山区河流码头选址研究

山区河流码头选址研究

1李晋豫2张晓媛

1.云南省水利水电勘测设计研究院；2.云南水运规划设计研究院昆明650051

摘要：分析了云南省地形、河流的特点，研究了不同河段以及库区的的码头选址问题，并总结了几种不宜修建码头的河段，以期能为类似工程提供参考。

关键词：山区河流；码头；库区；选址

引言

云南地处西南边陲，属山地高原地形，山地高原约占全省面积的94％，仅6％为星罗棋布的山间盆地，多峡谷，落差可达3000m以上。云南省河流众多，各河成帚状分散，地面波状起伏，大河谷下切较深，高原边缘地面崎岖，各水系间河流互不相通，河床降陡、水位暴涨暴落。目前，云南具有航运开发价值的主要河流有63条，尤其是澜沧江一湄公河、元江一红河以及伊洛瓦底江3条河流，在国际长途水运或联运方面极具开发价值，水运前景十分广阔[1]。近年来，云南水电事业迅猛发展，兴建了小湾、漫湾、糯扎渡等一大批水库，水库回水使原本通航条件差的河道得到了渠化，通航条件大为改善。因此，在库区内兴建码头日益成为改善当地民众通行的重要举措。本文以云南水运的实际情况出发，研究了不同河段、库区的码头选址问题，以期能为相关工程项目的开展提供参考。

1不同河段码头的选址

山区河流的特点是河床和河岸均为山岩或卵石覆盖层，河道一般是比较稳定的。但水流湍急，流态紊乱。洪水猛落，洪峰呈锯齿形，水位差大。适宜于船只常年停泊，并且有足够的陆域堆存货物的地段是零星分散的。总体来说，河道比较顺直的河段、由弯道形成的深沱以及急流卡口上游河道是比较适合建造码头的位置。

1.1微弯顺直河段

在顺直微弯河段的凹岸，当河床的岸线比较平顺时，水流和速度虽然比较大，但各水期的流态比较平稳。河段上接弯道，上游段为水流顶冲处，流速大，流象险恶。但其中下段流速和流态显著改善，具有靠泊的条件，适宜于修建码头[2]。

1.2回流沱

回流沱是山区河流的河道，在水流作用下，抗冲性弱的河岸被水流侵蚀拓宽而形成的湾。根据《河港工程总体设计规范》（JTJ212—2006），回流沱内建港宜选在多年冲淤变化相对稳定和流态适宜处，并应采取合理的型式和布置[3]。回流沱由于成因、平面形态及成沱水位的不同可分成半封闭形、开敞形及季节性三种类型,这几种沱型的水流及泥沙冲淤变化情况有着较大差异[4]。

（1）半封闭型回流沱

这类沱常年存在，但沱湾的水域面积随水位下降而减少。沱内水流是以沱湾河岸为边界的回流，近岸流速大，中心部位流速小，且水流有较强的逼岸趋势。沱内回流流速一般在沱湾上、下游侧较大，沱湾内侧中部及沱湾中心部位较小，并且随主流流速的变化而变化。汛期主流流速增大，枯水期主流速减小，沱内流速亦随之减小。这种变化复杂的流速场使得泥沙冲淤的变化十分复杂。一般情况下回流沱可保持年内冲淤平衡，因而在枯水期沱内也有足够的水深满足船舶航行要求。但是多数情况是每年总有一定的累积性淤积，因此，半封闭回流沱内不宜建设停靠大型船舶的码头，尤其不宜建设固定水工设施的货运码头。若必须建且沱湾水域尺度又较大时，可建小型船舶码头，并尽量建于沱湾内的深水区。

（2）开敞型回流沱

这类沱基本上是河道局部扩大的小河湾，多出现在抗冲性强的基岩河岸的上、下侧，其回流强度及回流范围随水位涨落及主流速大小的变化程度较之半封闭型沱更为剧烈，从船舶靠离码头的水流条件看,较之半封闭型沱更为不利。开敞型沱湾内近岸流速大于中心部位流速，在回流与主流交汇处流速最大且常有夹堰等不良流态，在回流与顺流间的分界区存在有缓流区，泥沙淤积常常发生在这一部位，往往会形成凸出河岸的沙嘴。因此一般不宜在词此沱湾内建设码头，若有必要，只宜在沱湾的上、下游侧深水区建设码头，并尽量采用透空式水工结构。

（3）季节性回流沱

这类沱的存在主要由于自岸伸人江中的石梁、石嘴的挡水作用而使其内侧成为一近乎静水的天然港池。由于石梁、石嘴的顶部高程一般在中、枯水位附近，因此这类沱仅在中、枯水期存在。其水位超过石梁、石嘴顶部以后,水流漫顶而过，在近岸处可能出现新的小回流区，但其范围和流速已与原中、枯水沱完全不同。这类沱湾内的流速几乎为零,一般只在出口处有范围较小、流速甚慢的小回流区，对船舶进出沱湾无大影响。由于沱湾内水流及泥沙冲淤变化复杂，加之沱湾水域一般又不太大，任何水工设施的兴建对水流及冲淤变化的影响都较大，在确定码头具体位置及结构型式时要相当慎重，更不宜在某一地点连续建多个有固定水工设施的码头。

1.3河道卡口段

在河道卡口上游，如河床断面较宽，则洪水期水流条件平缓，在中、枯水期水流偏向的河岸一侧，如岸线稳定，船舶靠泊的水域条件较好，适宜选址建设码头。在河岸的另一侧若岸坡、边滩稳定，也可选址建设码头，但需要结合洪、枯水期水边线之间的差别考虑，若差距大，则可采取中洪水停靠泊位与枯水停靠泊位分离的平面布置，即中洪水期泊位靠近河床岸坡，枯水泊位建于中枯水期水边的边滩附近。此时枯水码头面标高应高出中洪期码头底标高一定的水位变动范围，以便在使用上衔接起来。

