曹娥江河口的治理与开发
上虞区杭州湾综合管理办公室 徐佳法
柯桥区应急管理局 来移年
摘要
本文回顾了近六十年来曹娥江河口伴随钱塘江尖山河段治理,通过水利前期治江围涂稳定主槽、新建水闸畅通排涝、曹娥江大闸建设提升防洪能力以及海塘加固、跨江桥梁建设改善基础设施,使曹娥江河口两岸成为绍兴市经济发展新高地。同时对治理成效进行评估并提出进一步治理开发的前景展望。
关键词
曹娥江河口 围垦 排涝 出海 综合治理 成效评估
一、基本情况
(一)流域概况
曹娥江是钱塘江的支流,流域范围涉及天台、东阳、磐安、新昌、嵊州、上虞、余姚、柯桥、萧山和越城等十个县(市)区,总流域面积6080平方千米。主流为澄潭江,发源于磐安县尚湖镇城塘坪长坞,向北流经嵊州城区附近与新昌江、长乐江汇合后称曹娥江。其下纳黄泽江、里东江、隐潭溪、下管溪、范阳江、小舜江流入,至曹娥又有萧绍平原和姚江平原,经曹娥江大闸后注入钱塘江。全长197.2千米,河口多年平均流量110立方米每秒,最大洪水大多发生在台风暴雨期。
(二)潮汐水文特征
曹娥江河口(注1)是钱塘江河口潮动力最强的河段之一,平均高潮位3.7米,平均低潮位负1.8米,平均潮差5.5米.最大实测涨、落潮垂线平均流速均接近5.0米每秒,涌潮流速更大。大潮时涌潮高度1.5米左右,涌潮传播速度约6.5米每秒。
(三)水流泥沙特性
曹娥江口含沙量具有涨潮大于落潮、大潮大于小潮、含沙量变化大等特点。实测垂线平均含沙量0.06—28.9公斤/每立方米,最大底部含沙量420.17公斤/立方米。曹娥江口悬沙中径0.016—0.036毫米,底质略粗,中径为0.037—0.047毫米。
曹娥江口外为钱塘江尖山河段,河床宽浅,海域来沙丰富,泥沙易冲易淤,主槽摆动频繁,河床冲淤变化剧烈,是典型的游荡性河道。
二、治江围涂、延伸出海口
(一)围垦前的后海形势
明清时期,曹娥江河口(注2)两侧筑有海塘。左侧自蒿坝以下经曹娥、宋家溇至三江闸。右侧自百官经沥海弯转到夏盖山,见图一(山会海塘示意图)。自明代三江闸建成后,塘线始连成一线,基本无大的变化。在称谓上左侧海塘又称为萧绍海塘和东江塘、蒿坝塘。右侧海塘又称为百沥海塘。海塘以外被称为后海。后海的形势以冲刷为主。从而保证了三江闸的排涝通畅。这一情形,自1537年建成三江闸以来,持续了400多年。直到1968年海涂围垦后开始改变。
图一 山会海塘示意图
(二)上虞市治江围涂概况
上虞市围涂起始于1969年冬。当年由三汇、沥东、沥海等11个社镇约3万民工围垦六九丘3500亩海涂,由此拉开了上虞大围涂的序幕。此后,上虞采取以围代坝,拋坝促淤,明确重点,治围结合,又陆续围成七〇、七一、七四、七五、七六、七七、八一、八四、九一、九四、九六、九八、世纪丘、世纪新丘一期、二期、三期等15个丘,共围垦海涂34万亩。使曹娥江出海口向北推进20千米。
从九一丘开始,上虞的围涂工程逐渐由人工围涂开始以泥浆泵冲填,探索出机械化围涂新技术,先后围成九四丘等7处。历时48年的治江围涂,不仅增加了耕地,缓解了人地矛盾。同时,还使曹娥江出口江道稳定,消除了坍江的后顾之忧。
(三)绍兴县治江围涂概况
1967年,在曹娥江河口淤积了大片滩涂。导致三江闸的排涝出现困难。1968年12月,绍兴县政府组织全县4万劳动力开始声势浩大六九丘围垦,一次完成6000亩围垦。此后,于70年、73年、77年又三次组织劳动力围垦海涂6万亩。马山区单独在三江闸以东两次围成马海片8000亩。
