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摘要:平陸運(yùn)河工程建設(shè)具有極大重要性且意義深遠(yuǎn),但在平陸運(yùn)河工程開挖過程中,開挖總量超過2.2億m3,棄渣將占用大量土地,成為工程建設(shè)重大的制約因素。文章對(duì)開挖棄渣提出了“精心設(shè)計(jì),減少總量;綜合利用,變廢為寶;科學(xué)施工,縮短運(yùn)距;減少污染,降低投資”綜合處理思路,并提出了妥善解決平陸運(yùn)河工程棄渣問題的建議方案。
關(guān)鍵詞:運(yùn)河;開挖;棄渣;綜合處理
0 引言
平陸運(yùn)河北連西江航運(yùn)干線,南通北部灣,是一條通江達(dá)海的水運(yùn)通道。2020年6月交通運(yùn)輸部等聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于珠江水運(yùn)助力粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的實(shí)施意見》中明確提出,推進(jìn)湘桂運(yùn)河、贛粵運(yùn)河研究論證,開工建設(shè)平陸運(yùn)河,形成干支銜接、區(qū)域成網(wǎng)、江海貫通、連接港澳、溝通水系的高等級(jí)航道網(wǎng)絡(luò)。在各級(jí)政府的高度重視下,平陸運(yùn)河工程的建設(shè)提上議事日程,已開展前期工作和各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)論證,有望在“十四五”期間開工建設(shè),規(guī)劃即將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),讓運(yùn)河早日發(fā)揮效益。
平陸運(yùn)河工程主要開發(fā)任務(wù)是航運(yùn),通過竣深原有河道、開挖造渠形成分水嶺航道、建設(shè)梯級(jí)樞紐對(duì)全河段進(jìn)行連續(xù)渠化,采取綜合措施使平陸運(yùn)河達(dá)到Ⅰ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn),連通北部灣和西江航運(yùn)干線,同時(shí)兼顧供水、灌溉和防洪。
平陸運(yùn)河北面始于西津樞紐庫(kù)區(qū)郁江支流沙坪河口,往南溯沙坪河而上,在沙坪鎮(zhèn)和舊州鎮(zhèn)之間跨越分水嶺,沿欽江支流舊州江南下,至陸屋鎮(zhèn)進(jìn)入欽江,沿欽江干流入海至欽州港。
平陸運(yùn)河設(shè)計(jì)代表船型為5000噸級(jí)江海聯(lián)運(yùn)散貨船和250 TEU集裝箱船。考慮各種船型組合的情況下,雙線船閘年單向通過能力>8 500萬(wàn)t,當(dāng)5 000噸級(jí)及以上大型船舶承載貨物占比>50%時(shí),考慮貨流不平衡且上行下行貨量為6∶4的情況下,雙線船閘雙向年通過能力可達(dá)1.83億t,可滿足預(yù)測(cè)水平年2050年的運(yùn)量需求。
1 問題的提出
1.1 平陸運(yùn)河航道等級(jí)及通航特征水位
平陸運(yùn)河全長(zhǎng)約137 km,總水頭為64.5 m,航道等級(jí)為Ⅰ級(jí),全線規(guī)劃建設(shè)4個(gè)梯級(jí),每個(gè)梯級(jí)按雙線船閘設(shè)計(jì)。船閘尺度:閘室有效長(zhǎng)度為300 m,閘室有效寬度為34 m,船閘門檻最小水深為8.5 m。