1.4顺直河段

在顺直河段选址建设码头,应尽可能地避免设计的水工建筑阻水挑流导致影响码头前的流态和造成局部的淤积.对实体建筑要求稍高于原岸坡地面，如需突出达到一定高度时,应考虑透空的结构型式。

2库区码头选址

库区码头选址，要充分考虑当地的自然条件及航道条件，宽阔的前沿水域宜选在风浪较小，泄洪影响小和水流条件较好的地区，并宜避开由于库区水位变化可能引起岸坡失稳的河段。在水库回水变动区选址，应对水位、水流和河床演变等情况进行充分论证。

考虑码头泥沙淤积等因素，尽量避免建设在内河库区库尾段，由于库区库尾段在航道流速在库区形成后严重削弱，加之库区回水后造成的水土流失，泥沙淤积现象严重，需要花费很大的人力物力进行港池清淤。如果必须建在库尾，必须要在设计阶段对泥沙淤积情况进行充分考虑并相应完善设计或增加排淤设备。

3几种不适宜选址的河段[5]

3.1宽谷河段中河岸为抗冲刷性差的沙泥质弯曲河段

在天然条件下，河流永远处于不断的发展变化中。弯曲段河流由于受到流速和离心力的影响，表层含水量较少的水流流向凹岸，使凹岸不断发生冲刷，而含沙量较多的底层水流则流向凸岸，使凸岸不断发生淤积，形成较大的河环。弯道河流水力动力轴线的特点是“低水傍岸”、“高水居中”。在枯水期水流动量小，主流曲率较大，主流靠近凹岸；洪水期由于水流的惯性作用，主流线曲率较小，主流取直趋河床中间流动。码头选址于这类河段凹岸上，将会出现枯水期码头岸线被冲刷，洪水期码头前沿水域出现回流“二流水”及淤积等情况。因此，宽谷河段中河岸为抗冲刷性较差的沙泥质弯曲河段不宜选址建码头。3.2冲淤变化不平衡的宽浅河段

山区河流的宽谷河段中，也存在着类似平原河流的顺直宽浅河段，其河床演变的特点是浅滩和深槽交替发生冲刷和淤积，是边滩和深私线逐步顺流下移以及河床周期性的展宽和缩窄，全河段处于横纵向的冲淤变化中。这种类型的河段其水陆域条件对码头选址建设码头都不利，一般不宜选址建设码头。

3.3岸坡较为平缓，洪、枯水位期水面宽度变化较大的河岸

由于山区河流洪枯流量悬殊，水位变幅很大，特别洪水期，水位涨落过程呈锯齿形，有猛涨猛落的特点。在洪、枯不同水位期水边线相差较大，在码头选址时要十分注意各水期该河岸的水面宽度、相应的水深及流速情况。如沿河岸的原岸坡修建斜坡码头，在洪水位期靠泊码头的船舶在出现水位暴涨暴落时移船解系缆不及时还将容易出现搁浅、漂斜等事故，使用上十分困难。若为满足历时较长的水位期的使用而突出原岸坡修建码头时，高水位期码头将造成阻水、挑流受冲，使码头前流态紊乱，流速增大，低水位期水深不足等情况，这类河岸一般不宜选址建设码。

3.4岸坡不稳定处河段

在宽谷河段中，河岸为可冲刷性的沙土质河岸时，在选址中特别要注意滑坡间题。在山区河流的长期演变过程中，存在有岸坡冲击扇和岸坡土体沉积于较大面积的向河心方向倾斜的岩体上的情况，在勘察选址和作地质调查时要予以充分的重视，否则在码头选址于这类地点，码头水工及陆域设施工程建设后，增加了地面压力,，影响了原地下水的排水情况后，将会引起成片的岸坡土体沿原地下岩面产生滑坡，造成工程建设的损失。岩体借以下滑的滑动面常是各种成层的软弱夹层，如页岩、泥灰岩、煤层等。这些软弱夹层虽然只占岩体中很小的百分比，但却是岩体中最薄弱的部位，常是造成滑坡的隐患，在码头选址中需要特别注意。

4结论

（1）山区河流水流湍急，流态紊乱，宜在微弯顺直河流的中下段，半封闭型回流沱湾的深水区、开敞型回流沱湾的上、下游侧深水区以及河道卡口上游河床断面较宽处修建码头。

（2）宽谷河段中河岸为抗冲刷性差的沙泥质弯曲河段、冲淤变化不平衡的宽浅河段、岸坡较为平缓，洪、枯水位期水面宽度变化较大的河段以及岸坡不稳定处河段均不宜修建码头。

（3）库区码头应选址在风浪较小，泄洪影响小和水流条件较好的地区，不宜在库区库尾段修建码头。

参考文献

[1]唐安慧,李仲发.云南高变幅水位码头结构型式研究[R]．中国水运，2008，08（8）：58-60.

[2]陈嘉琴,杨先荣.斜坡码头和浮码头[M].北京：人民交通出版社，1984.12.

[3]JTJ212-2006河港总体设计规范[S].中华人民共和国交通部，2006.12.

[4]刘传源.回流沱内建港的若干问题—对规范的修订意见[J]．水运工程，1987，12：50-52.

[5]王云祥.山区通航河流码头选址初探[J].云南交通科技，1994，10(1)：50-52.