50 米,至甬江口一带,水深尚有 20m~40m,至澥 浦一带海域,海域宽阔平坦,岸滩部分水浅,航道部分水深约 7m~8m。建造码 头成本较高,因此正规码头港口基本上没有建设。
本围堤工程下游紧接“新泓口围垦工程”。新泓口围垦工程顺堤长 2.95km,
围垦方案总面积 4.94km2,该工程已建成,通过竣工验收。自本工程下游(东南 侧)约 10.7~11.5km 处建有镇海港区,目前有#18、#17 泊位,#17 泊位为 5 万 吨级液体化工码头,泊位长 349m,桩基结构,码头前泥面高程—14.0m,拟兼 靠 8 万吨级船舶,工程于 1997 年建成投产;2003 年在#17 泊位西北侧建成#18 泊位,码头泊位长 340m,亦为桩基结构,码头前泥面高程—14.0m。宁波港务 局计划在#17、#18 泊位间拟建#19 泊位。
本工程至慈溪一带岸线,目前还是一片空白,没有码头建设,水上航运几 乎为零,有时偶有小渔船活动,亦是为数有限;黄砂船活动相对比较频繁。镇
海、金塘至乍浦航道有船舶航行,航线航道距本工程约 5km。
3.2.2 桥梁
金塘大桥位于本工程东南向,距本工程东围区端部约 3km。大桥呈弧形
走向,起自镇海新泓口闸至舟山金塘岛岛杵山,设计最高通航水位 3.28m,主 通航孔通航净空高度 51m,通航净空宽度 544m,可双向通航 5 万吨级海轮; 东通航孔通航净空高度 28.5m,通航净空宽度 121m,单向通航 3000 吨级海船; 西通航孔通航净空高度 17m,通航净空宽度 126m,双向通航 500 吨级海船。
3.2.3 水下管线
(1)中石化股份有限公司杭州湾海底输油管道 1 组共 3 条,是甬—沪—
宁进出原油管道的重要组成部分,南起慈溪半掘埔闸,本至平湖市白沙湾,全
长 53.5km,离本工程最近距离约 40km,没有影响。
(2)镇海新虹口闸附近至舟山册子岛间有一条原油管道,该管道在金塘
大桥西侧铺设;
(3)大黄蟒山至金塘大浦口 6 条电力海缆; (4)镇海澥浦至舟山马目一条海底光缆;
(5)镇海岚山水库至舟山马目一条跨海输水管线; (6)镇海招宝山至定海马目西江嘴一条海底通讯电缆。
上述这些管道管线深埋海底,本工程建设后,局部地段略有冲淤,对上
述建筑物的安全影响甚微。
3.2.4 锚地
距本工程较近的锚地是金塘锚地,面积有 5km2,地质为泥质,水深
15m~23m,为引航、待泊、避风锚地;七里锚地,面积有 13.7km2 ,地质为泥 底及泥沙,水深 6m~10m,亦为引航、待泊、避风锚地。上述锚地距本工程约 有 20km,本工程建设对锚地附近的水流条件没有变化,不会改变船舶安全锚泊 条件。
3.3 水上安全事故分析和安全管理情况 3.3.1 水域交通事故发生原因分析
(1)港口经济的发展,水上总运量和危险品运量逐年快速增长,航行密
度增加,事故风险增大。
(2)小型船舶是事故发生的主体。60%以上的事故是由 500 总吨以上的
小型船舶造成的。由于抗沉性较差,90%左右的沉船和人员死亡失踪事故也是 由这类船舶造成的。船舶的种类主要是杂货船、运沙船及渔船。
(3)运沙船仍是辖区最主要的不稳定因素。运沙船事故沉船和死亡失踪
两项指标分别占全年的 50%和 40%,在所有类型船舶中属最高。
(4)客船事故社会影响大。06 年发生了 5 起涉及客运船舶的事故,虽然
这些事故损失并不大,但涉及旅客多达数百人,造成了一定的社会影响。
(5)部分船员安全生产意识差,对水域的靠泊特性不了解、不掌握,航
行技术不过关。
(6)自然因素等突发事故。如每年冬春季节,是大雾多发季节,又是水
运繁忙季节,由于能见度差,容易发生事故。
3.3.2 近期水上交通安全管理情况 (1)“五站一中心”的 VTS 系统
宁波海事部门已实施以“虾峙门—峙头—大榭—北仑山—游山”五站一中
