1浅谈河道采砂规划

时间:2024.4.20

浅谈河道采规划

为维护河势稳定,保障防洪安全、通航安全和基础设施安全,实现砂石资源在保护中开发利用、在利用中更好地保护的目的,就迫切需要对我市重要河道进行系统、全面的采砂管理规划,以更好地指导采砂活动科学、有序地开展。

一、河道采砂规划的必要性与紧迫性

1、编制河道采砂规划是保证河势稳定和防洪、通航、涉河工程安全及生态与环境保护的需要

近几年,为满足住房项目及各地重点项目划定的采砂区,采砂总量未进行有效控制,监管措施不具体,河道采砂规模也逐渐扩大,滥采、偷采等无序开采现象日趋严重。在不恰当的时间、不合理的区域采用不恰当的作业方式进行采砂活动,都将会给河势稳定、防洪和通航安全、水生态与环境保护、沿河涉水工程及设施运行等带来不利的影响。

2、编制河道采砂规划是加强河道采砂管理的需要

河道采砂管理的目标是要达到依法、科学、有序。“有序”是目的,“科学”是基础,“依法”是前提和保障。没有一个健全和便于操作的法律、法规体系,没有一个系统的科学规划,没有一整套有效的管理制度和实施办法,有序管理的目标将难以实现。因此科学编制河道采砂规划,明确禁采区、可采区及保留区,科学制定采砂控制性指标,建立健全管理体制,提高河道采砂管理水平和能力,推行采砂许可制度,规划指导河道采砂管理工作,使河道采砂管理尽快走上法制、科学、规范的轨道。

3、编制河道采砂规划是实行河道采砂统一规划制度和完善流域综合规划的需要

20xx年6月,安徽省人民政府以第223号政府令颁布了《安徽省河道采砂管理办法》。根据该办法第六条规定“河道采砂实行统一规划制度”。编制河道采砂规划是实行河道采砂统一规划制度的需要。水利部20xx年1月召开了全国江河重要河段采砂管理规划编制工作会议,启动全国重要江河采砂规划的编制工作。

流域综合规划是对开发、利用和保护流域的总体要求,规划内容包括防洪除涝、水资源配置与开发利用、水资源保护、航运、水力发电规划等等。河道采砂

规划也是流域综合规划必不可少的组成部分。

4、编制河道采砂规划是合理开发利用河道砂石资源的需要

河道内砂石的第一属性是河床结构的组成部分,第二属性是矿产资源。河道内砂石是河道稳定、水沙平衡的物质基础。对于开采历史储量砂为主的河流,河砂是远古年代沉积的地层砂,是不可再生资源,无限制开采会破坏水流赖以依托的河床结构;对于泥沙补给较丰富的河流,无序开采将会影响河床水沙平衡,引起冲淤变化,这些都会引起局部河势的突变,影响河势稳定和防洪安全。

二、河道采砂规划的主要任务

规划的主要任务是:调查分析河道采砂现状及监管情况,分析总结砂石利用与监管中存在主要的问题;分析河道演变规律、演变趋势及对河道采砂的限制和要求;根据河道水文泥沙特性、泥沙输移和补给规律,统筹考虑区域内经济发展对砂石的需求,合理确定年度采砂控制总量及分配规划;在深入分析河道采砂对河势控制、防洪保安、水资源利用、生态环境保护及其它方面影响的基础上,科学划分禁采区、可采区和保留区,并按照合理利用和有效保护的要求,对砂石开采的主要控制性指标加以限定;初步分析采砂后对防洪安全、河势稳定、供水安全和水生态及水环境的影响;在认真总结以往采砂管理经验的基础上,研究提出采砂规划实施与管理的指导意见,以及加强采砂管理的政策制度建议。

三、河道采砂规划的编制

1、编制河道采砂规划的主体:

根据《安徽省河道采砂管理办法》规定:按照河道管理权限,由市、县人民政府水行政主管部门编制(也可委托有关规划设计单位编制),报上一级人民政府水行政主管部门批准。

2、编制河道采砂规划的基本原则与要求:

(1)坚持以维护河道河势稳定,保障防洪、通航、供水和水环境安全的原则。采砂规划要充分考虑防洪安全和通航安全以及沿江沿河涉水工程和设施正常运用的要求,要与各流域或区域综合规划以及防洪、河道整治、航道整治等专业规划相协调,注重生态环境保护。对于少数蕴藏金矿河段采砂规划的应征求当地国土矿产部门的意见,在矿产开采的同时需维护河道河势稳定。

(2)坚持科学发展,可持续发展的原则。处理好当前与长远的关系,体现人

水和谐、协调发展的治水理念和“在保护中利用、在利用中保护”的要求,适度、合理地利用江砂资源。

(3)坚持全面、协调、统筹兼顾的原则。正确处理流域上下游、左右岸以及各地区之间的关系以及保护与利用、规划与实施、实施与监管、灾后重建重点项目与地方建设用砂的关系,按照建设节水型社会的要求,最大限度将采砂规划与河道治理和航道治理相结合,尽量满足新形势下河道采砂的需求。

(4)坚持总量控制、分年实施的原则。突出规划的宏观性、指导性、适应性和可操作性的要求,为采砂管理提供基础依据。

(5)坚持突出重点、兼顾一般的原则。对采砂管理矛盾突出、流域内经济发展水平较高和采砂对河道影响较大的河流,采砂规划应尽量详细具体,在此基础上,兼顾一般河流的采砂规划。

(6)坚持与河道、航道治理工程及河道内其他综合利用相结合,实现互利双赢的原则。按照建设节约型社会的要求,最大限度地将采砂规划与河道治理和航道治理相结合,尽量减少疏浚弃砂,实现砂石资源利用的最大化。

四、采砂规划编制要点

(一)**河作为淮河流域的支流之一,其河道采砂特点如下:

1、采砂船数量众多,采砂设备和船只和设备整逐步升级;

2、采砂基本为开采储量砂,砂石用途主要为为建筑用砂;

3、社会关注度高,采砂管理逐渐从无序到有序;

4、非法采砂依旧,多部门联合执法行为逐步加强;

5、采砂管理方式差别大,总体执法水平低。

(二)**河河道采砂编制要点

1、收集规划河流采砂的兴起、发展过程,采砂量、采砂位置分布、采砂设备的数量及型号(功率)、采砂方式,以及现阶段河道采砂监管机构设置、隶属关系、人员配备和监管方式、采砂许可形式等,前期资料的收集工作。

2、抓住规划的主要内容,突出报告的重点。

3、采砂规划依据为安徽省人民政府以第223号政府令颁布了《安徽省河道采砂管理办法》。符合江河流域综合规划和区域综合规划,并与相关专业规划相协调。

4、弄清禁采区和禁采区域的关系。

5、结合河道整治、防洪规划、航道整治来规划可采区,改善局部河段河势、扩大河道行洪能力和改善通航条件等状况。

6、可采区的布置要保证岸线平顺衔接,以保持河道水流顺畅。

7、河道采砂规划的编制是为河道采砂管理服务的,在规划编制报告中要充分体现河道采砂管理的要求。

五、结语

开展河道采砂规划意在遏制非法、违规采砂活动,在不影响河道安全行洪的前提下合理有序地利用砂石资源。河道采砂规划编制是推进依法采砂管理的需要,是河道安全行洪的需要。


第二篇:长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案


长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案

(简要本)

上海市水务局

交通部长江口航道管理局

OO七年七月


编  制  说  明

本报告中的“禁采区”和“可采区”所指的采砂活动是指非建筑类采砂(包括河道整治和堤防整修采砂、航道治理采砂和圈围造地采砂等)。建筑类采砂在长江河道上海段属全面禁止的采砂活动。因此,在本报告中所列的“禁采区”内禁止一切采砂活动。

由于长江口河势演变规律十分复杂,本次规划实施方案从划定禁采区入手,通过充分论证,划定禁采区。对禁采区以外的区域原则上划为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程须在具体的采砂项目中作详尽的可行性论证。

本次采砂规划实施方案不涉及《上海市滩涂资源开发利用和保护“十一五”规划》中确定的促淤圈围区,也不涉及崇明东滩鸟类国家级自然保护区、长江口中华鲟自然保护区和九段沙湿地自然保护区。


目    录

1  前言... 1

2  编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性... 2

2.1  河道采砂的基本情况... 2

2.2  无序采砂造成的危害... 2

2.3  采砂管理存在的问题... 3

2.4  编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性... 4

3  采砂规划实施方案编制原则与任务... 7

3.1  编制原则... 7

3.2  编制依据... 7

3.3  编制任务... 8

4  基本情况... 10

5  河床演变... 13

5.1  南支... 13

5.2  北港... 19

5.3  南港... 23

5.4  北槽... 25

5.5  南槽... 25

5.6  北支... 27

6  长江口河势控制对采砂规划实施方案的要求... 29

6.1  南支... 29

6.2  北港... 30

6.3  南港... 31

6.4  南槽... 31

6.5  北支... 32

7  长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求... 33

7.1  长江口航道现状、发展目标和存在问题... 33

7.2  长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求... 37

8  长江口主要涉水工程对采砂规划实施方案的要求... 40

8.1  海塘... 40

8.2  沿江水闸... 41

8.3  饮用水水源地... 41

8.4  污水排放口... 42

8.5  港口设施... 43

8.6  促淤圈围工程... 43

8.7  自然保护区... 43

8.8  过江市政工程... 44

9  禁采区规划实施方案... 46

9.1  禁采区划定原则... 46

9.2  禁采区的确定... 47

10  “十一五”期间圈围造地需砂量和对策... 50

11  规划方案的实施与管理... 52

12  结论与建议... 53

12.1  结论... 53

12.2  建议... 53


1  前言

长江河道大规模采砂活动始于上世纪八十年代后期,随着长江中下游地区经济建设的快速发展,建筑砂石需求量大增,在社会需求和经济利益驱动下,长江河道采砂活动愈演愈烈,滥采乱挖现象十分严重,给长江河势稳定、防洪安全、航道安全带来严重不利影响。为此,20##年6月,国务院办公厅发出通知,要求长江中下游各省(市)人民政府应立即采取有效措施,对本省(市)境内长江河道的采砂活动进行全面治理整顿,彻底取缔非法采砂活动。20##年2月,长江中下游干流河道开始全线禁采江砂。20##年1月1日,由国务院发布的《长江河道采砂管理条例》正式施行(以下简称《条例》)。根据《条例》要求,长江水利委员会于20##年10月编制了《长江中下游干流河道采砂规划报告》。20##年,水利部以水规计[2003]第39号文批复了该规划报告。之后,长江中下游沿线开始按规划方案实施采砂,并按采砂许可方式进行有序管理,使长江中下游采砂管理工作逐步走上了依法、科学、有序的轨道。

20##年10月编制的《长江中下游干流河道采砂规划报告》的规划范围为长江中下游干流宜昌至河口长1893km的河段(包括徐六泾以下的长江河口段),规划研究的采砂活动主要是指建筑砂料开采,规划期为2002~20##年,规划期内视情况变化可适时补充修订规划。

