1工程概況

老口航運(yùn)樞紐位于郁江河段上游左江和右江匯口下游約4.7km處，水庫(kù)距南寧市約28km。老口航運(yùn)樞紐是郁江綜合利用規(guī)劃十個(gè)梯級(jí)中自上而下的第7個(gè)梯級(jí)，是一座以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧改善南寧市水環(huán)境等效益的水資源綜合利用工程。水庫(kù)正常蓄水位75.5m，總倉(cāng)庫(kù)容量25.87億m3，樞紐沿水庫(kù)軸線從左到右配置依次為左岸接頭水庫(kù)、門庫(kù)水庫(kù)段、水庫(kù)水庫(kù)段、重力水庫(kù)段、泄漏水庫(kù)、河床式電站現(xiàn)場(chǎng)、右岸混凝土重力水庫(kù)和右岸接頭水庫(kù)，魚道配置在現(xiàn)場(chǎng)右側(cè)，通過(guò)右岸混凝土重力水庫(kù)。近庫(kù)右岸配置了6座土石副水庫(kù)。本工程施工導(dǎo)流采用分期導(dǎo)流方式。

施工程序?yàn)椋涸谝豢輹r(shí)填筑左岸一期過(guò)水草土圍堰和右岸臨時(shí)圍堰，利用縮窄后的主河道導(dǎo)流和通航。汛前拆除右岸臨時(shí)圍堰，利用右岸一期全年圍堰停水繼續(xù)進(jìn)行右岸基坑施工，左岸過(guò)水圍堰與左岸主河道聯(lián)合度汛，主河道通航。二枯填筑左岸草土圍堰子堰擋水工程船閘，利用縮小后的主河導(dǎo)流和通航。二期建設(shè)左岸9孔溢流水庫(kù)，利用已建設(shè)的右岸4孔溢流水庫(kù)導(dǎo)流，同時(shí)利用二期圍堰蓄水發(fā)電和船閘通航。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間段分別為右岸臨時(shí)圍堰選擇枯水期為11月1日至次年4月30日，相應(yīng)5年遇到的洪峰流量為3030m3/s左岸一期過(guò)水圍堰選擇枯水期為10月15日至次年5月31日，相應(yīng)10年遇到的洪峰流量為6430m3/s右岸一期全年圍堰采用全年10年遇到的洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的洪水流量為13800m3/s

2水庫(kù)地址河段通航條件和現(xiàn)狀

水庫(kù)地址河道為不對(duì)稱的寬u型谷，河中部為一江心砂洲，砂洲將河道分為兩部分，左側(cè)河道水面寬度為140-170m，河道淺，為0-2m，局部礁石為長(zhǎng)帶狀分布的右側(cè)河道水面寬度為80-120m，河道深度為0-6.5m據(jù)調(diào)查，在2008年前壩址段通航航道為左側(cè)河道，經(jīng)過(guò)多年河床演變后，左側(cè)河道水深較淺，同時(shí)為了提高航道的通過(guò)能力以及通航的安全性，航道主管部門對(duì)右側(cè)河道進(jìn)行了深挖疏浚，將該段航道由江心砂洲左側(cè)改至江心砂洲右側(cè)河道。郁江為常年通航河流，應(yīng)考慮施工期通航問題。由于航道條件的制約，目前郁江運(yùn)輸?shù)拇�舶多�?00t級(jí)左右的機(jī)動(dòng)駁船為主，中洪期可通航300t級(jí)貨船。

3施工期通航標(biāo)準(zhǔn)

水庫(kù)地區(qū)河道為vi級(jí)航道，根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139-2004)的規(guī)定，vi級(jí)航道設(shè)計(jì)最低通航水位的多年保證率為95%-90%，設(shè)計(jì)最高通航水位的洪水再現(xiàn)期為5年。根據(jù)本河段天然航道通航條件和郁江通航的船型情況，確定工期設(shè)計(jì)最低通航水位的多年時(shí)間保證率為95%，設(shè)計(jì)最高通航水位的洪水再現(xiàn)期為5年。對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的洪峰流量分別為：設(shè)計(jì)最高通航水位洪水重現(xiàn)期5年一遇對(duì)應(yīng)流量為11700m3/s，設(shè)計(jì)最低通航水位的多年歷時(shí)保證率為95%時(shí)對(duì)應(yīng)的流量為281m3/s。根據(jù)壩址河道現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)，最小航道尺度為：航寬×水深×彎曲半徑＝30m×1.5m×300m，根據(jù)郁江通航的船型情況，通航流速的條件為V≤3m/s。