心的海上交管系统,即“宁波 VTS 工程”,通过雷达联网和信息中心站对峙门至 金塘水道内进出港航道、锚地以及港区内船舶靠离码头进行信息化动态管理、 跟踪,建设成一个现代化的海上交管系统,保证各类船舶的航行更加安全通常。
表 3-4 宁波港 VTS 雷达站站址
名称 虾峙门站 建设地点 虾峙岛 坐标 N29°44′40″,E122°18′12″ 覆盖区 桥管区 桥管区和 海管区 港管区和 桥管区 港管区 港管区和 海管区 峙头站 峙头山 N29°54′17″,E122°07′39″ 大榭站 镇海站 大榭岛 游山 N29°57′15″,E121°57′43″ N29°58′39″,E121°45′01″ 北仑交管站 北仑 VTS 中心 北仑山 北仑 N29°56′30″,E121°51′57″ N29°54′30″,E121°51′18″ (2)宁波海事局还建有 VHF 通信系统,配备有近 30 艘海事巡逻船。
第四章
拟建工程对水域通航环境影响分析
4.1 拟建工程对周围水域环境的相互影响 4.1.1 潮流数值模拟
本工程海域进行了二次潮流数值模拟,一次为新泓口围垦工程,一
次为本工程(泥螺山北垦工程)。提供了报告成果与结论性意见。为工程建设 提供依据。
(1)
潮流现况
潮流为非正规半日潮流,表征潮流类型的比值为 0.7。影响本域水的涨
潮流主要来自金塘水道;而落潮流主要来自杭州湾,经灰鳖洋下泄影响本工 程水域。潮流基本沿等深县走向作东南—西北向的往复流动,流向呈放射状。
(2) 潮汐潮流模型依据和网格布置
采用丹麦水利研究所 MIKE21 模型进行数值模拟。
MIKE21HD 采用交替方向隐格式(ADI)求解二维浅水潮波方程。 计算区大区西北为杭州湾北岸、东南至象山港口门以南—六横岛—虾峙 门—珞珈山连线,将杭州湾口门海域及整个舟山列岛中南海区全包在内。
(3)
模型验证
第一次验证采用龙山、新泓口、沥港、大榭岛 4 个潮位站;第一次验证 采用芦潮港、澉浦、大目涂、珞珈山等 12 个潮位站资料。潮位和潮流的验证 结果结构表明,模型与原型的吻合较好,达到了较好的相似性,使用的模型 基本能反映工程附件海区的实际情况,流场计算验证的结果可靠,符合规范 JTJ233—98 的要求。
4.1.2 本围堤工程后水域潮流、泥沙冲淤影响
(1)潮位变化(资料摘自新泓口围垦工程潮流数值模拟)
当新泓口附近围垦工程和本围垦工程实施后,海区大潮、小潮潮位变
化见表 4—1。
大潮 高高潮位 0.02 -0.11 0.12 0.03 低低潮位 0.02 0.1 0.12 -0.02 高高潮位 0.01 -0.05 0.07 0.02 沥港 龙山 新泓口 甬江口 小潮 低低潮位 0.01 0.04 -0.06 -0.01 测位测点
响,高高潮时增加 3cm,低低潮时减低 2cm。影响很少。 (2)流场变化(资料摘自新泓口围垦工程潮流数值模拟)
围垦工程实施后,工程附件变化主要表现为:北堤北面流速减小,大 潮涨潮最大流速减幅为 0.62m/s,落潮最大流速减幅为 0.70m/s;南直堤南 面区域,涨潮最大流速减幅为 0.41m/s,落潮最大流速减幅为 0.56m/s;顺
表 4—1 工程实施后海区大、小潮位变化表
表中数据说明,围垦工程的兴建对距工程较远的镇海港区潮位略有影
堤东面附近水域,除个别测点落潮流速减小,其余测点流速增大,大潮最 大涨潮流速增幅为 0.15m/s,最大落潮流速增幅为 0.17m/s;镇海区泊位 附近流速有所减小,大潮最大涨潮流速减幅为 0.02m/s~0.07m/s,最大落 潮流速减幅为 0.01m/s~0.07m/s;小潮最大涨潮流速减幅为 0.02m/s~0.05m/s,最大落潮流速减幅为 0.00m/s~0.05m/s。
从计算的流场图看,围垦工程附近流态发生变化,北堤上游区域出现 回流,在镇海港区流态基本没有变化。
(4) 泥沙冲淤计算结果(资料摘自泥螺山北侧围垦工程数拟)