长江口河势演变规律复杂,影响河势稳定的因素较多。长江口也是深水航道所经之处,保障航道安全极为重要。为此,长江河道上海段对建筑类采砂仍实行全面禁采制度,对非建筑类采砂(包括河道整治和堤防整修采砂、航道治理采砂和圈围造地采砂等)也有必要严格管理,以便于科学引导并规范非建筑类采砂行为。

2  编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性

2.1  河道采砂的基本情况

长江河道上海段的采砂活动十分频繁,采砂的主要目的是为河口滩涂圈围造地及新建港区陆域形成提供吹填砂料。

由于上海市圈围造地的规模较大,对河道采砂的需求量很高。据统计,仅2004和20##年,经许可从长江河道采砂用于圈围造地的砂量就达7800多万方。今后,为满足2010世博会建设用地需要,上海市利用河口滩涂圈围造地的力度还将进一步加大。

河道泥沙在一定条件下是可再生资源,只要科学、合理、有序地采砂,完全可以做到既不破坏河势稳定和两岸堤防安全,也有利于地区经济发展。近年来,长江河道上海段的采砂活动按照有关规定进行立项、审批、监察,总体情况良好,但也存在一些无序采砂现象,对河势稳定、防汛安全、航道和通航安全带来一些负面影响。如采砂船只曾在瑞丰沙区域集中采砂,对瑞丰沙体的稳定、北槽进口航道水深、长兴岛南岸和南港南岸一带深水岸线的稳定带来不利影响。同时,运砂船只在航道内穿行,给长江口船舶的航行安全带来很大隐患。

为更好地贯彻落实《长江河道采砂管理条例》,加强采砂管理,维护河势稳定,保障防汛、航道和通航安全,制定《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》十分必要。

2.2  无序采砂造成的危害

2.2.l  危及堤防安全

无序采砂在一定程度上改变了某些河段的河床形态和水流走势,使河床冲淤失去平衡,甚至导致局部河势恶化,河槽下切,部分江滩崩塌,护岸工程遭到破坏,直接影响大堤安全。因此,无序采砂对河势稳定和防洪安全的影响非常严重。

2.2.2  危及航道安全

无序采砂容易增加航道周边泥沙涌入强度,使航道水深减小,增加航道疏浚工程量。同时,无序采砂容易改变航道的边界条件,造成航道轴线扭曲、宽度缩窄,给航道水深维护带来不利影响。

2.2.3  影响航运安全

无序采砂对航运的影响,一方面表现为众多采砂船拥塞挤占航道,遮挡航行标志,使船舶航行和停靠困难,船只搁浅和碰撞等海损事故频繁发生。另一方面,无序采砂容易引起河道变迁,使沿江港口、码头作业困难,严重的可能造成港口、码头淤废,或使河道主泓偏移。

2.2.4  水生态环境遭到破坏

无序采砂容易破坏水生生物栖息地从而影响水生生物的生存和繁衍,也会影响珍稀水生物的栖息场所和饵料资源。如果在鱼类繁殖期采砂,则会严重影响鱼类产卵,影响鱼类资源的补充。同时,由于大量采砂船云集江中,生活废污水和船舶废油排入江中,对附近水域水质造成污染。

2.2.5  涉水工程易受破坏

目前,长江河道过江管线、过江桥隧等工程不断增加,任意采挖江砂容易将管线挖断、桥隧损坏,造成通讯中断、交通中断等严重后果。

2.3  采砂管理存在的问题

(1)需要进一步贯彻落实《长江河道采砂管理条例》

《条例》的颁布,有效地促进了长江河道采砂管理。目前应加强宣传,进一步贯彻落实《条例》,特别是各地要制定配套法规,落实机构、人员以及相应的责任,真正把《条例》的各项规定落到实处。

(2)长江河道上海段缺少采砂规划实施方案

无序和非法采砂容易给长江河势、防洪、航道、航运、生态与环境带来严重的负面影响,对河道采砂缺乏系统的科学论证分析也是重要的原因之一。目前,由于长江河道上海段没有制定采砂规划实施方案,也助长了一些无序采砂现象的发生。

(3)缺乏具体法规和专门监管手段

过去由于没有专门的河道采砂管理法规,既没有充分发挥流域机构、地方政府、地方各级水行政和相关部门的作用,也没有相应的采砂管理执法队伍。采砂管理的组织机构、执法装备、管理经费均不落实,监管的法规依据和手段欠缺,影响执法效果。

2.4  编制采砂规划实施方案的必要性与紧迫性

(1)稳定河势、保障防洪、保护航道和通航安全的需要

河势稳定是长江中下游防洪安全、航道安全、通航安全、沿江工农业和交通通讯设施正常运行的重要条件。在不合理的区域采砂、在不恰当的时间采砂、采用不恰当的作业方式等,均会对长江中下游河势稳定产生不利影响,并对防洪、航道和通航安全、水环境和水生态保护、沿江重要设施的运行等方面带来不利的影响。

因此,制定采砂规划实施方案是保证长江中下游防洪安全、河势稳定、航道保护和通航安全的需要。

(2)《长江河道采砂管理条例》的要求

《条例》规定,国家对长江河道采砂实行统一规划制度。长江河道采砂规划由长江水利委员会会同沿江各省市人民政府水行政主管部门编制,经征求航务管理局和海事机构意见后,报国务院水行政主管部门批准。这是《条例》就长江河道采砂管理制度方面提出的基本要求。编制《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》是贯彻执行《长江河道采砂管理条例》的具体措施之一。

(3)完善和修订《长江河道中下游干流河道采砂规划》的需要

随着三峡水库的蓄水运行和中下游河道的河势调整,长江中下游干流河道江砂开采的条件发生了较大变化,及时调整规划以适应新的河道演变形势十分必要。因此,为使长江中下游干流河道采砂规划更具指导性和可操作性,使规划较好地满足长江中下游干流河道采砂管理的需要,很有必要编制《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》。

(4)制订长江流域采砂专业规划的需要

1990年国务院批准的《长江流域综合利用规划简要报告(1990年修订)》,是合理开发、利用和保护长江的综合性规划。综合利用规划是对开发、利用和保护长江的总体要求,必须有各项专业规划与之配套,如河道治理规划、防洪规划、航道规划、航运规划、岸线利用规划以及河道采砂规划等。当前,长江河道采砂存在的问题十分突出,制定《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》既是满足当前长江河道采砂管理的急迫需要,也是完善长江流域专业规划的需要。

(5)制定符合长江河道上海段实际情况的采砂规划实施方案的需要

20##年编制的《长江中下游干流河道采砂规划报告》对上海段未做深入的规划和研究。长江河道上海段的采砂与长江中下游干流河道其它河段的采砂有所不同:一是影响不同,河口段无序采砂易引起河势变化,对航道安全(特别是长江口深水航道)产生的影响更为突出;二是砂质不同,长江河道上海段处于长江入海口,砂粒相对较细;三是用途不同,上海段所采泥沙主要用于吹填造地,一般不作为建筑材料;四是补给方式不同,河口的泥沙除了上游来沙以外,近海沉积的泥沙会随潮流带进河口沉积;五是采砂主体不同,本市采砂活动的主体主要是在圈围滩涂中需要吹填造地的建设单位。因此,制定符合长江河道上海段实际情况的采砂规划实施方案十分必要。

(6)加强采砂管理的需要

采砂规划实施方案是采砂管理的基本依据之一。为了制止无序和非法采砂活动,合理开采江砂,为沿江经济建设协调发展服务,必须抓紧编制符合上海特点的采砂规划实施方案,制定相应的管理条例。依据采砂规划实施方案强化审批管理,强化执法手段和现场监管力度,使长江河道上海段采砂活动尽快走上依法、科学、有序的轨道。

3  采砂规划实施方案编制原则与任务

3.1  编制原则

《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》的编制遵循以下原则:

第一,合法原则。应遵循国家《水法》、《防洪法》、《环境保护法》、《环境影响评价法》、《长江河道采砂管理条例》、《河道管理条例》、《航道管理条例》、《港口法》等有关法律法规;

第二,统筹兼顾原则。以维护长江口河势稳定、保障防汛和航道安全为重点,并与长江口综合整治、航道整治、涉水工程保护、滩涂开发利用和保护、水功能区划等专业规划相协调。

第三,实事求是原则。采砂规划实施方案是长江河道管理与监督的依据,应一切从实际出发,突出指导性和可操作性。

第四,从划定禁采区入手。由于长江口河势演变规律十分复杂,加上上海市滩涂圈围造地对砂量的需求量较大,供需矛盾十分突出。本规划实施方案从划定禁采区入手,通过充分论证,划定禁采区。对禁采区以外的区域原则上划为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程将在具体的采砂项目中要求作详尽的可行性论证。

3.2  编制依据

以国家颁布的有关政策法规文件、已批准的规划设计文件以及其他相关文件为依据,主要包括:

1.《中华人民共和国水法》(20##年10月1日起施行);

2.《中华人民共和国防洪法》(1998年1月1日起施行);

3.《长江河道采砂管理条例》(20##年1月1日起施行);

4.《中华人民共和国航道管理条例》(1987年10月1日起施行);

5.《上海市防汛条例》(20##年9月1日起施行);

6.《上海市滩涂管理条例》(1997年1月1日起施行);

7.《海上交通安全法》(1984年1月1日起施行);

8.《长江上海段船舶定线制规定》(20##年3月1日起施行);

9.《中华人民共和国港口法》(20##年1月1日起施行)

10.《上海港口条例》(20##年3月1日起施行)

11.《长江河道采砂管理条例实施办法》(20##年7月15日起施行);

12.《中华人民共和国航道管理条例实施细则》(1991年10月1日起施行);

13.《上海市城市总体规划(1999~20##年)》;

14.《长江口综合整治开发规划要点报告(20##年修订)》;

15.《长江口航道规划要点报告》(20##年);

16.《上海市滩涂资源开发利用和保护“十一五”规划》(20##年);

17. 上海市滩涂湿地自然保护区等相关法规和规章。

3.3  编制任务

划定长江河道上海段的禁采区和可采区,为采砂管理部门提供管理和监督的依据,并为沿江防汛安全、河势稳定、航道和涉水工程正常运行提供保障。

规划范围为上海市行政区域内的长江河道,北侧大致以北支中线为界(不包括划归江苏省的新村沙和新隆沙),西侧以南支上段河道中线为界,东至长江口50号灯标,南至芦潮港(图3-1)。

本次采砂规划实施方案的规划期为2007~20##年。


 


图3-1  规划范围图(图中粉红色虚线范围)

4  基本情况

4.1  河道概况

长江口自徐六泾至口外50号灯标,全长约181km。长江口平面形态呈喇叭形,上段徐六泾河宽5.7km,口门处启东嘴至南汇嘴展宽至90km。长江主流在徐六泾以下由崇明岛分为南支和北支,南支在吴淞口以下由长兴岛和横沙岛分为南港和北港,南港以下被江亚南沙和九段沙分为南槽和北槽,使长江口呈三级分汊、四口入海的河势格局,共有北支、北港、北槽和南槽四个入海通道。