4施工期臨時(shí)通航水力計(jì)算本工程施工期通航分兩個(gè)階段考慮，第一階段為一期導(dǎo)流期利用收窄后的河道通航，第二階段為二期導(dǎo)流期利用新建船閘臨時(shí)通航。

4.1一期導(dǎo)航期間的施工期通航根據(jù)施工導(dǎo)航配置，一期圍堰切斷現(xiàn)狀右側(cè)主航道，臨時(shí)航道返回左側(cè)河道。圍堰填筑后，左側(cè)過(guò)流河底寬約140m，為了滿足施工期間的通航，在填筑圍堰前修理左側(cè)的臨時(shí)航道，炸毀危險(xiǎn)灘暗礁的地區(qū)，疏通泥沙堆積處。修理后左側(cè)臨時(shí)航道滿足一期工程施工期間船舶通航要求。

4.1.1水力計(jì)算驗(yàn)證一期導(dǎo)流期間左側(cè)河道是否滿足通航要求，對(duì)狹窄河道內(nèi)的不同斷面進(jìn)行了通航水力計(jì)算(斷面位置見圖1)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，①一枯(11月1日-次年4月30日)期間流量在2000m3/s以下時(shí)，水深、流速滿足通航要求②二枯(10月15日-次年5月31日)期間流量在5000m3/s以下時(shí)，水深、流速滿足通航要求③汛期在最高通航標(biāo)準(zhǔn)的5年再現(xiàn)期間所有水平流量對(duì)應(yīng)的流速在3m/s以下，水深滿足通航要求。據(jù)1947-2008年洪水資料統(tǒng)計(jì)，11月1日至次年4月30日期間，超過(guò)2000m3/s的流量為56d，平均每年為0.9d的二枯導(dǎo)流期間(10月15日至次年5月31日)超過(guò)5000m3/s的流量為34d，平均每年為0.55d。根據(jù)以上62年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，一期工程施工期間發(fā)生大洪峰，不滿足通航天數(shù)和次數(shù)少，而且時(shí)間短，對(duì)通航影響小。

4.1.2水工模型試驗(yàn)[2]為了驗(yàn)證第一期導(dǎo)游期間的施工期間的通航狀況，進(jìn)行了水工模型試驗(yàn)。水工模型試驗(yàn)顯示:①枯(11月1日-次年4月30日)期間，流量在1500m3/s以下時(shí)，流量滿足通航要求②二枯(10月15日~次年5月31日)期間，流量在3000m3/s以下時(shí)，流量滿足通航要求③汛期流量在3000m3/s以上時(shí)明渠內(nèi)流量在3m/s以上，通航困難。據(jù)1947-2008年洪水資料統(tǒng)計(jì)，11月1日至次年4月30日期間，超過(guò)1500m3/s的流量為180d，平均每年為2.9d的二枯導(dǎo)流期間(10月15日至次年5月31日)超過(guò)3000m3/s的流量為119d，平均每年為1.92d。根據(jù)以上62年統(tǒng)計(jì)的資料，一期工程施工期間，兩個(gè)枯水期間發(fā)生大洪峰，不滿足通航天數(shù)和次數(shù)少，時(shí)間短，對(duì)通航影響小。汛期通航困難，需要采取輔助措施。

4.2二期施工期通航二期工程施工期間，利用右4孔閘門控制流量，利用二期圍堰擋水，上游水位至閘門上游最低通航水位70m，船通過(guò)一期建成的閘門通航。

4.3施工期間障礙航空、停航時(shí)間及其影響

4.3.1一期導(dǎo)航期間對(duì)通航的影響在一期工程施工期間，由于河道狹窄，汛期水流流速比自然情況大，一期施工導(dǎo)航模型試驗(yàn)成果顯示，一枯(11月1日-次年4月30日)期間流量超過(guò)1500m3/s、二枯(10月15日-次年5月31日)和期間流量超過(guò)3000m3/s