本项目南、北两块围垦区之间为澥浦大闸泄洪通道,如大闸开闸泄洪将 对围垦区工程后,海堤外侧冲淤情况有一定成都的影响。且闸门开闸时间视 汛期内河水位高低而定,具有一定的随机性。泥沙冲淤计算和分析,分枯水 期(闭闸)、丰水期电(开闸)、综合枯、丰水期的全年冲淤变化三种情况进行。 根据镇海区多年雨汛时间,本次冲淤变化计算时按枯水期(闭闸)8 个月、 丰水期(开闸)4 个月计算,开闸设计流量为 850m/s。
工程后年冲淤强度见下图及表 4-2 年冲淤强度包络面图
表 4-2 工程后年冲淤强度包络面积表
年淤强度单位为(m/a)
面积 (km ) 2 年淤积强 度 面积 (km ) 0.0025 2 年淤积强度 年淤积强 度 -0.2~- 0.6 -0.6~- 1.2 面积 (km ) 6.905 2 ≥1.4 0.2~0.6 7.1 16.8475 1.0~1.4 0.875 1.5075 0.05~0.2 -0.05~- 0.2 2 0.6~1.0 19.0975 -1.2≤ 0.41 围垦工程实施后,围垦区北堤与原堤岸线的夹角处北向 1000m 内淤积最
大,淤积强度为 0.6~1.2m/a;1000m~2000m 内淤积强度为 0.4~0.6
m/a;2000m~3000m 内淤积强度为 0.4~0.4 m/a;3000m~4000m 内淤积强度
为 0.1~0.2m/a;4000m 外淤积强度小于为 0.1 m/a。围堤东直堤南段与新泓 口围垦区连接处,淤积强度为 0.1~1.0m/a。东直堤前沿 200m 内(除闸门位 置)普遍淤积强度 0.1~0.6 m/a。围垦区东角北前沿存在一个冲刷区,冲刷 强度 0.1~1.2 m/a。新泓口东堤前沿有微冲,冲刷强度为 0.05~0.2 m/a。 闸门口微冲,冲刷强度为 0.05~0.1
m/a。本项目所涉及的其它海区,基本
呈冲淤平衡态势。工程达到冲淤基本平衡的时间为 3~5 年。
综合枯、丰水期泥沙冲淤计算,工程后最终冲淤强度见下图。
外移后的澥浦大闸闸门口处基本以冲为主,所以不影响其正常泄洪功
能;本项目以南紧临新泓口围垦区,相接处的淤积区将延伸至新泓口东堤前 沿 600m 外呈絮状分布,年淤积强度为 0.05~0.6m/a;工程建成后冲淤影响 基本只限于围垦区北、东、东北、东南向,对镇海及甬江口的各泊位码头造 成的冲淤影响甚微。但工程建成造成整体岸线外移将导致该海区淤积情况发 生变化。
根据悬沙扩散模拟的结果:在围垦堤线(东直堤、北直堤、北隔堤、南 隔堤)周围 200m 范围内泥沙浓度增量最大,约为 0.08~0.16kg/m3。泄洪通 道内泥沙浓度增量约为 0.06~0.1
kg/m3。围垦区内泥沙浓度增量约为
0.03~0.075 kg/m3。龙口位置泥沙浓度增量约为 0.06~0.09 kg/m3。围垦区 的外围南向 7km 北向和 5km 东向 1.5km 的海域内均不同程度受围堤施工造成 对的悬沙影响,泥沙浓度增量为 0.01~0.04 kg/m3。
大潮悬浮泥沙影响范围最大外包络线图
表 4-3 泥沙倾入后海域最大泥沙增量等值线包络面积
增量 (mg/1) 10-100 100-150 ≥150 面积 2 (km ) 34.1625 0.815 0.05 4.1.3 水动力和冲淤变化对周边海域敏感点的影响
(1)对工程围堤稳定性的影响
本工程东北角前沿存在一个流速增大区,工程后流速增大
0.1~0.6m/s,年冲刷强度最大可达 1.2m。工程后达到冲淤基本平衡的时间 约 3~5 年,围垦区东北角前沿最大冲刷强度可达 4~6m。如此大的冲刷强度 将对围堤的稳定性带来一定的影响,建设单位在该段海堤设计时应充分考虑 工程后冲刷对该海堤破坏性的影响。
(2)对新澥浦大闸排涝的影响
工程实施后,澥浦大闸外移至东堤上,由于受澥浦大河排水影响,闸门 口有微冲,冲刷强度 0.05~0.1m/a 将有利于澥浦大河的排水。