长江河道上海段西自崇头,东至口外50号灯标。包括北支河道的南半部分、南支河段浏河口上游河段的北半部分、南支河段的浏河口下游河段、南北港和南北槽。

4.2  气象

长江口地区属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨水丰沛,日照充足。受地理位置和季风影响,气候具有海洋性和季风性双重特征。冬季寒冷干燥、夏季雨热同季、春季冷暖干湿多变、秋季秋高气爽构成了长江口地区的气候特点。

据区内各气象站资料统计,长江口地区年平均气温约15~16℃,年平均降水量1100mm左右,年平均降水日数约125天。长江口区风向有明显的季节性变化,全年以东南风出现频率最高,冬季盛行西北风或偏北风,夏季以东南风或偏南风为主,多年平均风速3~4m/s。长江口区光照充足,年平均日照时数2000~2100h,年平均蒸发量1200~1400mm,年平均相对湿度约为80%。

4.3  径流

大通站是长江中下游最后一个径流控制站。据大通站1950~20##年资料统计,多年平均流量28620m³/s,相应多年平均径流量9033亿m³。径流年内分配不均匀,汛期5~10月份占全年的71.1%。从多年平均情况来看,7月份径流量最大,为1350亿m³,占年径流总量的15.0%;2月份径流量最小,为284亿m³,仅占年径流总量的3.1%;径流的年际变化较大,历年最大年径流量为1954年的13600亿m³,历年最小年径流量为1978年的6760亿m³。

长江入海径流在南、北支分流口作第一次分流,在南、北港分流口作第二次分流,在南、北槽分流口作第三次分流。目前,北支的分流量较小,一般不足5%;南支是长江入海的主流通道,约95%以上的长江径流量经南支下泄。南、北港落潮分流比一般在43.5~56.5%左右。南、北槽的落潮分流比约在46.3%~54.5%左右。

4.4  潮汐

长江口口外潮汐属正规半日潮,一个潮周期为12小时24分钟。潮波进入长江口以后,由于水深变浅,加上径流作用逐步发生变形而成为非正规半日潮。潮波变形程度越向上游越大,导致潮位、潮差和潮时沿程发生变化,潮位越往上游越高,潮差越往上游越小,潮时自河口向上游涨潮历时缩短,落潮历时延长。

长江口区潮汐日不等现象较为明显,尤其是高潮不等,一般夏半年是夜潮大于日潮,冬半年是日潮大于夜潮。潮波波形表现为以前进波为主的混合波,潮差从口门向口内逐渐减小,涨潮历时缩短,落潮历时延长。口门附近中浚站的多年平均潮差2.66m,最大潮差4.62m。

4.5  潮流

长江口外潮流属正规半日潮流,一个涨落潮周期为12小时24分钟。潮流进入长江口以后,逐步发生变形而成为非正规半日潮流。潮流在进入河口之前,潮位和流速的时间过程基本保持一致,即涨潮流最大流速出现在高潮附近,落潮流最大流速出现在低潮附近,进入河口后,相应的水位和流速随时间变化不再同步,存在相位差,一般分为四个阶段,涨潮落潮流、涨潮涨潮流、落潮涨潮流、落潮落潮流。

由于长江口门宽阔,涨落潮量十分巨大。在上游径流接近多年平均流量,口外潮差接近多年平均潮差的情况下,平均潮流量达266300m3/s,为长江口多年平均径流量的9.3倍。两个全潮的进潮总量洪季大潮可达53亿m3,小潮约16亿m3;枯季大潮可达39亿m3,小潮约13亿m3

4.6  泥沙

长江口的泥沙主要来自上游。据大通站1950~20##年实测资料统计,多年平均含沙量0.48kg/ m³,多年平均输沙量4.30亿t。由于长江的输沙量与降水和径流有直接关系,输沙量的年际变化和年内变化特性与径流量的变化特性相应。据大通站径流泥沙同步资料系列分析,流量与输沙量在水文年内的变化过程基本同步,且沙量的年内分配比水量更集中。

受上游建坝、水土保持等人类活动的影响,自上世纪六十年代以来,长江来沙量总体上呈持续下降趋势。20##年,大通站来沙量已不足3亿吨,20##年又降至2.06亿吨,20##年仅1.47亿吨,20##年为2.16亿吨。

4.7  波浪

长江口区盛行浪向与盛行风向颇为一致,冬季以偏北浪为主,夏季以偏南浪为主,春秋两季为浪向交替过渡季节。长江口内高桥站的多年平均波高0.35m,平均波周期2.4s。长江口门附近的引水船站夏季平均波高0.8m,冬季平均波高1.0m。

5  河床演变

5.1  南支

南支河段上起徐六泾,下至吴淞口,全长70.5km。徐六泾处江面宽约5.7km,至吴淞口江面宽度达17.0km。(图5-1)。

 

图5-1  长江口南支河段河势图(2002~20##年)

5.1.1  徐六泾~七丫口

白茆沙和上扁担沙(即七丫口以上扁担沙)是南支上段的主要沙体。白茆沙将南支上段河道分为白茆沙南、北水道。

上世纪五十年代末徐六泾节点形成后,因遭遇大洪水,白茆沙多次出现沙体被冲散的情况,大水过后,白茆沙沙体逐渐淤涨,白茆沙河段又恢复南、北两汊分流的格局。如1954年长江发生特大洪水,主流直冲白茆沙,被冲刷的泥沙一部分补给到崇明岛头,一部分下移补给到扁担沙,江中仅存一个长度为2.4km,最大宽度为0.5km的小沙包。1958年以后小沙包恢复淤涨,至1973年,白茆沙发展成为长8.2km,宽0.9km的沙体,面积达7.2km2

1983年长江发生大洪水,白茆沙被水流切割分裂,部分沙体并入扁担沙,其余沙体分裂为8个小沙包。此后,分散的小沙体逐渐合并,至1992年,沙体数目减至4个,面积增大至33.8 km2。1992年以后,沙体继续合并,目前沙体数目为2个。

上世纪九十年代以来,白茆沙头在水流的顶冲作用下持续后退,1991~1999年,白茆沙头-5m线总计后退2500m;1999~20##年,又后退950m;2002~20##年,又后退400m(图5-2)。随着白茆沙体受冲,大量的底沙下泄进入下游河槽。

 

图5-2  白茆沙1997~20##年-5m等深线变化图

白茆沙南、北水道是分泄南支上段长江径流的两个主要水道。至1994年,白茆沙扩大淤高,白茆沙南北水道成形、加深,两条水道的-10m等深线贯通。1997年,白茆沙北水道上段淤浅,-15m深槽萎缩,下口-10m等深线中断;而此时白茆沙南水道-15m深槽有所发展。受1998、1999年洪水影响,白茆沙头切滩形成等深线向下游闭合的中水道。20##年,白茆沙中水道有所发展,最大水深超过15m;白茆沙北水道水深有所改善,不足10m水深的浅段长度减小;白茆沙南水道-15m等深线全线贯通。

5.1.2  七丫口~浏河口

南支上段主流的往复摆动,会导致进入南支下段的主流不稳定。自徐六泾节点形成以来,南支下段的主流摆动幅度显著减小。上世纪八十年代以来,白茆沙北水道逐步恢复发展,南支下段的总体河势保持了较长时间的相对稳定。

扁担沙是南支河段最大沙体,长41.5km,最大宽度6.2km,沙体-5m线以上总面积123.6 km2(20##年)。徐六泾节点形成后,白茆沙北水道发展,扁担沙上部南侧受水流冲刷,滩面由淤涨转向后退,冲刷的泥沙淤积在扁担沙中段,沙体中段向南淤涨,使该段南支主槽略有束窄,水深增加。

上世纪六十年代至八十年代,南支下段浏河口断面处最大水深基本维持在20m左右。自1982~1992年,南支水道-20m槽向下游延伸约1.2km。1992~20##年,浏河口上游的扁担沙南缘-5m线向北后退最大幅度约2.3km,浏河口下游的扁担沙南缘-5m线向南淤涨最大幅度约1.5km,由此导致浏河口附近南支主槽进一步束窄,水流集中,深水区进一步向下游延伸(图5-3)。2002~20##年,扁担沙下段南缘进一步南压,通往新桥水道的南门通道发展。

 

图5-3  南支下段-5m等深线变化图

5.1.3  南北港分流口

南北港分流口附近沙洲罗列、变动频繁,南北港分流口的位置和分流通道也不断变化。1861~20##年,南北港分流口位置下移和上提各3次,分流口的位置在石头沙至浏河口附近上下摆动。由于水流数次切滩,产生新的通南北港分流通道各有5次。由于南支下段沙洲不断冲刷下移,通往南北港的分流通道呈逐步偏转、扭曲、泄流不畅,最终通过切滩形成新的分流通道取代老通道。

近10多年来,南北港分流口处河势发生了较大变化,主要表现为分流口附近各沙体头部不断冲刷后退和宝山北水道形成。

(1)宝山北水道

二十世纪九十年代初,落潮水流在新浏河沙体上切滩形成串沟,该串沟自形成后不断发展,目前已成为通往南港的主要水流通道,即宝山北水道。新浏河沙被宝山北水道分为两个小沙体,串沟上游的沙体称为新浏河沙包,下游沙体仍称为新浏河沙。至20##年,宝山北水道-10m线上下游贯通,目前最大水深在20m以上。

(2)宝山南水道

自1990至今,宝山南水道上口-10m槽宽度均未超过500m,特别是1996~20##年,宝山南水道上口-10m槽宽度自450m束窄至180m。这期间,宝山北水道则呈迅速发展之势,宝山南水道的萎缩与宝山北水道的发展是紧密相关的。但2003~20##年,宝山南水道有所恢复,进口-10m槽宽由175m增加到320m。

(3)新桥通道、新新桥通道和新桥沙

2002~20##年,扁担沙南缘-5m等深线南移1.2km,同时新新浏河沙包和新浏河沙向东南方向冲刷后退,新桥通道上段约整体南移了1km。20##年,新桥通道上段-5m槽宽3.4~3.9km。20##年,新桥通道上段-5m槽宽约3.4km(图5-4)。

由于新桥沙宽度增加,20##年,新桥通道上段-5m槽最窄处宽度仅为1.3km(20##年最窄处宽度为1.9km)。同时,新桥通道上段和下段的连接不再顺畅(图5-4)。

20##年,新新桥通道下口-5m槽宽明显增加,整个通道-5m槽宽大致在700~900m。由于扁担沙南缘南压,新新桥通道与新桥通道上段的连接也不再顺畅(图5-4)。

20##年,新桥沙形态细长,-5m以上的沙体长约8.8km。20##年,沙体形态宽短,沙体长度缩短为5.5km,沙体中部宽度由20##年的500m增加为20##年的2.1km;同时,新桥沙南缘南压了1.2km(图5-4)。

 


图5-4  南北港分流口-5m线变化图(2002~20##年)

