梁垛河闸闸下冲淤保港初探

摘要：通过对水闸下游港道淤积因素的分析，探析日常冲淤保港的方法，确保涵闸下游港道畅通。

关键词：水闸 港道冲淤方法

中图分类号：TV66文献标识码： A 文章编号：

梁垛河闸始建于1972年，地处东台市弶港镇海滨村南侧，运行至今，由于受东海前进波潮流和黄海旋转波潮流的影响，闸下港道变化频繁。建闸初期，在梁垛河闸以东约4公里处，有一南北向的潮汐水道，即所谓的死生港。随着时间的推移，死生港逐年向梁垛河闸方向逼近，至1980年，死生港已冲刷距闸670米，当时采取了沿冲刷周边筑块石丁坝挑流的方法，将主流挑离岸边，截断泥沙沿岸的输送，从而保护了岸滩，使闸身安全得到了保证。

1997年，梁垛河闸西南约2.5公里处至三仓闸东坝头之间进行了匡围，自二分水至闸下入海港道的大部分滩面水被截留，港道逐渐萎缩，当时的港道自闸下出口向东北向至下游主港道有6公里左右，港道只能勉强满足泄水要求，闸下引河一度淤高至0.0米，后由于受11号台风影响，长时间排涝七潮次，引河底降至-0.8米。

2000年夏季，下游港道自闸以东方向新开一条港道，闸下5公里处港道中心南移3公里，港底高程达到-0.3米，滩面高程为0.1～0.4米，2001年7月经观测，港道继续向南摆动，下游5公里处港道中心南移1.4公里，港底高程达-1.7米，滩面高程为-0.3～0.3米，同年11月，经观测，港道下游5公里处北移0.6公里，港底高程达-0.5米，至2002年3月，经观测，闸下引河河底已淤高至0.3米。

纵观历年来的港道变化情况，影响港口淤积的主要因素有以下几点：

1、泥沙：梁垛河闸入海港道地处中等淤积性的淤长型海岸，泥土为粉砂土壤，土壤中含砂土46%，含粉土51%，含粘土3%，闸下港道连接下游主港尾梢。在潮汐、风浪等各种因素的作用下，泥沙易产生搬移，加之涵闸下游港道较长，感潮不明显，闸下容易淤积。而东台闸由于下游港道较短，且下游出口位于主港分支，相应的槽蓄量较小，虽然一次退潮可以腾空河槽，但涨潮流和泥沙很快可以到达闸口，尤其是冲淤带走的泥沙极易回淤，引起河槽淤积，属难淤难冲型的港口。方塘河闸虽然下游港道较长且比较弯曲，涨潮夹带的泥沙易沉淀淤积，由于其下游港道的过水断面较窄，冲淤形成的高速水流易使港槽向纵深发展，因而属于易淤易冲型的港口，而梁垛河闸下游港道则介于两者之间。

2、上游来水量：由于我市地形东高西低，堤西里下河地区是自流引灌，堤东地区是靠两级提水灌溉，上游的冲淤水源受财力所限，相对比较紧缺，不可能随意支配，因而形成了丰水年冲、枯水年淤，汛期冲、汛后淤的状况。

3、上游河道断面的大小：上游河道的淤积以及行水障碍物的增加，减小了上游河道的过水断面，从而也减少了上游来水量。

4、风向和风力：梁垛河闸入海港道的方向正常为东向或东北向，因此东向东北向的风使涨潮速度加快，退潮速度减慢，潮水退不下去，带进港槽的泥沙大量增加，加大了港槽的淤积；同时，大的风浪掀起的滩面泥沙，退潮时大量滞留港槽，更加重了港槽的淤积。

5、潮汐规律的影响：从梁垛河闸水文站提供的潮水过程线可以看出，一次潮汐一般涨潮历时2～4小时，落潮历时8～10小时，涨潮流速为落潮流速的两倍左右。

水流夹沙能力公式为

式中：

K——系数

h——水深

w——泥沙沉降速度

V——流速

从上式可以看出，水流的夹沙能力跟流速的三次方成正比，带进的泥沙大大高于带出的泥沙，这就形成了港道淤积的必然性。

6、下游港道的河槽形状和槽蓄量：

根据水力学公式

流速

式中：

C——谢才系数

I——水面坡降

R——水力半径

R=F/X

式中：

F——过水断面积

X——湿周

通过上式可以看出：宽浅式河槽断面的X大，R、V相应小，输水能力就小；反之，窄深式河槽断面的X小，R、V相应大，其输水能力较大。

又通过水流启动泥沙能力系数公式

式中：

h——水深

a——系数

V——流速

可以看出窄深式河槽相应的启动泥沙和夹带泥沙的能力也较大。

槽蓄量大的下游港道涨潮流和泥沙要经过多次潮汐才能到达闸口，而槽蓄量小的河槽，一次退潮即可将河槽腾空，涨潮流和泥沙很快到达闸口，港道易淤积。

7、港道的长短及弯曲程度：短而顺直的港道，泄水时水面坡降大，流速大，相应的启动泥沙和夹带泥沙的能力较强；反之，长而弯曲的港道，泄水时水面坡降小，流速低，启动泥沙和夹带泥沙的能力较差，港道容易淤积。

