重庆航道综合码头对鱼嘴长江大桥桥区通航影响分析
2017-10-30
1 工程概况
拟建综合码头工程位于长江上游重庆河段鱼嘴大桥水道，右岸长叶碛与海坝碛之间。工程河段水葬至鱼嘴段弯曲，滩口至蒋祠沱段河道顺直。距下游鱼嘴长江大桥400m，上距重庆主城区30.5km。工程河段河势见图1。
工程河段为典型的山区河流，其河岸组成较为坚硬，河床变形主要以推移质运动为主，悬移质几乎不参加造床。天然情况下，河床年际间变化不大，浅滩演变遵循“洪淤枯冲”的规律，深槽表现为“洪冲枯淤”。
2 工程对桥区通航的影响
为分析工程建设对河段通航环境的影响，通过二维数学模型，考虑码头建设前后两种工况，对工程进行概化研究，预测综合码头建设对工程河段通航条件的影响。
2.1 工程对桥区航道布置的影响
（1）与航道边界的关系：拟建码头位于长江右岸，低水位期位于航道边界以外，高水位期距离主航道较近，对右岸航道布置有一定影响，但影响较小。
（2）与船舶航线的关系：右岸码头前沿停靠船舶时，下行船舶沿江心主流，距离码头有足够的安全距离，上行船舶偏右岸上行，码头建设对上行船舶有一定的影响，过往船舶需加强了望。
（3）回旋水域对航道布置的影响：拟建码头回旋水域在低水位期基本处于航道边界以外；高水位期回旋水域距离航道边界较近，对航道布置有一定影响。
2.2 工程对桥区水流条件的影响
为分析拟建工程对桥区水流及通航条件的影响，采用实测的河道地形和水文资料建立二维水流数学模型，对工程前后河段的通航水流条件进行了模拟计算。
（1）码头前沿对过水面积的影响：通过对不同水位下的河宽及过水面积占据率的计算，在设计低水位时，拟建工程典型断面河道过水面积占据率为1.34%；随着水位的上涨，过水面积占据率有所增大，水位为175m时，占据率达到最大为2.92%，再随着水位的升高，过水面积占据率有所减小（图2 码头前沿过水面积计算示意图）。
（2）对河道水位及比降的影响：由于工程建设减小了河道的有效过流面积，数模计算成果表明，码头建设对河段水位及比降的影响很小，最大水位变化值为10cm，发生在20年一遇洪水流量下，因此综合码头建设不对桥区河段通航水位等造成不良影响。
（3）对码头前沿流速的影响：码头工程的建设，束窄了码头前沿断面的过水面积造成码头前沿水域流速增大，减缓了上游流速，减小了码头下游局部范围的水流流动。
计算河段流场分布显示，拟建工程的修建对河道流场特征、主流带位置及水动力轴线影响不大，主要对河道右岸工程区附近水域的流速及流场分布产生一定影响；河心水域河道流速变化不大。根据数模计算结果（表 1），在设计最低通航水位流量下工程前后本河段流场分布没有发生明显变化，水流运动趋势基本一致，码头前沿局部水域流速略有增加，没有对工程河段航道通航产生明显不利影响。从工程后计算流场来看码头上游和下游，水流减缓，存在形成局部回流区趋势。主航槽流速1.5 m/s～2 m/s，工程前后主航槽流速影响幅度约为1%。
综上，码头工程实施之后，码头前沿的平均流速变动幅度小于0.10m/s，主航槽区域流速变动范围小于0.05m/s之间。其中流速变化最大范围位于码头前沿位置，流速变化达0.12m/s。由于码头对断面过水面积侵占较小，且码头选址位置河势较好，从工程河段安全通航角度，不会带来明显的不利因素，对桥区通航环境的影响是非常小的。
2.3 工程对河床演变的影响
本工程码头陆域工程高程基本在187m以上，不会对河道产生影响。船台滑道为实体回填结构，在一定水位下会造成壅水和前沿扰流，但由于船台距离河心距离较远，不会对水流结构产生显著不良影响。
结合该河段的河道组成及川江河床演变的特点，工程建成后不会对工程河段的河床演变规律及河势造成较大影响，该河段的泥沙淤积分布规律、淤积量等和未建工程情况将基本一致，不会对鱼嘴大桥及桥区通航环境产生显著影响。
2.4 工程对桥区航标设置、维护、功能发挥的影响
低水位期时码头前沿位于航道边界之外，对航标设置基本无影响；高水位期，航道展宽，码头前沿距离航道边界较近，设置航标时需充分考虑码头前沿的安全距离，需对海坝碛右岸侧面标调整配布。
同时，码头建设营运灯光也会影响改航标的正常功能发挥，因此夜间灯光需注意遮光并设置专用提示标志，避免对过往船舶造成影响，引发事故。
由于码头位于鱼嘴长江大桥桥区河段，通航水域固定，因此码头建设不会对桥区以下河段的航标设置及功能发挥产生影响。
2.5 工程对船舶通航的影响
施工期对船舶通航的影响：施工期间，码头前沿是上行船舶主要通道，码头施工距离上行船舶航线较近，为保证施工期施工作业安全及船舶航行安全，防止事故发生，应专设施工标志或侧面水上浮标，及早引导过往船舶远离码头前沿，并发布相应的航行通告。
水上夜间作业船舶应按规定设置灯光信号，临航道一侧的灯光应采取遮蔽措施，避免对过往船舶造成不良影响。
由于拟建码头对岸为果园二期扩建工程，目前正在水上施工，工程河段过往船舶较多，进出施工区的船舶应加强�t望，做好沟通，在保证安全的前提下方可进入施工区域。
3 结论及建议
（1）拟建码头与鱼嘴长江大桥虽然距离较近，但鱼嘴大桥右侧桥墩位于岸上，属一孔跨过通航水域，经论证，码头建设对鱼嘴大桥无不利影响，基本满足航道管理要求。
（2）码头建成营运后，高水位期码头前沿距离上行主航线较近，主航道通航水域有限，并且对岸为鱼嘴作业区，下游为鱼嘴长江大桥，通航环境复杂，作业船舶与过往船舶存在相互影响，因此过往船舶应持高度警惕，加强了望，严格按照航标布设航道航行，并保留一定的安全距离，严格遵守操作规程，以免发生海损事故。
（3）码头建成后，由于航道维护业务繁重，进出港作业船舶较多，�m然维护船舶尺寸不大，拟建工程河段周围码头较多，过往船舶较密集，为保障码头作业和上、下行船舶的安全，码头建成后低水位时船舶进出港过程应按照规定航线，到指定区域调头，严禁在桥区调头或穿越主航道。
（4）现行航道布置与航标配布条件下，拟建码头低水位期位于主航道边界之外，高水位期航道展宽对海坝碛右岸航标配布有一定影响。码头作业对主航道上行船舶有一定影响，因此码头建成后，需在码头前沿设置专用提示标志，并对工程河段航标配布加强维护调整，以保证码头作业与主航道通航的安全。
总的来说，拟建综合码头为航道维护性公益码头，其功能的发挥对于河段的航道维护及鱼嘴大桥及桥区通航环境具有积极的影响。
参考文献：
[1] GB50139-2014 内河通航标准[S].
[2] JTJ287-2005 内河航道维护技术规范[S].
[3] 《重庆港总体规划》（2006-2020）；
[4] 长江航运规划设计院.长江重庆航道局重庆航道综合码头建设工程可行性研究报告[R].2011；
[5] 钱宁等.河床演变学[M].北京：科学出版社，1987；
[6] 槐文信，赵明登，等.河道及近海水流的数值模拟[M].北京：科学出版社，2005；