(4)新浏河沙包

自新浏河沙包与新浏河沙分离以后,其沙头不断冲刷后退。1991~1996年,新浏河沙包沙头-5m线冲刷后退约350m,沙尾-5m线上提约1100m,沙体略向两侧淤涨,沙体面积保持在300~350万m2。受1998和1999年长江大洪水作用,新浏河沙包沙头后退速度加快。1998~1999年沙头-5m等深线下移1000m。2000~20##年平均每年下移约600m,沙体头部的10m等深线也逐年下移。2002~20##年,沙头-5m等深线又下移2700m,同时沙体面积大幅缩小。

(5)新浏河沙

新浏河沙随宝山北水道的发展而不断下移。1991~1996年,新浏河沙头部-5m线向下游冲刷后退约1200m,平均每年下移250m。1996~20##年,新浏河沙后退速度加快,特别是1998、1999年两次洪水过程,使宝山北水道迅速发展成为南支进入南港的主汊之—,沙头年均下移速度超过500m。2002~20##年,新浏河沙头部-5m线又冲刷后退1300m。

(6)中央沙

上世纪八十年代,中央沙沙头-5m线年均后退350m。至九十年代初,又有部分上游下移沙体合并中央沙,中央沙沙头-5m线位置上溯1km以上,1992年中央沙沙头-5m线距石头沙钢标达13.5km。上世纪九十年代中前期,由于宝山北水道形成后迅速发展,中央沙前缘的南沙头通道下段出现淤积,顶冲中央沙沙头的水流减缓,中央沙沙头后退速度减缓,-5m线年均后退162m左右。1998和1999年大洪水后,中央沙持续后退年均266m以上。20##年9月中央沙沙头距石头沙钢标11.4km,至20##年5月沙头又后退了560m。2002~20##年,中央沙头-5m线又后退970m。

5.2  北港

5.2.1  北港主槽

北港上段主槽偏北,中下段主槽偏南。青草沙和堡镇沙是北港的主要沙体。1986年,北港中下段主槽水深相对较浅,10m等深线尚未全部贯通。至1993年,北港中段10m等深线基本贯通,10m深槽前端向下游延伸8km左右,年均前进1100m。

1993~1997年,北港10m深槽前端向下游延伸7.2km,年均推进1800m。1997~20##年,北港10m深槽前端向下游进一步延伸7km,年均推进1750m。2001~20##年,北港10m深槽下延1km,年均330m,推进速度略有减缓。至20##年,北港中下段主槽展宽,横沙岛北侧主槽最大水深达14m。

5.2.2  青草沙

青草沙体南依长兴岛,北侧为北港主槽。上世纪六十年代初青草沙-5m线以上面积为61.2km2。随着中央沙北水道的逆时针偏转,青草沙体逐渐淤涨,1972年中央沙与青草沙的-5m线相连,青草沙-5m串沟中断,北小泓头部淤积萎缩,青草沙-5m线以上面积发展为84.03km2,其后沙体持续淤涨,1978年青草沙-5m线以上面积达到最大值94.78km2。1982年,青草沙再次被切割并下移,青草沙-5m线以上面积减至59.55km2,随后在落潮水流的作用下,青草沙上段向北略有淤涨,下段向南大幅冲刷,沙体面积不断地减小,至20##年,面积减小至48.30km2(图5-5)。

 

图5-5  青草沙-5m等深线变化图

5.2.3  堡镇沙

1986年,堡镇沙沙尾尚在奚家港上游3km处,在其下游,六滧沙洲群呈一字排开。1993年,堡镇沙和六滧沙洲群连成一体(合并后的沙体统称为堡镇沙),此时的沙尾在奚家港下游3.4km附近。沙体南侧,上段冲刷,下段淤积。

1993~1997年,堡镇沙沙尾向下游延伸了2.4km(年均600m)。1997~20##年,堡镇沙沙尾向下游延伸了2.1km(年均420m)。沙体南缘仍呈上段冲刷、下段淤积的变化趋势。

2002~20##年,堡镇沙沙尾向下游推进了4km(年均2km),沙尾前端到达横沙岛中部。

图5-6  北港5m等深线变化图(1997~20##年)

5.2.4  横沙东滩

横沙东滩位于横沙岛东侧,隔北港主槽与北港北沙相望。1978~1985年,横沙东滩呈北冲南淤的演变趋势,北缘-5m线后退约400m,南缘-5m线向南淤涨约300-600m,横沙东滩串沟位置东移近1000m(图5-8)。

1985~1998年,横沙东滩北缘-5m线向北大幅淤涨,最大淤涨幅度达2000m左右,同时,横沙东滩南缘-5m线大幅冲刷北退,最大蚀退距离约1500m(图5-8)。1998年起修建的北槽深水航道北导堤成为横沙东滩南缘的人工边界,横沙东滩南缘受河势演变的影响逐步减小。1998~20##年,横沙东滩北缘略有冲刷,北缘-5m线南移约100~ 200m(图5-7)。2003~20##年,横沙东滩北缘-5m线基本稳定。

 

图5-7  横沙东滩5m等深线变化图

5.2.5  北港北沙

北港北沙位于北港下口北侧,目前,-2m等深线以上滩地面积约106km2

从北港北沙东部南缘-2m等深线平面变化来看,1993~20##年,沙体东部南缘不断冲刷北退,沙尾不断延伸。2002~20##年,北港北沙沙头(即沙体西端)-2m等深线在落潮流作用下,冲刷后退约500m(图5-8)。

从-5m等深线平面变化来看,北港北沙南缘不断冲刷北退。2002~20##年,沙尾处-5m线北退约700m,同时沙头-5m线后退约1500m。即北港北沙近三年来沙体受冲缩小。

图5-8  北港北沙-2m等深线变化图(2002~20##年)

5.3  南港

南港河段上承南支下段,下接南、北槽,为顺直河段,南侧为主槽,河道中央偏北侧为瑞丰沙,北侧为长兴岛涨潮沟。

5.3.1  南港主槽

南港原为单一河槽,主槽偏靠南岸。历史上南港主槽出现过两次大淤积时期。第一次是在1860年左右,河槽全线淤积,约十年后淤积泥沙被推移入南槽,南港水深恢复;第二次是在20世纪60年代初至70年代初,十年间南港淤积了近4亿m3泥沙,10m等深线在南港下段一度中断。到1980年,淤积在南港的泥沙被推移出境,主槽水深及槽宽全面恢复,南侧主槽的平均水深达14m左右。

无论是在稳定期还是在淤积期,南港主槽位置均较为稳定,一直靠近南岸,10m槽的南边线较稳定,北边线随瑞丰沙的变化而变化,槽宽和水深也随之变化。

5.3.2  瑞丰沙

瑞丰沙形成至今,沙体发生过四次切滩并形成串沟,每次切滩均影响到北槽进口航槽的稳定,如1985年的切滩,导致原鸭窝沙航槽淤浅。20##年,由于主流摆动以及在瑞丰沙中部采砂等因素的影响,瑞丰沙中部又出现切滩,形成串沟,不利于园园沙航槽的稳定。

 

图5-9   瑞丰沙附近-5m等深线变化(1993-20##年)

5.3.3  长兴岛涨潮沟

长兴岛涨潮沟形成后,在涨潮动力的作用下,头部不断上溯。1973年长兴岛涨潮沟-10m槽的头部跨越马家港,至八十年代初期,又上溯了约4.5km。进入九十年代后,长兴岛涨潮沟的-10m槽头部再次上溯3.0km,目前,-10m深槽头部位置基本稳定,深槽中、下段槽宽基本稳定在500~700m。

5.3.4  园园沙航槽

由于南支主槽冲刷下来的泥沙淤积在江亚边滩,使江亚边滩向上淤涨和展宽,瑞丰沙尾与江亚边滩之间逐渐形成鸭窝沙浅滩,导致北槽进流不畅,瑞丰沙漫滩水量增加,分别于1976年、1980年、1986年、20##年四次发生切滩。其中1986年的切滩形成了园园沙通道,该通道不断发展成直接连通北槽的主通道。与此同时,原鸭窝沙航道迅速消亡,园园沙通道成为新的北槽上口通道。

园园沙航槽形成后,水道顺直,水深条件良好。20##年以后,瑞丰沙尾在马家港处又发生切滩形成串沟,该串沟仍进一步发展,对园园沙航槽的稳定产生不利影响。

5.4  北槽

北槽河道微弯,南侧为九段沙,北侧为横沙东滩。北槽自形成以后,一直处于发展之中。北槽涨潮分流比近年稳定在29.6%~34.3%,涨潮分沙比在21.1%~27.7%。落潮分流比为43.6%~55.1%,落潮分沙比在34.2%~54.6%。

横沙东滩串沟对北槽水深影响较大。当串沟形成发展时,北槽中下段淤浅。当串沟萎缩时,北槽中下段水深逐渐增加。1997年以后,北槽深水航道治理工程的实施消除了横沙东滩串沟的影响,北槽下段向北拓宽,涨落潮流路一致,北槽拦门沙区域水深条件得到改善。

5.5  南槽

南槽位于江亚南沙和九段沙的南侧。1997年以后,由于长江口深水航道南导堤工程实施,将江亚南沙与九段沙连成一体,,南槽上游入口恢复为单一河槽的形态。

南槽下段南北边界分别为九段沙和南汇边滩,均呈不断淤涨的趋势。1983年以后,九段沙尾向下淤涨的速度为250~300m/a,沙体南侧淤涨速度大于北侧。1997~1999年,北槽下段承受深水航道一期工程段来沙,加上1998、1999年长江连续两年发生大洪水,九段沙北侧淤涨速率加快,淤涨速率达300~500m/a,沙尾向北偏转;南汇边滩的淤涨部位集中在施湾(现浦东机场)至南汇嘴段,其中老港至南汇嘴岸段的淤涨速率较大,约为40m/a。

5.5.1  江亚南沙

江亚南沙原名江亚浅滩,1971~1980年发育为与南岸相连的边滩,1983年和1988年的洪水,使江亚南沙深槽切滩,江亚南沙由边滩变为河口心滩。1992~1997年,江亚南沙沙头-2m线冲刷后退。1998年,南北槽分流口的鱼嘴工程实施,江亚南沙沙头得以稳定,但由于鱼嘴工程的南侧堤较短,江亚南沙上段出现水深大于2m的串沟(称江亚南沙上串沟)。江亚南沙20##年实测地形显示(图5-10),上串沟最大水深已达3.6m。江亚南沙与九段沙之间的江亚南沙串沟的-5m等深线进一步上溯。同时,在上串沟与江亚南沙串沟之间出现-5m以深的浅槽,两串沟有发展连通的趋势,这对江亚南沙的稳定以及南槽上段河势的稳定都十分不利。

 

图5-10  江亚南沙20##年实测地形

5.5.2  九段沙

自1995年以来,九段沙上沙沙头0m等深线不断向上游淤涨。1997~20##年,九段沙0m线以上沙体面积和-2m线以上沙面积不断淤涨扩大。其中,0m线以上沙体面积自99.0 km2淤涨至127.3 km2;-2m线以上沙体面积自203.4 km2淤涨至224.8 km2

