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根據排洪、航運、灌溉、圍墾等需要,採用整治、疏浚和其他措施改造河流入海段的工程。

1 河口治理 -正文

  河口的沖淤演變是水流、泥沙與河床相互作用的結果。潮汐河口在徑流、潮流共同作用下,形成周期性的往複水流;海水與河水相遇后,又發生鹽水與淡水面種不同密度水體的混合,使河口水流流場更為複雜。河口泥沙有不同來源,可以由上游徑流或口外沿岸流挾帶而來,泥沙的粒徑與濃度也不同,河口的河床演變常常複雜多變。因此河口河床的自然演變往往不能符合人類開發利用河口的要求,如河口淤積將影響排洪或航運,需要進行治理,擴大過水斷面,加深河槽,才能滿足排洪和航運的要求。
  法國塞納河口1843年就已開始整治,因受科學技術水平和實際經驗的限制,未取得預期效果。以後,在英國默西河口改用疏浚措施,取得了所需水深。隨著海輪吃水深度增加,單靠疏浚難以滿足航行要求。20世紀以來,河口治理大多採取整治、疏浚相結合的方法,如中國對黃浦江、海河、遼河和黃河等河口的治理,都取得了效果。但工程布置和實施主要依靠經驗。從30年代開始採用河口水力模型試驗進行研究,試驗技術不斷發展,對河口治理效果顯著,世界上一些大河口航道水深逐步獲得了較大幅度的增長。
  河口治理應按照「綜合開發、綜合治理」的原則,遵循河口河床演變的規律,因勢利導,穩定和發展有利河勢,通常採用疏浚或整治措施,或兩者結合的措施。
  河口整治工程  在河口段,通過布設整治建築物改變水流流場、控制水沙分配、調整河床沖淤部位等的人工改造天然河槽的工程。
  潮汐河口的河床容積向下游遞增,河寬也相應地加大。不同類型河口有不同的放寬率。河口整治的規劃線與放寬率有關。強潮河口潮量沿途變化率大,河寬的放寬率應較大;而對於弱潮河口,其放寬率可小些。徑流與潮流相互作用下形成的漲潮流和落潮流,流路往往不一致,各自塑造自身河槽,使河床水流分散、水深變淺。有時,河槽的遷移形成礙航的淺灘。其整治的原則是因地制宜,採取工程措施使漲、落潮流路歸於一槽,集中水流,增大水深。對於河口礙航的攔門沙淺段,其整治原則也是集中水流,改變水沙條件以取得較大的水深。整治多口門的弱潮河口,應控制各汊道的水沙分配,維護通航用的汊道的水深。常用的整治建築物有導堤、丁壩、順壩、潛壩等型式。
  導堤布置在河口攔門沙航道的一側或兩側,用以集中與規順水流,增大水流輸沙能力,刷深航槽,並能防止外海漂沙進入河口。導堤可用單道、雙道、甚至多道。如中國黃浦江吳淞口採用了雙道導堤。導堤的布置與潮流、沿岸流、風向、泥沙來源和方向有關(圖1)。對於先匯入瀉湖,再經瀉湖口入海的間接河口(也稱第二河口),徑流和潮流挾沙都經瀉湖口進出,故瀉湖口內外都可能出現攔門沙,整治時口內外都需要布置導堤(圖2)。   丁壩布置與岸線大致垂直,用以束窄河床,挑引和集中水流,刷深航槽,攔截泥沙使之淤積於壩兩側。
  順壩布置與岸線或水流大致平行,用以引導與規順水流,沖刷航槽。順壩也常和丁壩共同使用。
  潛壩是壩頂低於潮位的整治建築物,布置在河口段漲落潮河槽明顯分離的河床,對其中某一河槽採用潛壩滯流,使漲落潮流路趨於一致。
  整治建築物的結構形式和所使用的材料與海岸防護建築物大致相同。
  河口疏浚工程  在河口地區用機具直接挖除水下土石方的工程。用於開闢、維持航道,取得所需水深,或為泄洪排澇擴大河槽過水能力。河口攔門沙水域泥沙淤積嚴重,是主要礙航淺段。對河口攔門沙航道進行整治后,水深的維持和進一步增加仍要依靠疏浚工程。在疏浚分汊河口的入海航道時,以選擇其中漲落潮流路一致、疏浚量小、平面位置穩定、落潮流為主的汊道為宜(見海上疏浚)。
  河口築閘與閘下清淤  為擋潮排澇、御鹵蓄淡,改善工、農業和人民生活用水,需在沿海一些中、小河口潮區界內修建水閘。由於建閘改變了河口水沙條件,閘上、下河槽都可能發生泥沙淤積,閘下游淤積的主要原因是築閘后徑流量、潮流量都減小,潮波發生變形,有時異重流和風壅水也發生一定影響。而淤泥質海岸沙源豐富,則是閘下普遍發生淤積的重要原因。河流挾沙較多時,閘上遊河段也將發生淤積。築閘后發生的淤積直接影響航運,影響河道的泄洪排澇,還影響生態環境,規劃設計築閘時必須審慎。
  清除閘下淤積的主要措施有:內水沖淤、機械拖淤和納潮沖淤3種。上游有調蓄水源時,採用內水沖淤,即在大潮落潮時開閘放水,頂住下一次漲潮的渾水,盡量利用水頭差以增加瞬時流速,加強沖淤效果。機械拖淤是採用機船帶動泥耙,鬆動淤土,或用機船的葉輪直接攪動河床泥面,使淤積泥沙懸浮水中。在閉閘情況下,可使離閘1~2公里處的河床泥沙懸揚后隨落潮流下泄;若用開閘放水來配合拖淤,則可把懸浮泥沙挾帶更遠。納潮沖淤是在河口建上、下兩個閘,漲潮時開下閘蓄納含沙量小的潮水,平潮時關閘,待落潮后閘內外出現水位差時,再開閘泄流沖淤。但是採取這一措施,兩閘間仍有淤積;而且需多建一閘,造價甚高,管理費用也大。短期蓄水灌溉的閘,平時可敞開,任潮流進出,減少閘下淤積。
  參考書目
 D.M.Mcdowell,B.A.O'Connor,Hydraulic Behaviourof Estuaries,John Wiley & Sons,New York,1977.

2 河口治理 -配圖

 

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