(3)对慈东水闸的影响
慈东水闸位于北围堤北侧且紧临北围堤,工程建成后,北围堤与泥螺山 围垦东围堤现形成夹角,造成慈东水闸处潮流流速明显减小,夹角处北向 1000m 内平均流速减小 0.6~1.0m/s,造成慈东闸闸口前沿年淤积达 1.2m, 最终淤积达 4.0~6.0m 左右。目前慈东水闸是一个预留的封闭水闸,没有开 通,因此,在目前不会对该水闸产生任何的影响。一旦慈东水闸要启用,必 须对水闸东面水道进行疏浚,才能保证慈东水闸的排水功能。 (5) 对新泓口闸的影响
新泓口大闸位于项目部南侧约 7240m。工程后造成的与其相接处的淤积
区将延伸至新泓口东堤前沿 600m 外呈絮状分布,年淤积强度为 0.05~0.6m/a;东堤前沿 600m 内有微冲,年冲刷强度为 0.05~0.1 泓口大闸门口偏冲,冲刷槽汇入紧临对的东北角冲刷区,年冲刷强度 0.2~0.6 m/a。因此,对新泓口闸不会产生影响。
4.2 拟建工程与通航有关问题的影响
4.2.1 围垦工程对航道、航线与过往船舶的影响
根据冶金工业部于 2003 年 2 月以及 2009 年 7 月中冶沈勘测工程技
术有限公司在项目附近实测的水深地形图,通过叠图分析,得出近 6 年来工 程所在海域淤涨变化。近 6 年来,工程所在海域淤涨现象明显,淤涨速率较 快,在项目北侧慈东闸附近 0m 等深线外推约 200m,-0.2 等深线外推约 180m;南侧原澥浦大闸附近 0m 等深线外推约 320m,-0.2 等深线外推 340m。
本围垦工程按钱塘江规划岸线布设,围堤最远处离岸约 2270m,航
道中心线离围堤前沿线约 5km 以外,围堤前沿线水深约 5m。如上述所说对围 区范围附件海域地形有少许变化外,对金塘水域和杭州湾水域航道现状基本 没有影响。杭州湾南岸,码头基本处于未建设状态,慈溪水域行船稀少。工 程对镇海至杭州湾南岸嘉兴港航线以及金塘水道至北方航线和过往船舶基本 上没有影响。
4.2.2 围垦工程对跨海大桥的影响
本工程水域有两座跨海大桥,一座是杭州湾跨海大桥,位于本工程
西北向,距本工程约 60km,相去甚远,本工程建设不会引起该桥水文条件变 化,而造成不良影响;其次是金塘大桥,该桥位于本工程东南向,距本工程 南围区端部约 3.5km,桥位处潮位在不同潮汛变化在 12cm 范围内,靠近堤岸 处流速变化甚微,略有冲淤;大桥通航孔距本工程较远,水文条件变化很少。 本工程对金塘跨海大桥处的流速和河床冲淤有轻微变化,但变化不大,对大 桥安全不会有影响,对安全通航条件基本上没有变化。
4.2.3 围垦工程对镇海港区码头的影响
(1)在自然条件下,对围垦工程及镇海港区#17、#18 码头泊位附近海 域,选择了 7 个断面进行历年地形冲淤分析。自 1984 年~2003 年近 20 年来 有自然淤积趋势,镇海岸滩淤积厚度为 1.5~3.0m。
m/a;新
(2)根据新泓口围垦工程潮流数值模拟计算,围垦工程后#17 泊位有轻 微淤积,淤积强度为 0.03~0.05m/a,#18 泊位淤积强度为 0.09~0.18m/a, 拟建的 19#泊位方案 1 淤积强度为 0.06~0.11m/a,#19 泊位方案 2 淤积强度 为 0.05~0.06m/a。总的来说,年淤积量有限。
7~12 年后,海域泥沙冲淤重新到达平衡,#17 泊位淤积厚度约为 0.6m,#18 泊位淤积厚度约为 1.0m,#19 泊位方案 1 淤积厚度约为 0.9m,#19 泊位方案 2 淤积厚度约为 0.8m。详见表 4-4、表 4-5。
表 4-4 镇海港区#17 泊位、#18 泊位、#19 泊位泥面冲淤强度表