为加快曹娥江河口治理,保障新三江闸排涝通畅。从1984年12月开始,在省水利厅支持下,开展了沿规划治导线抛坝促淤结合围垦的工程。1989年开始探索机械化围垦施工技术。1991年一次性围成16500亩并实现了土方工程全部机械化作业。《绍兴县围垦造地新工艺》获得浙江省一九九一年省科技进步三等奖。从1968年到2007年,经过19次围垦,绍兴县共围垦海涂面积14.3万亩。曹娥江河口从三江闸至新三江闸至曹娥江大闸延伸了17.7千米。
绍兴县和上虞市在曹娥江两侧的围垦工程,预留了足够的曹娥江河道宽度,从上游的200至300米,到新三江闸处增加到1000米,曹娥江大闸位置为1600米。为保障曹娥江行洪能力和曹娥江大闸建设奠定基础。
图二 百官公路桥下曹娥江河口及两岸形势图
三、新建水闸、畅通排涝
(一)早期排涝形势和马山闸建设
三江闸建成后,运行了整整444年。闸前淤积是排涝的难题。好在三江闸闸址既有洪水期的冲淤,又有尖山河段每天一日二潮的光顾,曹娥江的多年平均径流量约为钱塘江的8--10%,而河口进潮量估算也有钱塘江的5-8%。从而在大冲大淤的曹娥江口,基本保持排涝功能的发挥,只有干旱期和钱塘江走北时有闸口淤积发生。
1962年9月的14号台风,过程雨量400至500毫米,最大一日雨量327.6毫米。造成平原河网严重内涝。绍兴南门站水位最高达到5.3米。绍兴县受灾面积53.74万亩。
在省政府支持下,绍兴县于1963年8月建成马山闸。马山闸设六孔,每孔8米,设计排涝流量320立方米/秒,有效缓解了萧绍平原排涝不畅的局面。
(二)上浦闸和新三江闸新建
上浦闸工程位于上虞区上浦镇,处于曹娥江中游,是长诏水库的灌溉配套工程。工程于1977年开始建设,1979年基本建成,1983年11月正式通过验收。工程控制流域面积4460平方千米,为大(二)型水闸,主要建筑物有17×6m漫水闸,50吨级船闸,180米长的过水堰,4×4m引水闸。工程主要作用为利用长诏水库的分配水量和曹娥江的天然径流量,引水灌溉上虞区虞北、丰惠及章镇沿江两岸40余万亩农田,并兼济余姚、慈溪两市用水需求。
1968年,在萧绍海塘外侧开始的围垦造地运动,在增加耕地面积的同时,闸前淤积的矛盾突出,尤其是三江闸外2.5公里淤积严重,造成三江闸排涝能力大幅度下降。为此新三江闸于1978年10月动工新建,1981年6月建成投运。大闸设15孔,每孔6米,设计排涝流量528立方米/秒,最大排涝流量1024立方米/秒,他的建成,顺应了当时的围垦造地事业。同时,周边围垦使其闸址位于曹娥江弯道处,经受曹娥江洪水和河口潮水的双重冲刷,这对于保证排涝顺畅十分有利。
(三)曹娥江大闸建设
曹娥江大闸是中国沿海河口第一大闸,其建造对于我国未来的江河治理具有示范效应。工程从2004年10月开工,至2008年12月建成下闸蓄水。工程主要由28孔单孔20米挡潮泄洪闸、611米堵坝、510米导流堤和鱼道等组成。闸上河道型水库正常蓄水位3.9米,相应库容1.46亿立方米。曹娥江大闸具有挡潮、蓄淡、防洪、引水、通航等多种功能,他的建成,标志着浙东水利进入一体化时代,绍兴未来发展也由鉴湖时代走向杭州湾时代。
曹娥江大闸运行十余年来,闸下没有出现过影响排涝的淤积。其闸址位于钱塘江尖山河段凹岸,北岸深槽充足的潮量直接冲刷到闸前,一日二潮将退潮淤积的泥沙清除干净从而保证了闸前不淤。这是非常有效的。
图三 曹娥江大闸
四、河口两岸的开发建设
(一)标准海塘的新建加固