九段沙-5m等深线的平面变化显示,自北槽深水航道修建以来,九段沙下沙不断淤涨扩大,其中沙体向东北侧淤涨较快。

5.5.3  南槽主槽

自上世纪八十年代以来,南槽上段主槽不断刷深,河槽断面积不断扩大。上世纪八十年代,南槽上口最大水深约6.5m;九十年代,最大水深超过8m;20##年至今,上口最大水深超过9m。

自1998年北槽深水航道工程实施以来,南槽上段总体处于冲刷状态,南槽下段呈淤积趋势,南槽下段河槽容积和平均水深持续减小;江亚南沙的沙尾不断向南槽航道方向淤积,使南槽上段航道水深变浅,航道宽度缩小,对南槽航道不利。

5.6  北支

19世纪末至20世纪初,北支上口进流条件相对较好,分流比约25%左右,-5m槽贯通全河段。之后,由于上游通海沙、江心沙、老白茆沙不断发展,北支上口宽度逐步束窄。1958年以后,通海沙、江心沙围垦,徐六泾河段江面宽度从13km缩窄至5.8km。同时老白茆沙北靠崇明岛,北支进流条件进一步恶化,分流进一步减少,导致大量泥沙在北支河道沉积,河槽淤浅。

1958~1978年是北支历史上淤积最快的时期。据统计,-2m以下河槽容积从1958年的18.06亿m3减至12.54亿m3,年淤积率达0.28亿m3,特别是北支上段减小幅度达56.4%。

1978~1998年,北支河槽继续处于淤积萎缩的状态。其中北支上段在1978~1984年由于长江径流较丰,加上东方红农场西南角崩塌,使径流进入北支的方向发生调整,将北支进口的舌状堆积体冲散,北支的进流条件得到短暂改善,河槽出现短期冲刷。1998年以后,上段重回淤积萎缩的趋势。同时这一时期,由于河槽的淤积,河床阻力增加,影响到潮波的上溯速度,南北支汇潮点由北支进口口外下移到崇头至青龙港之间,导致北支上段河槽继续大幅度萎缩。口门圩角沙的围垦使北支上段的河宽进一步缩窄,导致枯季大潮期,青龙港涌潮加剧,北支水沙倒灌南支又有加重的趋势。

1998年以后,由于水沙倒灌加重,北支上段河床继1958~1978年大幅度淤积后,容积再次大幅度减少。1998~20##年,容积减小幅度达65.6%。由于青龙港涌潮加剧,北支中下段潮差增加,河床产生冲刷,-2m以下河床容积均有较大幅度的增加(表5-1)。

2001~20##年,北支上段河槽容积不断增加;北支中段-2m线以下河槽容积自2.95亿m3减小为1.88亿m3,减小幅度达36%,即该时期内,北支中段呈明显著淤积状态;而北支下段在2001~20##年呈冲刷状态,2003~20##年又有所淤积。

表5-1   北支河段-2m以下容积变化表(单位:108m3

6  长江口河势控制对采砂规划实施方案的要求

6.1  南支

6.1.1  徐六泾~七丫口

从南支河段的演变历史分析,白茆沙沙体经历了多次从分散到合并(或并岸)的复杂变化过程。同时,冲刷下来的大量泥沙进入南支下段,引起南支下段河槽淤浅。徐六泾节点形成后,白茆沙多次因遭遇大洪水出现沙体被冲散的情况,大水过后,白茆沙沙体逐渐淤涨,白茆沙河段又恢复南、北两汊分流的格局。由此可见,白茆沙南、北两汊分流的格局是南支上段河势稳定的内在需要,白茆沙南北水道的稳定分流对南支下段的河势稳定也十分有利。

上世纪九十年代以来,徐六径河段深槽不断南移,导致白茆沙南水道上口冲深扩大,而白茆沙北水道逐步萎缩。同时,白茆沙头在水流的顶冲作用下持续后退,沙体面积不断缩小。1989年,白茆沙面积54.9km2,20##年和1989年相比,白茆沙-5m线以上沙体面积减少了35%。因此,极有必要采取相应措施保护白茆沙体,建议将白茆沙列入禁采区范围。在最新修订的《长江口综合开发利用规划要点报告》中,在白茆沙的头部也布置了护滩工程。

6.1.2  七丫口~浏河口

2002~20##年,扁担沙下段南缘进一步南压,使南支下段主流进入北港阻力增加,部分水流自南门水道进入新桥水道再进入北港,南门通道有所发展。建议在扁担沙中段南缘、南门通道附近设置禁采区,防止南门通道进一步发展,同时可稳定南支下段主槽的北边界。在最新修订的《长江口综合开发利用规划要点报告》中,在扁担沙南缘也布置了护滩工程。

6.1.3  南北港分流口

南北港分流口处的三个沙体新浏河沙包、新浏河沙和中央沙是控制3个进入南港分流通道(宝山南水道、宝山北水道和南沙头通道)的重要沙体,其中宝山北水道的分流量最大,是分流南港的主通道,也是长江口主航道所经之处。水流自新桥通道上段进入宝山北水道,分流角约40度,分流角度较佳,有利于南港进流。但自上世纪九十年代以来,新浏河沙头不断冲刷后退,宝山北水道分流口的位置不断下移,分流形势向不利的方向发展。同时,因新浏河沙头不断冲刷后退,宝山北水道主轴线还存在顺针偏转的迹象。因此,极有必要采取相应措施保护新浏河沙、稳定宝山北水道,建议将新浏河沙列入禁采区范围。

南沙头通道是分流进入南港的次要通道,其位置在三个通道中最靠下游,也是分流角最大的一个通道(约60度)。由于位置偏靠下游,且分流角较大,根据南北港分流口演变历史,当分流角大于60度时,该分流通道很不稳定。从稳定南北港分流口河势的角度看,应当限制南沙头通道的发展。建议禁止在南沙头通道及其两侧采砂,即禁止在新浏河沙东侧和中央沙头部采砂。

6.2  北港

青草沙和堡镇沙是北港的两个主要沙体。青草沙自北港上口延伸至长兴岛中部,长约10km,堡镇沙自北港上口延伸至横沙岛北侧,长约25km。受两沙体约束,北港主槽呈上段主槽偏北,下段主槽偏南的微弯河势。由于两个沙体的形态细长,且沙体与岸线之间均存在夹泓,沙体的稳定性较差,容易成为活动沙体,建议禁止在堡镇沙中上段和青草沙采砂,以维护北港河势的稳定。

北港下口的主槽中央分布有北小沙(即图5-18中的A沙体),该沙体北侧是北港北沙,南侧是横沙东滩,北小沙是堡镇尾的切割体向下游飘移所形成,该沙体横亘于北港下口主槽中央,不利于北港主槽的稳定,建议将该沙体列入采砂规划实施方案的可采区范围。

6.3  南港

上世纪六七十年代,瑞丰沙形成,南港从“U”形河槽形态演变为“W”形复式河槽,之后的三十多年,南港河道均呈南侧主槽、瑞丰沙和长兴岛涨潮沟三个地貌单元组合的分布格局。瑞丰沙体的稳定对南港河势稳定起着重要作用,当瑞丰沙体发育完好,对两侧水流具有约束作用,有利于维持南港主槽和长兴岛涨潮沟的水深。但近20年来,瑞丰沙体的面积逐步缩小,对南港的河势稳定不利。20##年-5m线以上沙体面积为仅为18.20km2,不及1984年沙体面积的一半。

瑞丰沙曾分别于1976、1980、1986和20##年共4次被切割形成串沟(以沙体5m等深线中断为标志),被串沟切割下的小沙体通常逐步被冲入下游河道,对下游河道稳定产生不利影响。上游河势变化和近年来在瑞丰沙进行的采砂活动是瑞丰沙串沟形成的重要原因,建议将瑞丰沙列入禁采区。

6.4  南槽

1998年,南北槽分流口鱼嘴工程实施以前,南槽上口的江亚南沙冲淤变化幅度较大,导致南槽上口河势不稳。鱼嘴工程实施后,江亚南沙沙头得以稳定。但近年来,由于鱼嘴工程的南侧堤较短,江亚南沙上段出现水深大于2m的串沟(即江亚南沙上串沟)。

根据2000~2002和2002~20##年江亚南沙和九段沙附近冲淤图,江亚南沙上串沟和江亚南沙串沟都处于不断刷深状态。江亚南沙20##年实测地形显示,上串沟最大水深已达3.6m。江亚南沙与九段沙之间的江亚南沙串沟的-5m等深线进一步上溯。同时,在上串沟与江亚南沙串沟之间出现-5m以深的浅槽,两串沟有发展连通的趋势,这对江亚南沙、南槽河势、南槽航道以及北槽深水航道南导堤的稳定都十分不利。

建议将江亚南沙及江亚南沙串沟列入禁采区,同时建议禁止在江亚南沙串沟东侧、九段沙南侧采砂,以避免江亚南沙串沟下口扩大(江亚南沙串沟下口扩大将导致串沟涨潮流增强,加剧串沟的冲刷趋势)。因江亚南沙沙尾迅速向下游淤涨延伸,部分沙尾已接近南槽航道,对南槽航道产生不利影响,建议将江亚南沙沙尾列入可采区。

6.5  北支

北支自上世纪五十年代以来,河槽总体呈淤积衰亡之势,北支20##年-2m线以下的河道容积仅为1958年的42%。北支淤积的总体特点是中上游淤积速率较快,下游淤积相对较慢。北支是涨潮流居优势的河道,北支淤积的泥沙主要自外海随涨潮流涌入,由于北支涨潮流强劲,北支泥沙还存在倒灌南支上口的现象,对南支上段河势产生不利影响。此外,北支盐水倒灌南支,对南支淡水资源开发利用也产生不利影响。

沪苏两地在北支两岸有众多引排水口,减缓北支淤积速率、维持北支生存对保障两岸引排水工程正常运行十分重要。因此,从北支的演变趋势和治理目标看,可在北支中上段适当采砂,增加北支中上段的河槽容积和过流能力。

7  长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求

7.1  长江口航道现状、发展目标和存在问题

7.1.1  长江口主航道

(1)航道现状和发展目标

长江口主航道从徐六泾到长江口灯船,包括南支上段航道(白茆沙南航道)、南支下段航道、南港航道和北槽航道。其中,徐六泾到浏河口航段,航道水深大于12m;南支下段,浏河口到南北港分流口航段,航道水深大于10m;南港航道包括园园沙航道,航道水深保持在10m左右。以上航道设标宽度为350~800m。

北槽航道1998年开始治理。20##年7月航道水深达到8.5m,底宽300m。20##年航道水深已达到10.0m。20##年,交通部长江口航道管理局、长江航道局、上海海事局、江苏省海事局也分段完成了10.0m航道水深。目前,10.0m航道自河口向上游延伸可直达南京港。