位置 #18 泊位 点位 冲淤强度 m/a 35 0.18 36 0.12 37 0.11 38 0.09 #19 方案 1 #19 泊位方 案 2 42 0.06 43 0.06 位置 #17 泊位 点位 冲淤强度 m/a 44 0.05 45 0.05 46 0.03 39 0.11 40 0.11 41 0.06 表 4-5 镇海港区#17 泊位、#18 泊位、#19 泊位冲淤平衡时泥面淤积厚度
位置 点位 37 38 39 40 淤积厚 (m) 0.95 1.03 0.84 0.88 位置 #19 泊位 方案 2 #17 泊位 点位 42 43 44 淤积厚 (m) 0.77 0.72 0.61 #18 泊位 #19 泊位 方案 1 (3)根据新泓口围垦工程潮流数值模拟计算,大、小潮的潮流场流态变化主 要局限在围垦工程,镇海港区基本没有变化。因此,工程建设对上述码头的 安全通航条件影响甚微。
(4)镇海港区 1997 年建成#17 泊位、2003 年建成#18 泊位,码头建成时测 量码头前沿泥面标高-14m;新泓口围垦工程建成后,于 2010 年 3 月 19 日对 码头前沿海域水深高程测量结果,泥有标高均有-14m,说明围垦工程后对码 头水深和泥面标高影响甚微。
4.2.4 围垦工程对锚地水域的影响
围垦工程距金塘锚地约 20km,工程建设对锚地附近的水流条件没有发生 变化,不会改变船舶安全锚泊条件。 4.2.5 围垦工程对埋设海底的管线影响
(1)对通信光缆的影响
宁波-舟山通信光缆位于项目东南侧约 600m 处,根据《镇海泥螺山北侧 围垦工程数值模拟报告》,镇海泥螺山北侧围垦二期工程建成后冲刷区域将向 北移,使得镇海泥螺山北侧围垦工程项目对通信光缆的影响程度大大降低, 最终光缆登陆点北侧产生 0.4~1.2 的冲刷。由于本工程建设后,通信光缆登 陆点北侧还会产生一定的冲刷,因此,建设单位应对该区域进行水深观测, 加强光缆的保护。
(2)对舟山引水工程海堤管道的影响
舟山大陆引水一期管道位于项目东南侧海域 3900m 以外,由预测结果可 知新泓口东堤前沿主要以淤积为主,淤积强度在 0.1~0.2m/a,对管道不会 产生影响。
(3)对化工区排污管线的影响
化工区澥浦片排污口位于本工程所范围内,伸出泥螺山围垦工程东堤约 500m,本工程的建设使得该排污管线不能正常运行,因此,建设单位在本工 程开工前应对化工区排污管线进行外移。目前,建设单位镇海区围垦局已经 与宁波化学工业区管理委员会达成协议,将排污水移至本工程东围堤外深水 排放。
(4)其它管线深埋海底,而且离本工程较远,围垦工程局部地区有所淤 积和冲刷,基本上没有影响。
4.3 施工期间的通航安全分析 4.3.1 施工总况
本工程主体工程有: (1) 围堤。主要施工流程为:
施工准备→石料采购→测量放线→3t/m 机织布铺设→碎石垫层铺设→ 塑料排水板插设→8t/m 机织布铺设→抛石→抛石子堤→石渣→反滤
→400g/m 无纺土工布→闭气土方→迎潮面护面→背水坡护面→堤顶工 程。
(2) 水闸。主要施工流程为:
测量→围堰→C25 砼沉井→C30 砼闸底板→C30 砼闸墩→上下游链接
段→C30 砼检修平台、交通桥、胸墙→C25 砼钢筋砼排架和 C25 砼启闭平台机 电设备安装→闸门安装调试→启闭机房→拆除围堰。
4.3.2 天然建材来源与交通运输
(1)九龙湖镇石料场,石料质地坚硬。石质较好,储量丰富。开采
区至围垦区有简易公路相连,运距约 21km,陆路车运至现场抛填。
(2)金塘石料场,运距约 20 海里。水路船运至围垦区现场直拉抛
填。
(3)本工程共需石料 1193.62 万 t。其中陆上运输石料 356.40 万
t,来自九龙湖镇石料场;水上石料运输 837.22 万 t,来自金塘石料场。闭 气土方 439.15 万 m3,利用镇海区姚江东排工程开挖弃土,陆上运输,不足部 分在围堤内离堤脚 150m 以外取土。
(4)水上运输规划船舶
本工程的环境安会评估报告中提出的运输船舶是 1000 吨级驳船,