4.3.2截流工程對(duì)通航的影響，根據(jù)工程進(jìn)度安排和蓄水計(jì)劃的要求，圍堰開始填充到倉(cāng)庫(kù)水位蓄水達(dá)到最低通航水位70m時(shí)，需要約40d，降低水位拆除圍堰，再次蓄水到最低通航水位70m時(shí)，需要約20d，兩個(gè)階段中斷約2個(gè)月斷航期貨物可通過(guò)水庫(kù)地址上下游運(yùn)輸碼頭運(yùn)輸，運(yùn)輸方式為人工或汽車吊裝卸、汽車運(yùn)輸，短距離貨物可從起點(diǎn)直接改為汽車或火車運(yùn)輸。

5施工期臨時(shí)航線設(shè)計(jì)

5.1航線設(shè)計(jì)水庫(kù)現(xiàn)有航線位于江心砂洲右側(cè)河道，航線寬約35m，長(zhǎng)約550m，河床平均高度58m。出江心砂洲后分別與上下游深潭相接，形成現(xiàn)有通航航道。工程施工后，一期左右岸同時(shí)施工，利用左側(cè)縮小河床的導(dǎo)流和通航，為了驗(yàn)證施工期間的安全通航，進(jìn)行了水工模型試驗(yàn)。水工模型試驗(yàn)表明，第一期枯水期施工時(shí)，受整個(gè)河流和河床束狹窄的雙重影響，上游主流偏向河道左岸，在明渠進(jìn)口處，左岸臨時(shí)圍堰包頭附近有角度20°-23°左右的斜流，通過(guò)船舶應(yīng)避免左岸圍堰40m的范圍，避免斜流的影響。右岸圍堰包頭附近有16°-20°左右的傾斜水流，通過(guò)船舶應(yīng)避免距左岸圍堰30m的范圍，避免傾斜水流的影響。

第一期漲水時(shí)，受整個(gè)河流和河床束狹窄的雙重影響，上游主流偏向河道左岸，在明渠進(jìn)口處，右側(cè)縱向圍堰堤頭附近有17°左右的斜流，通過(guò)船舶應(yīng)避免縱向圍堰30m的范圍，避免斜向水流和堤頭挑流作用下游的旋流影響根據(jù)水流流態(tài)與流速分布，測(cè)試出施工期內(nèi)最佳安全通航線路。航線進(jìn)口位于壩址上游450m處，與原有河道相接。進(jìn)入明渠進(jìn)口后，順直通往河床縮窄段，在壩下900m與河道下游彎段銜接。根據(jù)現(xiàn)有Ⅵ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，最小寬度為30m，根據(jù)水工模型試驗(yàn)成果，縮窄段河道可形成80m寬的航道，航線中心線長(zhǎng)2.47km，中心線距左岸岸邊約95m。

現(xiàn)階段實(shí)測(cè)水下地形，上游左岸圍堰包頭局部出現(xiàn)礁石，多年采砂破壞，河道上留有采砂后的砂礫，臨時(shí)航道內(nèi)存在的局部石脈帶等礁石和河道采砂后留下的砂礫等障礙物清掃，施工期間安全通航為了施工期間船只安全通航，在填筑圍堰之前要求修理左側(cè)的臨時(shí)航線，考慮到臨時(shí)航線內(nèi)的流速大，必須在航線內(nèi)的暗礁地區(qū)進(jìn)行水下油炸礁，疏通泥沙堆積處。上游左右岸圍堰狹窄口以上按60.8m高度進(jìn)行破壞礁的清淤，下游左右岸圍堰出口按60.4m高度進(jìn)行清淤，中間狹窄段路線的清淤高度從60.8m到下游明渠出口60.4m高度進(jìn)行。