1997年11号台风在温岭石塘登陆,台风导致我省沿海海塘大量冲毁。造成较大灾害损失。同年10月,省政府作出“建千里海塘、保千万生灵”号召,掀起建标准海塘热潮。绍兴县从1998年开始,至2001年1月,投资1.42亿元,建成五十年至百年一遇曹娥江标准海塘25.1公里。从与上虞界的万圣庵到九七丘一期北堤。上虞市从1995年12月起实施五甲渡裁弯取直工程,将位于道墟街道罗协村的曹娥江老弯道裁弯取直,裁弯新河长1960米,新建左堤长4266米、右堤长3611米,工程于1998年6月底完工。1998年开始,逐步建成五十年至百年一遇曹娥江标准海塘73.8公里,范围从上虞城区到九四丘西堤。
(二)基础设施(跨江桥梁)建设
2003年6月,绍兴市委提出了“城市北进、旅游南延、沿江开发、多向拓展”的战略定位,规划绍兴市杭州湾新城,包括绍兴县马鞍镇、上虞市沥海镇、盖北镇以及围垦区,总面积350平方公里。贯通曹娥江的“一闸四桥”提上建设日程。首先开工的是曹娥江闸前大桥为特大桥,全长3000米,包括主桥、引桥、引道三部分。桥宽45米,桥面为双向八车道。通航标准为双孔1000吨级。工程总投资5.5亿元。自2004年6月开工,至2007年10月投入使用。
袍江大桥全长2207.8米,主桥长638.2米,主桥面宽45米,双向八车道,设计时速60公里每小时,桥下通航单孔1000吨级,总投资7亿元。工程自2008年6月动工,至2011年7月28日通车运营。
曹娥江大桥全长2444米,双向八车道,设计时速60公里每小时,桥下通航1000吨级,总投资8.8亿元,2014年底前建成投运。
滨海大桥全长2002.6米,双向八车道,设计时速60公里每小时,桥下通航1000吨级,总投资6.0亿元,2014年底前建成投运。
“一闸四桥”开工使曹娥江河口开发建设进入新时期。2010年7月,滨海新城管委会成立。2021年2月,沥海镇和滨海新城江滨区划归越城区。区域重要基础设施还有2013年7月通车的连接海宁市的嘉绍大桥。全长10.137公里,双向八车道,设计时速100千米每小时,桥下通航3000吨级,总投资62.8亿元。在建杭甬高速二通道曹娥江大桥,主桥全长1356米,桥面净宽2*15.5米,双向六车道,设计时速120公里每小时。将于2023年开通运营。
(三)工业区开发建设
目前,绍兴市曹娥江围垦区有三大工业区,分别归柯桥区、越城区、上虞区管辖。柯桥区以滨海工业园区和马鞍镇为主,规划面积100平方公里,现有规模以上企业288家。2021年实现工业总产值1175.90亿元。财政总收入45.95亿元,一般公共预算收入26.21亿元。工业门类主要有纺织、印染、化工、建材、化纤、薄膜等,其中,以印染行业为主建设“蓝印小镇”,汇集绍兴市各类印染企业114家。
上虞区以围垦区西北部和沥海镇为主体的上虞化工园区,规划面积133平方公里。现有化工企业365家,其中规上工业企业273家,2021年实现规上工业产值1364亿元,财政总收入69.46亿元,一般公共预算收入37.03亿元。
越城区滨海新城江滨区,规划面积142平方公里。现有规模以上工业企业60家。
2021年工业总产值152.5亿元,以制造业为主,财政总收入11.64亿元,一般公共预算收入7.63亿元。
图四 开发区建设照片
目前,绍兴市柯桥、上虞、越城三区围绕市委市政府战略决策,全力推进工业区开发建设。曹娥江口已成为绍兴经济发展的主战场。而这一切,离不开曹娥江河口的前期治理。