新泓口围垦工程Ⅰ标段施工中采用的船舶有多种形式,现将主要船型性能列 于下:
船 土工布铺 设船 插板船 锚艇 交通船 甲板驳船 甲板驳船 甲板驳船 吨位/艘 数 总长 (m) 47.10 58.30 型宽 (m) 型深 (m) 满载吃水 (m) 备注 Ⅲ类沿海 362/1 464/2 /4 60/2 1200/4 600/2 200/2 9.40 20.0 2.50 3.00 0.8 1.5 47.40 53.0 10.5 9.3 3.50 2.5 3.1 1.5 Ⅲ类沿海 Ⅲ类沿海 Ⅲ类沿海 本工程船 舶 甲板驳船 1000/10 50.0 13.5 3.3 2.3
4.3.3 施工总布置
施工分区
分四个施工生产区与标段: Ⅰ标段在慈东闸南侧 Ⅱ标段在老澥浦大闸北 Ⅲ标段在老澥浦大闸南
Ⅳ标段在新泓口围垦工程北围堤与老海塘交叉口附近
施工占地共计约 118 亩.其中道路占地 48 亩;施工现场生活福利区、
辅助企业区、砂石料堆场砼预制块预制场地等占地 70 亩。
4.3.4 施工总进度
总工期 5 年 2010 年 10 月开工
2010 年 10 月~2011 年 10 月完成地基处理 2012 年 10 月~2013 年 10 月完成澥浦大闸
2013 年 11 月~2014 年 1 月利用小潮汛完成两个围区的堵口 2015 年 9 月底前完成护面、防浪墙、堤顶路面及扫尾工程。 4.3.5 施工情况分析 4.3.5.1 本工程施工特点
(1)工期较长,约 5 年左右;
(2)材料运输陆路和水路运输並进,其中水运为 837.22 万 t,远
远大于陆上运输的 356.40 万 t。水路运输船舶需从金塘石料场经过金塘大桥 运至现场,穿越金塘大桥通航孔的船舶密度较大;
(3)围堤前沿水深 5m,滩涂面较低,围堤各堤段浅层地基土均为
淤泥质软基,条件差。施工进度受土石方加荷速率及原位观测成果控制,施 工中要注意工程失衡滑坡;
(4)计划一年完成地基处理,水上船舶运量大,投入运输船只多;
大量船舶需要解决临时停靠泊和锚泊问题;
(5)本工程与新泓口围垦工程基本相似,只是工程量大小不相同。
新泓口围垦工程施工已顺利结束,许多经验可以借鉴,所不同点的是当时金
塘大桥正在建设期,海事部门专门规定石料运输船舶航线,目前大桥已建成 通车,船舶通航需经大桥通航孔,增加了难度和安全隐患;
(6)浙江沿海,每年有台风寒流,施工受其影响较大,要有防台
防寒流的措施,制订汛期抢险预案,注意安全生产。应充分考虑由台风带来 的各类不利因素。使工程能安全度汛。
4.3.5.2 施工期间船舶安全航线分析
(1)金塘大桥通航情况分析
金塘大桥共有三个通航孔,主通航孔双向通航 5 万吨级海轮;东
通航孔,单向通航 3000 吨级海船;西通航孔(其中心位置为 30°
01'.77N/121°42'.70E)通航净空高度 17m,通航净空宽度 126m,双向通 航 500 吨级海船。本工程运输船舶 500 吨级以下可由金塘大桥西通航孔通过; 1000 吨级以上运输驳,需从主通航孔和东通航孔经过。金塘大桥海域是宁波 -舟山港核心港区至北方各港区的必经海域之一,主通航孔与东通航孔过往船 舶较多,相对来说,目前杭州湾南岸码头稀少,西通航孔只有另星船舶航行。
(2)船舶运量与通过大桥密度
根据新泓口围垦工程的石料水上运输情况,本工程基础抛填工程, 计划按一年内完成水运石方 837.22 万 t,月运输强度约为 700000t,日 运输强度约为 30000t,10 艘 1000 吨驳,日需 3 次往还,则穿越桥孔双 向通航,往来各需 30 艘次,每天 12 小时作业,约 0.4 小时(24 分钟) 就有一艘驳通过桥梁。选择船舶吨位越大,可减弱通航密度和船舶通过 大桥通航孔的次数;若选择船舶吨位更小,则通航密度和船舶通过大桥 航孔的次数增加。
(3) 运石船舶通过金塘大桥的安全