5.2輔助導(dǎo)航設(shè)計(jì)試驗(yàn)顯示，枯萎(11月1日-次年4月30日)期間，流量達(dá)到或超過(guò)1500m3/s時(shí)，明渠內(nèi)流速基本上達(dá)到3.0m/s以上，枯萎(10月15日-次年5月31日)和汛期，流量達(dá)到或超過(guò)3000m3/s時(shí)，明渠內(nèi)流速基本達(dá)到3.0m/s以上，船舶難以通過(guò)，施工期間需要在水庫(kù)地址附近設(shè)置大馬力拖輪輔助。根據(jù)試驗(yàn)收入的航跡線，在導(dǎo)游明水路上下游端部的一定范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)導(dǎo)游標(biāo)志，其中上游明水路口水域左右各設(shè)置2個(gè)導(dǎo)游標(biāo)志，在下游明水路口水域左右各設(shè)置1個(gè)導(dǎo)游標(biāo)志，引導(dǎo)過(guò)去船舶安全通過(guò)導(dǎo)游明水路。利用水庫(kù)地址上下游永久船閘設(shè)置的錨區(qū)作為一期施工期間船的錨區(qū)，其中上游錨區(qū)設(shè)置在上游河彎前水庫(kù)上約2.0km的右岸，占水區(qū)面積200m×100m，下游錨區(qū)設(shè)置在下游河彎左岸，占水區(qū)面積350m×75m每個(gè)錨地上各設(shè)置兩個(gè)錨專用標(biāo)志和一個(gè)錨標(biāo)志。

6施工期間安全通航的措施

為了保障第一期施工期間臨時(shí)通航的安全，必須分別采取施工措施、助航和管理等一系列措施。6.1工程措施(1)清掃臨時(shí)航道內(nèi)存在的局部石脈帶等礁石，清掃河道采砂后殘留的砂礫等障礙物，滿足施工期間的通航要求(2)在導(dǎo)流明渠上下游端部的一定范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)位導(dǎo)航標(biāo)志，其中上游明渠道門水域左右各設(shè)置2個(gè)導(dǎo)航標(biāo)志，下游明渠道門水域左右各設(shè)置1個(gè)導(dǎo)航標(biāo)志，引導(dǎo)過(guò)去船舶安全通過(guò)導(dǎo)航明渠道(3)在修理水庫(kù)地址段的臨時(shí)航道的同時(shí)，清理永久船閘設(shè)置的上下游最近的錨地區(qū)，兼顧一期錨地區(qū)作為通航地址。

6.2助航措施為確保汛期船舶通航安全，在水庫(kù)站設(shè)置馬力拖輪，過(guò)去船舶通過(guò)困難時(shí)采取助航措施。

6.3管理措施(1)為了保障施工區(qū)域的通航安全，在施工開始之前，施工建設(shè)部門必須立即向航道和海事管理部門報(bào)告老口航運(yùn)樞紐工程的施工配置、施工內(nèi)容、施工進(jìn)度、計(jì)劃安排等。(2)施工建設(shè)部門和業(yè)主應(yīng)委托航道管理部門，在施工開始前規(guī)劃施工區(qū)域和通航區(qū)域，制定施工期間水上交通安全管理暫行規(guī)定，通知船通過(guò)施工區(qū)域航道的安全注意事項(xiàng)，通過(guò)施工區(qū)域的通行調(diào)度指揮，在施工期間引導(dǎo)上下水船舶安全通過(guò)施工區(qū)域。同時(shí)，在通航區(qū)和圍堰的位置根據(jù)需要設(shè)置臨時(shí)和輔助標(biāo)志，避免船觸礁或碰撞，進(jìn)行維護(hù)。(3)海事管理機(jī)構(gòu)應(yīng)駐扎現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)安全通航有問題，應(yīng)立即向施工機(jī)構(gòu)提出要求，確保船舶安全通航。老口航運(yùn)樞紐工程上游有多個(gè)電站和水庫(kù)，流量和水位變化大，施工期間應(yīng)加強(qiáng)與上游水文站的聯(lián)系，隨時(shí)關(guān)注上游河道的水情況和水位變化情況，根據(jù)水情預(yù)報(bào)情況及時(shí)采取安全措施，避免不必要的人員和財(cái)產(chǎn)損失。

7結(jié)語(yǔ)

老口航運(yùn)樞紐工程位于通航河道上，多年通航，由于工程建設(shè)，原主航道發(fā)生變化，工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮短停航或障礙時(shí)間，通過(guò)河道疏通、爆礁等工程措施滿足工期臨時(shí)通航要求，統(tǒng)計(jì)多年水文資料分析通航受影響的頻率，理論上論述工程可行性，通過(guò)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。工程已于2010年底填筑左岸船閘圍堰、右岸臨時(shí)圍堰，疏浚右側(cè)航道，改變航道后至今在一期導(dǎo)流期間未出現(xiàn)船只通行困難、船只擱淺觸礁的情況，驗(yàn)證了一期導(dǎo)流期間施工期臨時(shí)航道設(shè)計(jì)是有效可行的。