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      勘察設(shè)計獎
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      長江中游蘄春水道航道整治工程(設(shè)計獎2023)
      發(fā)布時間: 2024-03-27  來源:     點擊量:6121   分享:

      長江中游蘄春水道航道整治工程

      20222023年度第二批優(yōu)秀設(shè)計一等獎)

       

      申報單位  長江航道勘察設(shè)計院(武漢)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(nèi)河水運重點建設(shè)項目,也是長江“645” 工程的先期工程,是貫徹落實《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》,打造暢通、高效、平安、 綠色的黃金水道的重要舉措。蘄春水道位于長江“中梗阻”的武安段,是“645 工程”承上啟下的關(guān)鍵節(jié)點。水道上起下棋盤洲,下迄黃顙口,全長約 16km,屬于兩頭窄、中間寬的微彎河型。以掛河口為界,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。工程實施前,枯水期航道維護(hù)水深 4.5 米。近年來,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水來沙條件變化以及非法采砂影響,邊灘持續(xù)刷低,頭部后退,使得掛河口至蘄州鎮(zhèn)過渡段河道展寬淤淺,航道向不利方向發(fā)展,部分年份航道水深不足 6.0m。為貫徹落實長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略、構(gòu)建綜合立體交通走廊、實現(xiàn)長江干線武漢至安慶段的規(guī)劃目標(biāo),2017 9月交通運輸部批準(zhǔn)實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(shè) 1 道潛壩和 3 道護(hù)灘帶,建設(shè)右岸李家洲邊灘護(hù)岸3150米,加固左岸掛河口段護(hù)岸2500米,配套建設(shè)航道整治建筑物專用標(biāo)志10座。

      工程于2017 11 月開工,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)難點和特點

      1. 準(zhǔn)確把握新水沙條件下展寬段淺灘的礙航機(jī)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。

      2. 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)由 4.5m 水深提升至 6m 水深,治理難度大。

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

      4. 李家洲邊灘陸上灘面平緩、出露時間短、表層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土厚,設(shè)計需要打破常規(guī)護(hù)坡結(jié)構(gòu)思維的束縛。

      三、創(chuàng)新點

      創(chuàng)新點一:工程效果明顯,為新水沙條件下武安段 6 米類似河段治理提供了典型范例,對加快推動長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。 工程實施以來,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)新點二:揭示新水沙條件下微彎展寬段淺灘的礙航機(jī)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(jī)理。提出了具備束窄河槽,引導(dǎo)水流歸集,加強(qiáng)淺區(qū)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的新問題,對確定典型微彎展寬段淺區(qū)的演變規(guī)律的治理原則及治理措施具有重要的理論價值。通過在李家洲邊灘中上部布置合理長度和間距的多道潛壩和護(hù)灘帶,穩(wěn)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(guī)模使用促淤結(jié)構(gòu),促進(jìn)了灘體的恢復(fù),穩(wěn)定了航道右邊界;聯(lián)合李家洲根部護(hù)岸,限制了右槽的發(fā)展,同時增強(qiáng)了主航道淺區(qū)水動力條件;再加上通過加固左岸掛河口一帶的岸線,穩(wěn)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(qū)航道條件,成功的達(dá)到了航道整治目標(biāo)。

      創(chuàng)新點三:建立了多目標(biāo)協(xié)調(diào)和多影響因子模式下微彎展寬段淺區(qū)的航道治理措施,制定了合理的工程方案和結(jié)構(gòu)。

      1)工程選址和方案布置方面: 通過綜合考慮建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、航道暢通與防洪安全、河勢穩(wěn)定、外部條件、環(huán)境保護(hù)、服務(wù)沿江經(jīng)濟(jì)等多目標(biāo)的協(xié)調(diào),確定了合理的工程方案,確保了工程各方面的效果。

      2)結(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)件選型方面:綜合考慮灘槽、水沙、地形、材料供需、工程部位、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件功能等多影響因子,確定了合理的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件,確保了整治工程的穩(wěn)定性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。

      創(chuàng)新點四:貫徹生態(tài)文明建設(shè)方針,踐行綠色發(fā)展理念,針對工程區(qū)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(jì)、先進(jìn)和生態(tài)型結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了工程建設(shè)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(shè)理念,以“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”為精神主線,強(qiáng)化生態(tài)環(huán)保頂層設(shè)計。

       創(chuàng)新點五:研發(fā) BIM 技術(shù)與河演分析和設(shè)計的協(xié)同應(yīng)用,實現(xiàn)了工程可視化仿真模擬,提高了設(shè)計質(zhì)量和效率、指導(dǎo)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(shè)計中,開展了三維可視化模型和仿真模擬展示,實現(xiàn)了精準(zhǔn)、批量、自動快速出圖和工程量統(tǒng)計,研發(fā)實現(xiàn)了 BIM 技術(shù)與河床演變分析、方案優(yōu)化、結(jié)構(gòu)細(xì)化以及施工組織設(shè)計的協(xié)同應(yīng)用,提高了設(shè)計質(zhì)量和效率,保障了工程效果。

      四、成果應(yīng)用

      本設(shè)計成果已在長江中游蘄春水道航道整治工程中得到全面應(yīng)用

      五、經(jīng)濟(jì)和社會效益 

      1. 經(jīng)濟(jì)效益:工程實施后航運成本有效降低,每年節(jié)約船舶運輸費用 4930萬元以上。港口裝卸效率提升,每年節(jié)約港口費用 775 萬元以上。內(nèi)部收益率14.59%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值約 25167 萬元。

      2. 社會效益:工程實施后,為武安段 6 米水深航道“暢”打下了堅實的基礎(chǔ),對長江航運發(fā)展、區(qū)域內(nèi)船型大型化、沿江大型廠礦企業(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,通航時間縮短引起各類污染物和碳排放量降低。落實環(huán)保批復(fù)水域、陸域環(huán)保措施,推廣應(yīng)用生態(tài)結(jié)構(gòu), 實現(xiàn) 12.5 萬平方米灘面的植被綠化,實施增殖放流,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(hù)灘帶促淤效果

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      2  李家洲邊灘護(hù)岸工程生態(tài)效果

       


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