船舶通过大桥的密度越大,其安全隐患也增大,2005 年宁波港 北航道船舶流量 500 余艘次/天。但通过大桥的船舶流量尚无准 确数据。加上本工程施工船舶的加入,船舶过桥密度可想而知。 保证通过金塘大桥的安全,是本工程的通航安全的主要课题。
(4) 和过往船舶的影响
由于运输石料船舶每天有数十艘船舶参加运输,在金塘水域和灰鳖洋 水域与过往船舶的交会机率增加,从而也带来了通航安全隐患,因此运 输过程中的通航安全是本工程通航安全中的要注意的第二个问题。
第五章 存在的问题与有关安全保障措施
5.1 施工期间石料抛投与水上运输存在的问题 5.1.1 水上石料抛运数量大
需完成水运石方 837.22 万 t,运距约 20 海里(37km),每天需数十艘船 舶往返运输,在金塘水域和灰鳖洋水域与过往船舶的交会机率增加,也带来 了通航安全隐患。
5.1.2 水运路线跨越金塘大桥
料场选择在金塘岛石料场。金塘料场至围垦区间船舶运输需穿越金塘大 桥通航孔,每隔数十分钟,就有船舶需通过,船舶航线密度 较大,与大桥桥墩等建筑物碰撞的机率增加。
5.1.3 在围垦区抛填时,来往船舶与作业船舶较多,船舶航行、掉头以及抛 填作业时,一不小心,容易发生相互碰撞等意想不到的事故。同时可能有小 渔船与运输建材的小船进入作业区,造成相互干扰。 5.1.4 自然条件对施工不利
本工程位于浙江东北沿海,经常遭受台风及热带风暴的侵袭。每年 7 月 16 日至 10 月 15 日为台汛期,对水上作业影响较大,对安全造成威胁。 5.2 施工期间措施
5.2.1 编制施工组织设计,报批审核,经批准后严格遵守执行。对船舶管理、 组织、性能、人员、通过金塘大桥等安全措施应详细明确; 5.2.2 与海事部门密切配合,应向海事部门申请协助监管;
5.2.3 申请发布航行通告,按规定时间、区域进行作业;在施工区域设置醒 目突出的警戒标志,布置警戒船舶;
5.2.4 建立健全安全生产管理体系和安全生产责任制,经常组织安全教育、
检查,制定对策措施,消除安全隐患;
5.2.5 落实施工期的各项应急方案,如:防台、防汛、防雾和防突发事故处 理等;
5.2.6 要遵守金塘大桥、西堠门大桥通航安全管理规定(通航管理法规 2009- 03-17),特别制定船舶过金塘大桥安全措施,严格检查,切实执行; 5.2.7 抓施工船舶在抛填、运输过程中的安全不放松
(1)所有施工船舶必须持有效船舶证书,船员持有合格船员证书; (2)船长应认真分析本运输海域的水文波浪特点,并与施工单位商定最 佳航路,注意该航路航法的有关规定,合理操作;
(3)船舶通过金塘大桥前,应对航行设备、通讯导航设备、舵、锚、主 辅机等进行检查,确认处于良好状态,才能通航;遵循金塘大桥通航规定;
(4)船舶按《交通部沿海港口信号规定》显示相应信号,加强值班瞭 望,保持 VHF6 频道收听;
(5)严禁施工船舶在舟山输水管线及中石化澥浦册子岛海底输油管道 区域范围内抛锚;
(6)遵守施工水域内的有关法规和规定以及航行注意事项;
(7)宁波水域交通事故发生原因分析,说明小型船舶是事故发生的主 体。应特别注意和小型船舶航行动态及海上交会时的避让; 5.2.8 竣工后,清扫事故周围海域,清除碍航物。 5.3 建议与讨论
5.3.1 船舶航行不通过金塘大桥
设计推荐九龙湖料场和金塘料场。九龙湖料场开采的石料陆运,金塘料 场开采的石料船运。船运要经过金塘大桥,存在通行安全隐患,建议在金塘 大桥以北另选石料场,避开船舶航行通过大桥,一劳永逸解决船运通过金塘 大桥的安全隐患。石料场可选择:册子岛或马目山等地。缺点就是距离略远, 仍然和北方各航线交叉,海上船舶会遇时要注意避让;船舶航行经大菜花山 受风流影响更大,应采取措施注意安全。若必须在金塘料场采料,也应尽量 减少采石数量,进行料场分流,使通过金塘大桥运输的石料尽量少些,降低 船舶过桥密度,减少安全隐患。