根据《长江口航道规划(咨询)要点报告》,长江口主航道作为通航大型船舶的航道,要满足5万吨级集装箱船随时进出、10万吨级散货船和油轮乘潮进出长江口的要求。规划在20##年以前,长江口主航道全线建成水深12.5m、底宽350~400m的5万吨级航道。。

2010~20##年,长江口主航道要适应长江三角洲和长江沿线地区,特别是上海市和长江干线南京以下沿江地区经济社会持续、快速、健康发展的需要,根据进出长江口的船舶的实际情况,使主航道水深突破12.5m,并逐步向15.0m的目标努力,并向上游延伸。

(2)存在问题

长江口主航道目前自然航道水深达到10.0m(除北槽航道)。保持这样的航道水深须关注三个航段的河槽演变及其航槽的稳定性。将来要达12.5m航道水深,关键也是要注意上述三个航段的河槽演变及其航槽的稳定性。

第一个航段是白茆沙南北水道航段(白茆沙南水道作为主航道)

从徐六泾到七丫口是典型的江心洲河型,根据长江中下游河槽演变分析,这种河型是比较稳定的河型。现在的河势是在1958年河势基础上形成的。当时白茆沙是一个很小的心滩,随着时间推移,白茆沙长大抬高,白茆沙南北水道成形、加深,航道水深优良。白茆沙南北水道长期存在“南强北弱”的态势,主泓在白茆沙南水道,白茆沙的稳定对白茆沙南北水道的稳定至关重要。1998年长江大洪水,在白茆沙沙体上冲出中水道,历史上曾有过中水道发展成为主水道的现象,这对现有白茆沙南水道作为主航道构成威胁。同时,近年来,白茆沙沙头在水流作用下持续冲刷后退,沙体面积有所减小。

第二个航段是南北港分汊口航段

目前,南北港分汊口河段存在多个分流口、多条分流水道。1991年新浏河沙出现-5m串沟,1998年洪水作用,串沟迅速发展成宝山北水道,新浏河沙切割成二部分,上游部分为新浏河沙包,下游部分仍称新浏河沙。1998年的洪水作用,切割扁担沙尾,形成新新桥通道和新桥沙。因此,1998年以后南北港分汊口形成四个沙洲、四个分流口和五个分流汊道并存的分汊河势。目前,新浏河沙包分流口约在浏河口下游6km,新浏河沙分流口约在浏河口下游10km,中央沙分流口约在浏河口下游16km。与历史上分流口纵向变幅相比,上世纪80年代初期以来分流口纵向变化幅度相对较小。另外,自1958年以来南北港分流比变化幅度不大,约各占50%。因此,南北港分流口的演变是局部水文泥沙条件和局部河槽地形适应、调整和再适应的过程。历史资料证明,分流口越多对河道稳定越不利;只有一个分流口时,汊道水深一般都很优良(如1969~1973年)。分流口在落潮优势流作用下冲刷下移,汊道下移,分流角加大,汊道扭曲偏转,当发展到一定限度以后,河床阻力加大,过水不畅,汊道淤积衰亡。当分流汊道不能适应分流要求时,落潮流的作用便会调整分流通道,以代替原来的汊道。新汊道形成以后,经过发展阶段,在自然演变情况下,最后又会走向衰亡。以现有河势而言,虽有5个分流汊道,但都有不稳定性。

第三个航段为南港航段。因无序采砂,20##年,瑞丰沙中部5m等深线中断,形成了瑞丰沙中部串沟和瑞丰沙下沙体。之后,瑞丰沙中部串沟不断发展,下沙体向下移动。近期水文测验资料表明,瑞丰沙串沟形成后,南港主流北偏,长兴岛涨潮沟下段由涨潮优势变为落潮优势。同时,造成南港南岸外高桥港区和进港航道淤积。而下沙体的下移,直接影响圆圆沙航道的稳定。目前,串沟最大水深近8m,串沟5m等深线间距在7km左右。瑞丰沙串沟的存在,增加了北槽三期航道和深水航道向上延伸南港段航道开发和维护的难度。

7.1.2  北港航道

(1)航道现状和发展目标

北港航道全长146km,包括新桥通道和北港航道二个航段。由于北港由二个弯道组成,航道水深优良,10.0m航道一直从南北港分流口向下到达横沙岛,在口门的拦门沙航道水深也达6.0m左右,是一条比较优良的自然航道。目前乘潮可通航万吨级以下的船舶,是北方沿海较小船舶进出长江口的主要通道。

根据《长江口航道规划(咨询)要点报告》:20##年以前应在固定青草沙、整治南北港分流口的前提下,适当治理北港航道,形成自然水深6.5m,底宽大于200m的相对稳定的航道,通航万吨级以下船舶;20##年以前结合横沙东滩围垦工程和崇明东滩促淤工程及北港两岸治导线工程,实施必要的航道治理工程,使北港航道达到水深8.0m、底宽250m的标准,乘潮通过1.0~3.0万吨级船舶;20##年以前结合水利工程的实施,通过进一步的航道治理,实现水深10.0m,底宽300m的目标,乘潮通过3.0~5.0万吨船舶。

(2)存在问题

北港航道有二个航段需要关注。第一个航段,即新桥通道,它是南港分流北港的主水道,历史上南港分流北港的通道具有明显的发生发展消亡的周期性演变规律。此外,1998年长江洪水,扁担沙尾切滩形成新新桥通道和新桥沙,增大了新桥通道变化的不确定性。

第二个航段,即口门拦门沙航道,自然水深仅6m左右。根据北槽经验,拦门沙航道可以通过整治和疏浚相结合的工程组合可以增加航道水深。

7.1.3  南槽航道

(1)航道现状和发展目标

南槽航道在南北槽分流口以上的航道与主航道共线,航道水深均达10.0m以上。南槽航道在南北槽分流口以下为拦门沙航道,自然水深6.0m左右,也是一条比较优良的自然航道。目前乘潮可通万吨级以下船舶,通往南方沿海的较小船舶通过南槽进出长江口。

根据《长江口航道规划(咨询)要点报告》:长江口南港南槽航道由灯(24-1)至长江口外8.0m等深线,全长75km。目前受制于自然水深6.0m,可乘潮通航万吨级以下的船舶,主要通航长江口与南方沿海港口之间的较小船舶。规划作为主航道的分流航道主要供长江口通往洋山港区和南方沿海港口的较小船舶进出,特别是洋山深水港区经过减载或转载进出长江口内的江海联运集装箱运输船舶进出。

(2)存在问题

南槽一直是长江口优良的自然航道。它的问题就是航道拦门沙水浅,自然水深6.0m左右。通过治理,可望获得需要的航道水深。

7.2  长江口航道建设发展对采砂规划实施方案的要求

为了建设、维护和发展长江口航道,任何破坏河床边界、影响河势稳定和航道水深的采砂活动均应禁止。

7.2.1  白茆沙航段

白茆沙位于南支上段,是构成南支上段江心洲河型的主体,亦是白茆沙南北水道的重要河床边界条件。目前,白茆沙南水道南岸、白茆沙北水道北岸已人工稳定。因此,稳定白茆沙,便能较好地稳定白茆沙南北水道。近几年,白茆沙总体比较稳定,但因其是个活动沙体,人为破坏较为容易。目前,白茆沙南水道已经列入长江口主航道组成的重要航段,需要保持、维护和发展。白茆沙北水道的适度发展对南支下段、南港主流的稳定南靠有重要作用,因此稳定和保护白茆沙体十分重要,白茆沙须列入禁采区。

7.2.2  扁担沙航段

扁担沙是南支河段的重要沙洲,其南侧为南支主槽。南支主槽上接白茆沙南北水道的汇流,下与南、北港相连,深泓傍靠南岸。多年来,白茆沙南北水道合流后,落潮水流动力增强,在七丫口断面南侧形成窄深河槽。该河槽断面具有准节点性质,可以在一定程度上减小上游河势变化对下游河势的影响,该河槽断面的北边界是扁担沙体。根据多年地形监测,南支中段主槽北边界,即扁担沙南沿受到冲刷,河槽宽度有所增加,主槽水深有所减小。因此作为长江口主航道的南支中段主槽,其北侧的河床边界应予以稳定,建议在扁担沙西南沿(七丫口~浏河口区段)设立禁采区。

7.2.3  南北港分流口

宝山北水道是分流南港的主通道,也是长江口主航道所经之处。新浏河沙是控制宝山北水道分流角的重要沙体,应控制新浏河沙头进一步冲刷后退,故将新浏河沙列入禁采区。

近几年,南沙头通道冲刷发展较快。南沙头通道的冲刷发展不仅减小了宝山南、北水道落潮水量,对深水航道上延不利,而且,加速了长兴岛南小泓的发展和瑞丰沙上沙体的冲刷,对长兴岛涨潮沟的维持不利。建议禁止在南沙头通道及其两侧采砂,即禁止在新浏河沙东侧和中央沙头部采砂。

7.2.4  北港航道

北港航道下段随横沙东滩促淤圈围的逐步实施,其南边界逐步固定,但北港航道下段北边界(现为北港北沙所在)尚未固定。固定北边界有利于将北港拦门沙河段由宽浅型向窄深河槽转化,对改善北港航道水深有利。

7.2.5  南港航道

过去几十年,南港因瑞丰沙的存在而成复式河槽,南侧为南港主槽,北侧为长兴岛涨潮沟,二者深泓傍岸,水深长期维持在10m以上,为上海较为宝贵的深水岸线资源。近年来,瑞丰沙在人工活动和自然演变的共同作用下,中部串沟不断发展。目前,瑞丰沙中部串沟最大水深已近8m。瑞丰沙中部串沟的冲刷发展,极大地增加了南港北槽深水航道维护和开发的难度。因此,稳定和保护瑞丰沙对南港主槽、长兴岛涨潮沟深泓维护和深水航道的开发十分重要,应将瑞丰沙列为禁采区。

7.2.6  北槽航道

长江口深水航道治理工程,需维护和疏浚的航道总长度约92km(三期工程),航槽宽度300~400m。目前,一、二期工程已经完成,三期工程预计20##年完成。一期工程挖槽底高程为-8.5m,疏浚基建土方量3477万m3。二期工程挖槽底高程为-10.0m,疏浚基建土方量近6000万m3。三期工程挖槽底高程为-12.5m,三期工程基建疏浚土方总量为17208万m3,工程后预估的年疏浚维护土方量每年分别为3000万m3

一、二期整治工程实施后,北槽南北形成了人工固定边界,主河槽受到冲刷,坝田淤积。目前,北槽主河槽形成纵向微弯、横向窄深的河槽形态,南、北丁坝治导线以内的河槽水深均大于5m。

7.2.7  南槽航道

南槽航道的自然水深6.0m左右。近年来,江亚南沙上串沟不断发展,上串沟和江亚南沙串沟呈发展连通趋势,自串沟冲刷下来的泥沙淤积在沙尾,部分沙尾已淤涨延伸至南槽上段航道,形成碍航段。延伸入航道的沙尾部分可列入可采区。

将来,南槽航道可利用周边圈围工程(如南汇东滩圈围工程等),适当增深航道,主要通航长江口与南方沿海港口之间的较小船舶。因此,从航道建设发展的角度,南槽暂不列禁采区。