五、治理成效与发展前景
(一)治理成效评估
经过上世纪六十年代末以来采取以围代坝、抛坝促淤的方式治理曹娥江河口,并开展建闸、护塘、建桥等基础设施建设,曹娥江河口面貌焕然一新,其治理成效如下:
河口治理缩窄了江道,改变了以往滩涂东涨西坍的情况,特别是曹娥江大闸建设,使沿岸海塘防洪潮标准提高到五十年到百年一遇,河口百年一遇洪水位由7.9米下降到6.83米。防灾能力大幅度提高,为两岸开发提供了稳定的发展环境。
河口治理在整治江道的同时,围垦了48.3万亩土地,随着河口开发进程的加快,这些宝贵的土地资源为绍兴市未来经济发展提供了土地要素保障。
曹娥江大闸的建成,促进了浙东水利一体化,不仅解决了宁波从富春江引水的难题,而且为绍兴市经济发展提供了充足的水资源保障。闸上1.46亿立方米库容大大缓解了江南水乡缺水的窘境。
水运条件大幅度改善。曹娥江大闸建成使杭甬运河得以沟通,创造了500吨级水路通江达海基础条件。目前,柯桥区浙能滨海电厂已在曹娥江河口建成500吨级煤炭泊位12个,2021年煤炭吞吐量达到374万吨。
现阶段存在的问题是,由于曹娥江河口段治理使出海口延伸15.2公里,水力坡降减缓,排涝能力下降(注3)。目前曹娥江河口河床偏高。河底平均高程在1.0米左右,高于平原河网骨干河道1.0米左右,使绍虞平原河网排涝能力下降,也使曹娥江中上游 低水位抬升,内涝威胁加大。同时,原先考虑的在曹娥江大闸堵坝建造出海船闸的方案因为建造成本高和进出船闸需候潮,吞吐量较小原因停滞,而利用杭州湾涌潮潮差开辟海运通道社会需求非常大。
(二)发展前景展望
进一步整治曹娥江河口。当前最迫切的是实施闸前河道清淤,清淤河段从曹娥江大闸至马山闸全长25公里,清淤土方预计2500万方。使曹娥江河口河床平均高程低于O米,并充分利用围垦预留的曹娥江宽度。将降低河口低水位从而提高平原河网各水闸的排涝能力,减轻中上游内涝威胁,畅通曹娥江航道,充分发挥曹娥江河口治理效能。
图五 钱塘江栈桥式码头
探索建造钱塘江栈桥式码头。探索钱塘江尖山河段利用潮差高潮位运输货物的途径。目前,嘉绍大桥预留了3000吨级通航孔,说明专家看好钱塘江河口通航潜力,而这也将为绍兴滨海新城开发创造良好条件。目前,上虞区已在钱塘江岸线建设1000吨级散货码头,柯桥区前期也已建有1000吨级液体化工码头。
建设通航船闸。目前,绍兴市已规划在新三江闸利用 上游河道建造500吨级船闸,充分发挥杭甬运河的水运潜力,同时,在曹娥江沿岸建造配套码头如柯桥区向前码头作业区。同时,在上浦闸改建曹娥江1000吨级船闸已建成。嵊州清风枢纽1000吨级船闸正在建造中,可使曹娥江通航可直达嵊州城区。未来,曹娥江连接浙东的水网,其航运潜力将充分发掘并产生巨大的效益。
注1:
潘存鸿、卢祥兴、韩海骞、王敏、曾剑,闸下淤积及减淤研究,【A】,《中国第一河口大闸曹娥江大闸建设论文集》(c)北京,中国水利水电出版社,2012,1;63-64
注2:
绍兴县水利志编纂委员会,《绍兴县水利志》,北京,中华书局,2012,12:223-226
注3:
来移年,《以绍兴平原为例看城市内涝问题》,《浙江应急管理》,2020年第5期,30-31
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编辑:杨伊帆
审核:戴秀丽
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