8、上下游渔船停靠：闸上下游大量停靠渔船，不仅影响开闸安全，而且下游大量渔船停靠，会导致引河两侧滩面不断坍塌，淤塞引河，缩小泄水时的过水断面，降低泄水流速，泥沙大量沉淀，港道淤积。

针对目前梁垛河闸闸下引河及入海港道的现状，在今后的冲淤保港工作中应注意以下几个方面：

1、增加港道泄水量：从统计资料看，较大的泄量可以有效地降低闸下港道的港底高程。如2001年7月6日由于上游地区普降暴雨，闸上游水位达到2.36米，当时闸下低潮位达到1.30米，经过开闸泄水84万方，7月7日上游水位持续上涨至2.52米，测得下游低潮位为1.08米，经持续开闸泄水189万方，至7月8日测得低潮位为0.77米，两天共排水293万方，闸下低潮位共下降了0.53米，港道的状况有了较大的改善。自2002年1月份以来，由于降雨偏少，上游水位经翻水站提水，一般保持在2.10米左右，虽经适时开闸冲淤，闸下低潮位保持在0.80米左右，但闸下引河已淤高至0.30米，由此可见，港道泄量是影响淤积的重要因素。

2、适当抬高上游水位：在不影响上游地区的农业生产和安全的前提下，适当抬高上游水位，可以增大水头，加大泄量，以利于冲淤保港。

3、利用风向：由于梁垛河闸下游港道正常为东向或东北向，因而东风潮涨得快，涨得高，受风力顶托，退潮慢，低潮位高。而西风潮则相反，涨潮慢且高潮位低，退潮快且低潮位低。因此应充分利用西风潮潮水退得快，低潮位低的有利水能尽量多开大开，以利冲淤保港。

4、大水位差开闸：大水位差能够增大水头，从而加大下泄流量。

根据公式

式中：

K——系数

Q——下泄流量

F——过水断面积

从上式可以看出下泄流量增大，流速也相应增大。加之此时滩面水已基本归槽，过水断面较小。根据水流启动泥沙能力系数公式和水流夹沙能力公式可以看出，流速提高，水流的启动泥沙和夹带泥沙能力显著增强，冲淤保港效果将会更加明显。此外，大水位开闸后的高速水流会使港槽向纵深发展，从而降低港底高程。

5、延长开闸时间：冲淤保港的目的就是要将冲起的泥沙送到尽可能远的位置，让水流中夹带的泥沙尽量少沉积在近港，而延长开闸时间，至涨潮平潮时关闸，则可将夹带泥沙的水流顶在尽量远的位置，从而减少了回淤。

6、机械拖淤结合弯道取直：利用机械在开闸时扰动坚实的淤土层，可有效地改善过水断面，促使其向纵深发展，而适时的弯道取直，则可缩短港道长度，加大泄水时的水面坡降和流速，改善整个港道的状况。

7、慎重围垦：梁垛河闸西南部自1997年三仓农场围垦后，二分水下泄的滩面水明显减少，加之垦区泄水涵洞的长时间运行，导致大量的滩面泥沙被冲刷，滞留下游港道，为冲淤保港带来一定的难度。而港道的中下段，则主要依靠滩面水维持生命，盲目的围垦必将导致港道的严重淤积，甚至淤死。

在搞好冲淤保港工作的同时，我们还应当关注闸下游的冲刷问题，以免影响涵闸的正常运行。梁垛河闸在1991年遭遇特大暴雨袭击时，上游水位猛涨，由于一个多星期的连续开闸排涝，闸下游150米处被冲成深达-11.0米的冲塘，后经紧急抢险，抛块石1500吨，泥包5000只，才阻止了险情的进一步恶化。1997年受11号台风影响，排涝时发现南闸下游右岸滩面冲刷，距块石护坡最近处仅剩三、四米，后经做侧向防冲槽及冲沉防冲板丁坝进行防护，有效地保证了闸身的安全。

由此可见，我们在平时的工作中，要投入一定的人力、物力，对闸上下游引河及下游入海港道进行详实的调查，掌握港口现状，制定切实可行的冲淤保港方案，使涵闸和港道始终处于良好的运行状态。

参考资料：

1、东台县死生港的海岸冲刷问题 张忍顺、王雪瑜 1983.03

2、东台县沿海挡潮闸闸下冲淤保港的几点体会 金洪全、周义珏 1985.11

3、盐城市清淤保港工作会议交流材料 成春兴 1995.10

4、梁垛河闸历年港口观测、工程、水情资料1972.07～2012.03