5.3.2 减少水上石料抛填数量
本工程总石料为 1193.62t,船运为 837.22t,占总运量的 70%作业。建 议:根据水文条件,选择合理水位,凡可以进行陆上抛填的尽量采用陆上运 输,减少水上船运运量,降低船舶运行密度也就减少通行安全隐患。同时降 低水下抛石亦可降低造价(水上 85.42 元/m2)
5.3.3 选择较大吨位的船舶运输,以减少船舶在该海域航行密度;若大小运 输船舶相搭配,建议和海事单位协商,选择合理航线和通航孔,以减少集中 在同一通航孔。
5.3.4 设置必要的临时码头供船只靠泊;选择临时锚泊地使船舶临时锚泊。 5.4 营运期引起水域水文条件的变化
围堤工程引起水域水文条件的变化是必然的结果。其变化是否影响其它 水工工程建设和安全通航是我们所关切的。围垦指挥部事前做了大量工作, 水深地形测量,水文调查,围垦工程潮流数值模拟及泥沙淤积等计算,初步 结论如下:
本工程建成后,根据潮流数值模拟研究结果,仅对工程区附近水域有局 部地段产生冲淤,冲淤量不大,7~12 年间即达到新的平衡,对金塘水域、 灰鳖洋水域以及杭州湾水域的水流的整体流态没有根本性变化,通航条件也 无变化;对镇海港#17 泊位、#18 泊位及拟建的#19 泊位造成的淤积厚度 7~12 年,总淤积量为约为 0.6m~1.0m,年淤积强度为 0.03~0.11m,影响甚 微(详见前述),不会影响靠泊安全作业和安全通航。但项目建成,使整体海 岸线外移,导致该海区淤积情况发生变化,要注意加强工程前后泥沙冲淤状 况跟踪鉴测了解泥沙运动情况,采取相应措施。 5.5 营运期的安全措施
潮流数值模拟及泥沙淤积计算,毕竟带有局限性,只能给出宏观的趋势 而定量的数据确定是比较困难的。所以应加强工程后泥沙冲淤状况跟踪鉴测, 了解泥沙运动情况,为今后围堤工程提供借鉴,同时对镇海港#17 泊位、#18 泊位及拟建的#19 泊位码头前沿水深变化及时掌握,有利船舶安全作业。
业主单位应按国家有关规定在围垦工程防浪堤上设置警示标志。
第六章 论证结论
镇海泥螺山北侧围垦工程的实施具有明显社会效益和经济效益,对今
后实施的宁波市仓储物流业的发展与镇海的经济发展起到较为重要的推动作 用;本工程在荒滩边建设,离人群居住聚集地较远,对人民生活产生的影响 较小;工程建设符合海洋功能区划与附近海域功能定位(见宁波市镇海区滩 涂围垦总体规划图),可为岸线整治开发提供有利条件。
本工程实施也将会对通航安全产生一些影响,如工程建成后,金塘水
道断面潮量减小率,涨、落潮分别为 0.0827%、0.3141%,但变化率很小,对 金塘水道影响很小;潮流数值模拟结果,对镇海港#17 泊位、#18 泊位及拟建 的#19 泊位造成的淤积厚度 0.6m~1.0m,年淤积强度为 0.03~0.11m,影响 甚微(详见前述)。对附近地区海域冲淤随着水路的枯、丰期,闸门的启闭, 潮位涨、落,流速大小,的不同而有所改变,从总体来说影响甚微,是可以 采取疏浚解决的;施工期间,船舶水上运输石料,增加了和宁波-舟山港区的 船舶在这一带海域的交会频率和过金塘大桥的通航密度,带来通航安全隐患, 这些隐患亦是可以采取措施加以解决的。本工程东南链接新泓口围垦工程, 由于建设方的重视,施工单位对的认真负责,海事部门的积极配合,解决了 通航的安全问题,进展顺利,目前已建成。其经验可借鉴,其结果证明该海 域的围垦工程的通航安全是可行的。
本工程施工通航海域,灯标、导标、导航台灯设施完备,海事、港务管 理部门齐全,进出港航道水面开宽,水深,满足拟建工程施工船舶航行安全 要求。只要施工方的认真负责,各有关方的积极配合,落实有关措施,重点 抓住船舶安全通过金塘大桥这一主题和海上船舶交会的安全问题。根据评估 分析,本工程的通航安全是可行的。
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