8  长江口主要涉水工程对采砂规划实施方案的要求

8.1  海塘

据20##年海塘调查资料统计,上海市现有一线海塘510.4km,其中大陆一线海塘202.7km,岛屿一线海塘307.7km,一线海塘是抵御台风暴潮袭击的第一道防线。全市共有保滩丁坝357道,总长49.6km,顺坝101.6km。

各段海塘防御标准有所不同,农村地区防御标准为100年一遇高潮位加11级风浪,城市地区及重要设施地防御标准为200年一遇高潮位加12级风浪。堤顶高程在7.50~9.50m(吴淞高程,下同)。

根据《上海市海塘管理办法》第三条,海塘是指长江口、东海和杭州湾沿岸以及岛屿四周修筑的堤防(含堤防构筑物,下同)及其护滩、保岸、促淤工程。有随塘河的堤防保护范围为堤身、堤外坡脚外侧20米滩地和堤内坡脚至随塘河边缘的护堤地;无随塘河的堤防保护范围为堤身、堤外坡脚外侧20米滩地和堤内坡脚外侧20米护堤地;护滩、保岸、促淤工程的范围按照批准的设计文件确定。堤防保护范围和护滩、保岸、促淤工程范围统称海塘范围。

第十四条规定,在海塘范围内禁止下列行为:(一)爆破、打井、挖石、打桩、取土或者挖筑养殖塘;(二)打靶;(三)倾倒废液、废渣或者其他废弃物,但规划留作统一垃圾堆场的除外;(四)损毁或者偷盗海塘测量标志、里程桩、界牌;(五)削坡,挖低堤顶;(六)毁损防浪作物;(七)其他危害海塘安全的行为。

滩涂是海塘堤防的基础,堤防前沿滩涂的稳定对堤防的安全和发挥堤防的防洪(潮)作用至关重要。为了便于采砂规划实施方案的管理和控制,除相关法律、法规规定的海塘管理和保护范围外,将无丁坝保滩的海塘大堤前沿500m范围、有丁坝保滩的海塘的大堤至丁坝坝头前沿500m范围确定为禁止采砂范围。

8.2  沿江水闸

上海市地处长江三角洲东南缘,太湖流域下游,属平原感潮地区,河网纵横交错,水系特别发达,雨水最终都通过长江口、杭州湾的排水口门汇入东海。由于受潮汐影响,这些口门均已经建闸控制,整个上海市已形成14个分片除涝的格局,长江口涉及到嘉宝北片、浦东片、崇明岛、长兴岛、横沙岛5个水利分片。这些水闸(泵闸)除了排水外,有些水闸还有引清调水的功能。要保障沿江水闸引排水功能的发挥,首先要保证水闸的安全。因此,建议闸前1000m范围内除了清淤外,不得从事采砂活动。

8.3  饮用水水源地

上海市现有两个大水源地:黄浦江上游水源地和长江口陈行水源地。为满足20##年、20##年供水量和水质要求,规划开发长江口青草沙饮用水水源地。涉及长江口的水源地有陈行水源地和即将建设的青草沙水源地,采砂应当避免对水源地的影响。

《上海市供水管理条例》第十八条规定,在供水设施的上下或者两侧应当划定安全保护范围。在安全保护范围内,禁止从事下列活动:(一)建造建筑物或者构筑物;(二)开挖沟渠或者挖坑取土;(三)打桩或者顶进作业;(四)其他损坏供水设施或者危害供水设施安全的活动。

第十九条规定,在原水引水管渠的上下或者两侧,应当划定保护范围和控制范围,并设置保护范围的永久性识别标志。在原水引水管渠的保护范围内,禁止从事危及管渠、输水安全和原水水质的活动。

水源地保护范围内要维持河势稳定、防止采砂影响取水水质;水库的外侧堤防视为一线海塘,按海塘标准划定禁止采砂范围;取水管道纳入市政管道工程考虑保护范围。

8.4  污水排放口

根据《上海市污水处理系统规划》,上海市外排长江口的污水处理系统有:石洞口污水处理系统规模40万m3/d,竹园污水处理一厂系统规模170万m3/d,竹园污水处理二厂系统规模50万m3/d,白龙港第一污水处理系统规模129万m3/d,白龙港第二污水处理系统规模207万m3/d,南汇中部片污水处理系统规模20万m3/d。石洞口、竹园、白龙港和规划南汇中部是污水外排长江口的重要排放口,其中,竹园、白龙港和规划南汇中部污水经过初步处理后,由管道伸入江中进行深水排放。

根据《上海市排水管理条例》第三十九条,禁止下列损害排水设施的行为:(一)堵塞排水管道;(二)擅自占压、拆卸、移动排水设施;(三)向排水管道倾倒垃圾、粪便;(四)向排水管道倾倒渣土、施工泥浆、污水处理后的污泥等废弃物;(五)擅自向排水设施排放污水;(六)向排水管道排放有毒有害、易燃易爆等物质;(七)擅自在安全保护区范围内爆破、打桩、修建建筑物、构筑物;(八)损害排水设施的其他行为。

根据《上海市合流污水治理设施管理办法》第十一条,为保护合流污水治理设施,禁止实施下列行为:(一)船舶在长江出口防护堤警告牌至合流一号灯桩之间,以及长江延伸管中心线两侧各100米的水域范围内停航或者抛锚。(二)在长江延伸管中心线两侧各100米的防护堤沿岸,以及合流污水治理设施用地范围内新建码头或者从事有损于延伸管的其他活动。(三)在合流污水截流总管外缘10米内或者污水连接管外缘6米内新建、扩建建筑物,堆置物件或者从事有损于截流总管和污水连接管的活动。

污水由管道伸入江中后,经扩散管扩散,形成半径约500m的污水混合区,所以,排放口也要避免大冲大淤。

为了有效保护污水排放设施的安全,初步拟定污水排放口周边1000m范围禁止采砂。污水排放管纳入市政管道工程考虑保护范围。

8.5  港口设施

港口设施包括码头、堤坝、驳岸、航道、锚地等。长江口拥有良好的岸线利用条件,沿江港口较多,大陆岸线利用有罗泾港区、宝钢、外高桥港区等;崇明岛有南门港、堡镇港、上海船厂等;长兴岛有中船、中海、振华港机等。根据《港口法》第37条和《上海港口条例》第36条,禁止在港口内擅自进行可能危及港口安全的采掘、爆破等活动,因工程建设等确需进行的,报经港口管理部门批准。

8.6  促淤圈围工程

上海现有土地面积的62%是两千多年来不断围垦形成的。解放以来,全市共圈围土地约155万亩,约占市域面积的15%。为了适应本市“十一五”期间发展需要,统筹滩涂资源开发利用与生态保护,缓解土地资源的瓶颈制约,上海市滩涂资源开发利用与保护“十一五”规划提出了“十一五”期间基本目标为促淤43万亩、圈围21.3万亩;争取目标为促淤59万亩、圈围27.3万亩。

近年来由于土地需求快速增长,滩涂促淤圈围的力度也明显加大,滩涂圈围已经从中高滩向中低滩发展。滩涂自然促淤的速度较缓慢,要使中低滩快速成陆,围区的吹填砂量需求较大。吹填采砂必须在规划确定的可采区范围内选定,并作进一步论证,不得对防洪安全、河势稳定、航道和航运安全产生不利影响。建议充分利用航道疏浚土吹填造地。

8.7  自然保护区

长江口拥有崇明东滩鸟类自然保护区、中华鲟自然保护区和九段沙湿地自然保护区三个自然保护区。

崇明东滩鸟类自然保护区是国家级自然保护区,位于崇明岛的东侧(东经121°50′~122°05′,北纬31°25′~31°38′),由崇明东滩团结沙外滩、东旺沙外滩、北八滧外滩及相邻的吴淞标高0m线外侧3000m以内的河口水域四大部分组成,在堤防外呈半椭圆形分布,保护区面积为241.55 km2

上海市长江口中华鲟自然保护区也位于崇明岛的东侧。保护区北起八滧港,南起奚家港,由崇明岛东滩的外围大堤与吴淞标高-5m等深线围成。该保护区大部分区域与崇明东滩鸟类自然保护区重叠。

九段沙湿地自然保护区位于南北槽分汊口附近(东经121°46′~ 122°15′,北纬31°03′~31°17′),保护区东西长46.3km,南北宽约25.9km,总面积约42 0.20km2

在三个自然保护区内实施的各类活动均应符合自然保护区管理条例的相关要求。

8.8  过江市政工程

目前涉及长江口的过江(指长江,下同)市政工程主要有长江隧桥、崇启大桥、过江光缆、过江电缆、天然气管、青草沙水库过江原水管等等,这些市政工程是上海城市基础设施的重要组成部分。

(1)长江隧桥

根据上海市城市总体规划,越江(长江)交通分东线、西线两个方案,东线方案从浦东五号沟过长兴岛凤凰镇到崇明岛陈家镇,采用南隧北桥的形式,目前正在实施之中;西线方案从宝山罗泾到崇明城桥镇,处于规划控制阶段。

(2)崇启大桥

崇启大桥是崇启通道的重要组成部分,从崇明北湖东侧跨过长江北支到江苏启东。

(3)过江光缆

在崇明登陆的国际光缆有:中美光缆N1、中美光缆W1、亚太2号光缆S3、亚太2号光缆S4、欧亚光缆。在南汇登陆的国际光缆有:中日光缆、环球光缆(FLAG)、C2C光缆;还有一些过长江南支、长江北支的光缆,这些光缆涉及电信、移动、网通、陆军、海军、广电、有线电视等多个部门。

涉及长江口的光缆主要分布在这几个区域:崇明东滩、牛棚港→青龙港、罗泾→南门港、长兴岛→崇明新河、五号沟→长兴岛。

(4)过江电缆

过江电缆主要是长兴岛到崇明的高压电缆,其中35kv电缆1984年施放,110kv电缆20##年施放,埋深为1.5m~2.0m。

(5)天然气管

规划天然气管从五号沟到长兴岛,位于长江隧桥附近。

(6)青草沙水库过江原水管

青草沙水库过江原水管有2根,管径5.5~6m,从五号沟到长兴岛,走向沿长江隧道。

根据《上海市燃气管理条例》第三十六条,在燃气设施的安全保护范围内,禁止从事下列活动:(一)建造建筑物或者构筑物;(二)堆放物品或者排放腐蚀性液体、气体;(三)未经批准开挖沟渠、挖坑取土或者种植深根作物;(四)未经批准打桩或者顶进作业;(五)其他损坏燃气设施或者危害燃气设施安全的活动。

目前,燃气管线规定的保护范围为管线两侧各500m,这个区域为禁采区范围。

由于光缆、电缆、原水管等市政管线,以及前述的取水管、排水管,没有明确的过江保护范围;或者保护范围要求较小,与采砂作业的尺度不相称,因此,参照燃气管线的技术规定确定禁采范围。