其上游段從沙坪河口跨越分水嶺至青年樞紐段長(zhǎng)約96 km,按內(nèi)河庫(kù)區(qū)航道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),航道水深為6.7 m,底寬為80 m,最小彎曲半徑為360 m;下游段從青年樞紐至欽州港段長(zhǎng)約41.5 km,按沿海潮汐河口航道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),航道水深為6.3 m,底寬為100~135 m[1-2],最小彎曲半徑為360~450 m[1-2]。
根據(jù)現(xiàn)階段的規(guī)劃方案,平陸運(yùn)河總體線路自北往南為:西津庫(kù)區(qū)沙坪河口(K00+000)→沙坪鎮(zhèn)(K20+400)→分水嶺(K26)→舊州江→第一級(jí)船閘馬道頭(K30+540)→第二級(jí)船閘企石垌(K44+414)→陸屋鎮(zhèn)(K48+400)→舊州江與欽江匯流處(K49+700)→欽江→第三級(jí)船閘大田坪(K63+570)→第四級(jí)船閘青年水閘(K95+538)→欽州市(K96+500~K104+800)→沙井→欽州港。
平陸運(yùn)河各梯級(jí)樞紐通航特征水位如表1所示。
1.2 平陸運(yùn)河沿線地貌及開挖概況
運(yùn)河沿線區(qū)域地貌特征為中低山脈與寬谷丘陵相間分布。運(yùn)河線路走廊自北而南依次為低山—丘陵、海濱低丘地帶。低山—丘陵由高程為100~500 m的低山和數(shù)十米的丘陵組成;海濱低丘分布在低山—丘陵地貌帶與海岸帶之間,地貌特點(diǎn)為低矮、渾圓的圓丘,海拔高度在15~50 m之間。
平陸運(yùn)河的航道等級(jí)高,開挖尺度大,特別在跨越分水嶺段,沒有河谷可利用,需全程開挖,且原有的沙坪河及欽江上游河道狹小而彎曲、河底高程高,因而全程開挖量大、棄渣量多,是本工程的一個(gè)主要特點(diǎn)。全線平均挖深為11.48 m,最大挖深超過50 m。
各段地貌特點(diǎn)如下:
(1)沙塘江江口至沙坪鎮(zhèn),樁號(hào)K0+000~K20+500段線路為西津樞紐庫(kù)區(qū),沿河低矮丘陵被庫(kù)水隔離成孤島,兩岸山丘頂高程為62~140 m左右,河流一級(jí)階地高程為63~67 m。此段航道設(shè)計(jì)底高程為51.1 m,航道底寬80 m。平均開挖深度>7.0 m。
(2)樁號(hào)K20+500~K28+400段線路長(zhǎng)度約7.9 km,線路走廊為低山丘陵及山丘間谷地,頂高程為75~254 m,谷底高程為66~102 m。線路于26 km處從郁江流域和欽江流域分水嶺低凹的鞍部通過,鞍部高程約90 m,鞍部?jī)蛇吷角痦敻叱虨?40~150 m。該段沒有河谷可利用,需開挖造渠。此段航道設(shè)計(jì)底高程為51.1 m,航道底寬80 m。最大開挖深度
>50 m,平均開挖深度>18.0 m。
(3)樁號(hào)K28+400~K43+300段長(zhǎng)度約為14.9 km,年?duì)I村西北面至龍灣坪,該線路沿欽江支流舊州江侵蝕、堆積形成的谷底寬度為200~650 m,谷底地貌總體為河流堆積一階臺(tái)地,高程為35~75 m,兩岸山丘頂高程為70~
360 m,溪流河槽寬度由3~6 m漸變寬至33~40 m,溪流底高程為60~31 m。第一級(jí)船閘馬道頭樞紐(K30+540)在該段航道上,該船閘上游段航道設(shè)計(jì)底高程為51.1 m,下游段航道設(shè)計(jì)底高程為27.3 m,航道底寬80 m。該段平均開挖深度>15 m。
(4)樁號(hào)K43+300~K96+500段長(zhǎng)度約為53.2 km,龍灣坪至青年水閘電站,線路走廊區(qū)為丘陵—河谷平原地貌,欽江兩岸為平坦河流一級(jí)階地,高于河水面
6~13 m。龍灣坪至陸屋鎮(zhèn)(k49+700)舊州江河槽寬15~40 m,陸屋鎮(zhèn)至青年水閘電站欽江河槽寬度為50~130 m,河底高程為2~1