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勘察設計獎
長(cháng)江中游蘄春水道航道整治工程(設計獎2023)
發(fā)布時(shí)間: 2024-03-27  來(lái)源:     點(diǎn)擊量:0   分享:

長(cháng)江中游蘄春水道航道整治工程

20222023年度第二批優(yōu)秀設計一等獎)

 

申報單位  中交第三航務(wù)工程勘察設計院有限公司

 

一、項目基本情況

蘄春水道航道整治工程是“十三五”內河水運重點(diǎn)建設項目,也是長(cháng)江“645” 工程的先期工程,是貫徹落實(shí)《交通強國建設綱要》,打造暢通、高效、平安、 綠色的黃金水道的重要舉措。蘄春水道位于長(cháng)江“中梗阻”的武安段,是“645 工程”承上啟下的關(guān)鍵節點(diǎn)。水道上起下棋盤(pán)洲,下迄黃顙口,全長(cháng)約 16km,屬于兩頭窄、中間寬的微彎河型。以?huà)旌涌跒榻?,將水道分為上下兩段,上段為順直段,下段呈反“S” 型彎道。在彎曲放寬段凸岸育有李家洲邊灘。工程實(shí)施前,枯水期航道維護水深 4.5 米。近年來(lái),李家洲邊灘頭部沖刷后退,頭部串溝沖深發(fā)展,存在邊灘切割跡象;加上三峽工程蓄水后來(lái)水來(lái)沙條件變化以及非法采砂影響,邊灘持續刷低,頭部后退,使得掛河口至蘄州鎮過(guò)渡段河道展寬淤淺,航道向不利方向發(fā)展,部分年份航道水深不足 6.0m。為貫徹落實(shí)長(cháng)江經(jīng)濟帶發(fā)展戰略、構建綜合立體交通走廊、實(shí)現長(cháng)江干線(xiàn)武漢至安慶段的規劃目標,2017 9月交通運輸部批準實(shí)施蘄春水道航道整治工程。蘄春水道航道整治工程是“武安段6米”的重要組成部分,工程包括:在李家洲邊灘建設 1 道潛壩和 3 道護灘帶,建設右岸李家洲邊灘護岸3150米,加固左岸掛河口段護岸2500米,配套建設航道整治建筑物專(zhuān)用標志10座。

工程于2017 11 月開(kāi)工,2020 6 月完工,2020 7 月交工并進(jìn)入試運行,2022 7 月竣工驗收。 

二、技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)

1. 準確把握新水沙條件下展寬段淺灘的礙航機理和治理思路,是治理方案和工程布置需解決的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。

2. 建設標準由 4.5m 水深提升至 6m 水深,治理難度大。

3. 外部條件復雜,方案布置需要綜合外部條件和工程效果,達到最優(yōu),難度大。

4. 李家洲邊灘陸上灘面平緩、出露時(shí)間短、表層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土厚,設計需要打破常規護坡結構思維的束縛。

三、創(chuàng )新點(diǎn)

創(chuàng )新點(diǎn)一:工程效果明顯,為新水沙條件下武安段 6 米類(lèi)似河段治理提供了典型范例,對加快推動(dòng)長(cháng)江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。 工程實(shí)施以來(lái),經(jīng)歷了 2020 年特大洪水、2021 年秋汛和 2022 年汛期返枯的考驗,枯水期航道水深由 4.5m 提高至 6.0m,航道條件改善明顯。