另外,正在建设之中的过江隧道、桥梁是重要的市政工程,应当实施更加严格的保护。由于本市尚未明确规定其保护范围,因此,参照《长江中下游干流河道采砂规划》的关于“长江大桥、过江隧道上游2000m,下游1500m为禁采区范围”的规定,考虑长江河口的潮汐涨落与长江中下游其它河段单一流向的不同特点,确定过江隧道、桥梁的保护范围为上下游各2000m。

9  禁采区规划实施方案

本报告中的禁采区(或可采区)所指的采砂活动是指非建筑类采砂(包括河道整治和堤防整修采砂、航道治理采砂和圈围造地采砂等)。建筑类采砂在长江河道上海段属全面禁止的采砂活动。因此,在本报告中所列的禁采区内禁止一切采砂活动。

本次采砂规划实施方案不涉及《上海市滩涂资源开发利用和保护“十一五”规划》中确定的促淤圈围区,也不涉及崇明东滩鸟类国家级自然保护区、长江口中华鲟自然保护区和九段沙湿地自然保护区。即如有禁采区需划定在“十一五”规划中的促淤圈围区或自然保护区,将不再划出。

9.1  禁采区划定原则

禁采区划定遵循以下原则:

(1)服从防洪(潮)要求。禁止在大堤临江、险工段附近采砂;禁止在已建护岸工程附近采砂;禁止在对防洪(潮)不利的汊道采砂。

(2)满足河势控制的要求。严禁在易引起河势发生不利变化的河段采砂。

(3)服从航道治理和航运安全的要求。严禁在易引起航道不稳定或航道水深向不利方向变化的河段采砂。船不得挤占航道,影响航运;不得因江砂开采引起航道变迁,造成碍航和影响沿江港口、码头的正常作业。

(4)保护生态环境。为了维护长江口水生态环境的动态平衡及可持续利用,重点保护的珍稀动物栖息地和繁殖场所、主要经济鱼类的产卵场、城镇集中饮用水水源地等应划为禁采区。

(5)保护涉水工程。

(6)本规划实施方案从划定禁采区入手,通过充分论证,划定禁采区。对禁采区以外的区域原则上划为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程将在具体的采砂项目中要求作详尽的可行性论证。

9.2  禁采区的确定

综合长江口河势控制、航道建设发展和涉水工程保护等各方面的要求后,确定的主要禁采区如下:

9.2.1  白茆沙禁采区

白茆沙体的稳定和白茆沙南、北水道的稳定分流对南支上段河势和航道稳定十分重要,近年来,白茆沙头不断冲刷后退,沙体面积不断缩小,因此将白茆沙列入禁采区。

禁采区范围见表9-1和图9-1。禁采区基本包围了白茆沙-5m线以上的大部分沙体,面积约55.4km2

表9-1  白茆沙禁采区范围坐标

9.2.2  扁担沙南侧禁采区

扁担沙南缘为南支主槽的北边界,为稳定南支主槽,保障南支航槽水深并控制南门通道进一步发展,将扁担沙西南侧部分沙体列入禁采区。

禁采区范围见表9-2和图9-1,禁采区主要布置于扁担沙西南缘(七丫口~浏河口),主要保护该区域-5m以上的沙体。

表9-2  扁担沙禁采区范围坐标

9.2.3  新浏河沙和瑞丰沙禁采区

宝山北水道是分流南港的主通道(也是长江口主航道所经之处),分流角约40度,新浏河沙是控制宝山北水道分流角的重要沙体,应控制新浏河沙头进一步冲刷后退。水流数学模型计算结果表明,在新浏河沙采砂将导致宝山北水道和宝钢码头前沿流速降低,对维持宝山北水道和宝钢码头前沿的水深条件十分不利。因此,将新浏河沙列入禁采区。

南沙头通道分流角较大,应当限制南沙头通道的发展。因此,将南沙头通道及其两侧也列为禁采区,即禁止在新浏河沙东侧和中央沙头部采砂。

瑞丰沙体的稳定对南港河势稳定起着重要作用,当瑞丰沙体发育完好,两侧的水流的约束作用增强,有利于维持南港主槽和长兴岛涨潮沟的水深。近年来,因人为采砂和上游河势变化影响,瑞丰沙体中部再次出现串沟。水流数学模型计算结果表明,如进一步在瑞丰沙采砂,对维持南港主槽和长兴岛涨潮沟的水深以及圆圆沙航道都十分不利。因此,将瑞丰沙列入禁采区。

新浏河沙和瑞丰沙禁采区范围由点JKLMNOPRST围成,各点位置和坐标见表9-3和图9-1。

表9-3  南北港分流口和瑞丰沙禁采区范围坐标

9.2.4  主要过江市政工程禁采区

沪崇苏大通道南港隧道、北港大桥、崇启大桥的禁采区范围以及过江光缆、电缆的禁采区范围见图9-1。图中未列出的过江市政工程,请参阅相关工程的平面布置图。

9.2.5  其它禁采区

(1)无丁坝保护的海塘堤防前沿500m范围内划为禁采区,有丁坝保护的一线海塘自堤脚至丁坝前沿500m范围内划为禁采区;

(2)陈行水库和拟建青草沙水库外侧堤前沿按上条海塘标准划定禁采区范围;

(3)入江水闸前1000m范围内为禁采区;

(4)长江口污水排放口附近1000m范围内为禁采区;

(5)港口码头管理和保护范围内为禁采区;

(6)过江电缆、光缆、燃气管、原水管等市政管线,以及取水管、排水管两侧各500m范围内为禁采区域;

(7)过江隧道、桥梁两侧各2000m范围内为禁采区域。

长江河道上海段主要禁采区分布详见图9-1

10  “十一五”期间圈围造地需砂量和对策

长江河道上海段采砂主要用于滩涂圈围造地。根据上海市滩涂促淤圈围“十一五”规划,基本目标为:促淤43万亩,圈围21.3万亩;争取促淤59万亩,圈围27.3万亩。

促淤工程主要通过工程措施促使泥沙自然落淤,一般不涉及采砂。圈围工程通常在促淤后实施采砂吹填,使围区地面达到目标高程。假定促淤区在达到+1m高程以上进行采砂吹填,吹填后的地面目标高程为+3.5m。据此,“十一五”期间圈围造地工程筑堤所需砂量约7000万m3,围区吹填需砂量约4亿m3

目前,上海市圈围造地用砂对砂质要求较高,通常采用浅层粉细砂吹填,长江口泥沙粒度较细,粉细砂(或更粗的砂质)资源相对较少。长江口大部分粉细砂位于边滩和水下沙洲,因河势控制、航道和涉水工程保护的需要,一些边滩和水下沙洲已列入禁采区。根据华东师范大学河口海岸研究院等单位20##年编制的《长江口砂源调查报告》,结合本报告禁采区划分情况,目前,可采的优质砂源主要位于新浏河沙包、扁担沙尾、堡镇沙尾和北港潮流脊,-7m等深线以上的浅层可采砂量约1.4亿m3。因此,十一五期间,上海市圈围造地所需优质砂源的供给形势较为严峻。

为满足十一五期间圈围造地用砂需求,建议采取下列措施:

(1)加快促淤:长江口在波浪和潮流作用下,悬浮泥沙浓度较高(特别是拦门沙区域),应加强促淤技术研究,采取工程(或非工程)措施,充分截留泥沙,淤高滩面,以减少围区成陆吹填砂量。

(2)改进采砂工艺:常规采砂作业方式通常只采至水深7m左右,对7m以深的砂源采集较少。在砂量供给形势较为严峻的情况下,应当改进采砂工艺、研制新的取砂设备,逐步向深层砂源挖掘,以弥补现有砂量的不足。

(3)优砂优用:长江口优质泥沙资源相对较少,禁采区划定后,可采集的优质砂源更少。修筑围堤对砂质要求较高,可采用优质砂。围区吹填应尽量少用优质砂,以便使长江口的优质泥沙资源得到合理利用。此外,长江口细颗粒泥沙资源十分丰富,应加强研究如何利用细颗粒泥沙吹填造地的相关技术。

(4)由专业队伍供砂:目前长江口采砂队伍杂乱,不便于管理,存在无序采砂现象,对河势和航道产生不利影响。同时,由于取砂设备简陋,难以采集深层砂源,采砂过程中也存在浪费砂源的情况。建议由专业队伍供砂,以便加强管理、充分利用已有砂源。

(5)充分利用航道疏浚土:长江口航道每年疏浚土方量有几千万方,充分利用航道疏浚土吹填造地对航道维护和圈围造地都是十分有利的。

(6)造地成本增加:改进采砂工艺、专业队伍供砂、改变围堤断面结构、利用细颗粒泥沙吹填、利用航道疏浚土以及运砂路线较长等因素,都将使造地成本增加,同时造地周期也可能延长。因此,应增加造地投入以保障上海市圈围造地目标的顺利实现。

11  规划方案的实施与管理

11.1  制定长江河道上海段采砂管理实施办法

为规范有序地落实《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》,应尽快制定长江河道上海段采砂管理实施办法。

11.2  明确管理部门的主要职责

长江河道上海段河势演变规律复杂。采砂活动涉及堤防稳定与防洪安全、航运与航道安全、生态环境保护等。为做好采砂活动的管理工作,应进一步明确主管部门与参管部门及其相应的主要职责,形成多部门共同参与的长江河道上海段采砂管理会商制度。

11.3  落实长江河道上海段采砂管理的相关设施

有关管理部门应尽快落实采砂管理和执法工作所需的基础设施,并配备必要的设备,如执法监察船、监察车、专用码头等。

11.4  加强采砂区水下地形监测,确保河势安全稳定

长江口河床演变是一个动态且复杂的过程,为了防止砂量开采对长江河道上海段防洪、航运等带来不利影响,有关部门应定期对采砂区及附近的水下地形进行定期监测。根据河势演变情况,必要时对《实施方案》进行调整。

12  结论与建议

12.1  结论

(1)为稳定长江口河势、保障防洪安全、维护航道和航运安全、保护涉水工程,编制《长江中下游干流河道采砂规划上海段实施方案》十分必要。

(2)报告从划定禁采区入手,对禁采区以外的区域,原则上定为可采区,对于可采区的控制开采范围、开采量和开采高程建议在今后具体的采砂项目中作详尽论证。

(3)禁采区的确定综合了长江口河势控制、航道建设发展和涉水工程保护等方面的要求进行确定,主要包括:白茆沙禁采区、扁担沙南侧禁采区、新浏河沙和瑞丰沙禁采区、过江市政工程禁采区以及其他禁采区等。

(4)长江口采砂管理是一项十分重要和艰巨的工作,必须建立一套科学合理的管理体系。

(5)十一五期间,上海市圈围造地的需砂量较大,建议采取加快促淤、改进采砂工艺、优砂优用、充分利用航道疏浚土等措施。

12.2  建议

由于河道处于动态变化过程中,加上长江口河床演变规律十分复杂,在规划期内,应加强河道监测,如因河道变化,需要对禁采区和可采区范围作适当调整,应及时对规划实施方案进行修订。

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