創(chuàng )新點(diǎn)二:揭示新水沙條件下微彎展寬段淺灘的礙航機理,提出了正確的治理思路和科學(xué)合理的整治方案。揭示了新水沙條件下微彎展寬段淺灘的礙航機理。提出了具備束窄河槽,引導水流歸集,加強淺區沖刷力度的治理思路。確保了工程布置和工程方案的合理性,解決本水道在新水沙條件下帶來(lái)的新問(wèn)題,對確定典型微彎展寬段淺區的演變規律的治理原則及治理措施具有重要的理論價(jià)值。通過(guò)在李家洲邊灘中上部布置合理長(cháng)度和間距的多道潛壩和護灘帶,穩定了李家洲邊灘,有效遏制了李家洲邊灘頭部的沖刷發(fā)展,并大規模使用促淤結構,促進(jìn)了灘體的恢復,穩定了航道右邊界;聯(lián)合李家洲根部護岸,限制了右槽的發(fā)展,同時(shí)增強了主航道淺區水動(dòng)力條件;再加上通過(guò)加固左岸掛河口一帶的岸線(xiàn),穩定了航道左邊界,多重措施并舉,形成了科學(xué)合理的整治方案,有效的改善了淺區航道條件,成功的達到了航道整治目標。

創(chuàng )新點(diǎn)三:建立了多目標協(xié)調和多影響因子模式下微彎展寬段淺區的航道治理措施,制定了合理的工程方案和結構。

1)工程選址和方案布置方面: 通過(guò)綜合考慮建設標準、航道暢通與防洪安全、河勢穩定、外部條件、環(huán)境保護、服務(wù)沿江經(jīng)濟等多目標的協(xié)調,確定了合理的工程方案,確保了工程各方面的效果。

2)結構設計和構件選型方面:綜合考慮灘槽、水沙、地形、材料供需、工程部位、結構和構件功能等多影響因子,確定了合理的結構和構件,確保了整治工程的穩定性、耐久性和經(jīng)濟性。

創(chuàng )新點(diǎn)四:貫徹生態(tài)文明建設方針,踐行綠色發(fā)展理念,針對工程區域地形、地質(zhì)和水流條件,創(chuàng )新性的采用適用、環(huán)保、經(jīng)濟、先進(jìn)和生態(tài)型結構,實(shí)現了工程建設與生態(tài)環(huán)境的融合。工程堅持貫徹“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的建設理念,以“共抓大保護、不搞大開(kāi)發(fā)”為精神主線(xiàn),強化生態(tài)環(huán)保頂層設計。

 創(chuàng )新點(diǎn)五:研發(fā) BIM 技術(shù)與河演分析和設計的協(xié)同應用,實(shí)現了工程可視化仿真模擬,提高了設計質(zhì)量和效率、指導施工組織,保障了工程質(zhì)量。將 BIM 技術(shù)引入在航道整治工程設計中,開(kāi)展了三維可視化模型和仿真模擬展示,實(shí)現了精準、批量、自動(dòng)快速出圖和工程量統計,研發(fā)實(shí)現了 BIM 技術(shù)與河床演變分析、方案優(yōu)化、結構細化以及施工組織設計的協(xié)同應用,提高了設計質(zhì)量和效率,保障了工程效果。

四、成果應用

本設計成果已在長(cháng)江中游蘄春水道航道整治工程中得到全面應用。

五、經(jīng)濟和社會(huì )效益 

1. 經(jīng)濟效益:工程實(shí)施后航運成本有效降低,每年節約船舶運輸費用 4930萬(wàn)元以上。港口裝卸效率提升,每年節約港口費用 775 萬(wàn)元以上。內部收益率14.59%,經(jīng)濟凈現值約 25167 萬(wàn)元。

2. 社會(huì )效益:工程實(shí)施后,為武安段 6 米水深航道“暢”打下了堅實(shí)的基礎,對長(cháng)江航運發(fā)展、區域內船型大型化、沿江大型廠(chǎng)礦企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和港口功能的充分利用具有十分重要的意義。

3. 生態(tài)環(huán)境效益:航道條件改善,船舶噸位提高,通航時(shí)間縮短引起各類(lèi)污染物和碳排放量降低。落實(shí)環(huán)保批復水域、陸域環(huán)保措施,推廣應用生態(tài)結構, 實(shí)現 12.5 萬(wàn)平方米灘面的植被綠化,實(shí)施增殖放流,創(chuàng )造水生生物棲息環(huán)境,有力改善了生態(tài)環(huán)境。

 


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1  李家洲邊灘LH3#護灘帶促淤效果

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2  李家洲邊灘護岸工程生態(tài)效果

 


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