广州市轨道交通五号线沉管隧道工程河床演变分析.PDFVIP

广州市轨道交通五号线沉管隧道工程河床演变分析 邱 静 黄本胜 杜 涓 郑国栋 徐林春 赖冠文 （广东省水利水电科学研究院，广州，510630） 1 工程及河道概况 广州市轨道交通五号线沉管隧道工程位于广州市西部，连接广州市荔湾区与大坦沙。隧道线 路呈东西走向，工程设计起点位于荔湾区中山八路，中间穿越沙贝海（西航道左汊），设计终点位 于大坦沙上，沉管隧道段长240m。过江隧道一般是河床以下的工程项目，其设计高程、安全参数 及使用寿命等与河道演变直接相关，弄清工程河段河床冲淤趋势、河床演变规律，是工程设计的 重要基础工作。本文旨在对工程附近河道的河床演变进行分析研究和定量的河床冲淤计算，并根 据已有的水文泥沙、地形等资料，对河床变化趋势进行预测，为工程设计提供设计参数和科学依 据。 广州市轨道交通五号线沉管隧道工程穿越的沙贝海为西航道的左汊，水道总长约 4.2km，平 均河宽约215m，设计通航水位（珠基-1.21m）下平均水深4～6m。西航道位于珠江三角洲的广州 片网河区，受上游径流及下游南海潮汐动力的共同作用。本次河床演变分析的范围包括西航道大 坦沙（也称牛牯沙）左、右汊（即沙贝海及白沙河）河道，具体研究范围见图1。 2 水文泥沙特性分析 2.1 径流 西航道北起老鸦岗，南至白鹅潭，长16.24m。北江左岸分流的芦苞涌、西南涌以及流溪河、 白坭河、石井河和新市涌诸水汇流入西航道。西航道在冲口水道分汊口下游有两个大沙洲：一个 是沉香沙，另一个为大坦沙（即牛牯沙）。大坦沙将西航道分为两汊，左汊又称沙贝海，右汊称白 沙河。西航道位于珠江三角洲的广州片网河区，受上游径流及下游南海潮汐动力的共同作用。西 航道在白鹅潭洲头咀以下分前航道和后航 道两支，白鹅潭以东至黄埔为前航道，长 23.24km，白鹅潭以南至黄埔为后航道，长 27.80km ，在流至落马洲西纳平洲水道后， 又分为沥滘水道和三支香水道两支。前航 道、沥滘水道、三支香水道向东流至黄埔附 近相汇，顺下游广州出海水道即珠江正干汇 至伶仃洋（见图1）。广州出海水道上段位于 西、北江三角洲北缘，下段为西、北江三角 前 二沙岛 航 洲与东江三角洲的交汇水道，是一条跨越河 道 东教 后 口至河口湾的潮汐水道，它既受河流动力作 道 用，又受河口湾潮流入侵的控制，洪潮混杂， 航 水流流态复杂，洪水呈随机性变化，潮汐 一般是周期性变化，具有水丰沙少和潮 流控制为主的动力特性。 图1 广州水道水系图 西航道的径流来源主要来自流溪 河、白坭河以及洪水期北江芦苞水闸和西南水闸的分洪流量，经老鸦岗汇入西航道。 流溪河的径流由降水形成，径流年际变化不均，最大、最小年径流量的比值可达4～5；径流 197 年内分配也不均匀，汛期（4 月～9 月）径流量占年总流量的 80%～85%，最大径流量多出现在4 月～6 月份。其多年平均迳流量为27.66 亿m3 3 ，多年平均流量为87.7m /s。流溪河的洪水由暴雨 形成，其洪水涨落较快，峰型尖瘦，多呈单峰形，一次洪水的历时平均为5 天。据统计牛心岭站 历史洪水最大流量为1852 年的3360m3 3 /s；实测最大流量为1957 年的1870m /s；多年平均洪峰流 量880m3/s，洪峰直接汇入西航道，对西航道有明显的影响。 白坭河上游国泰水发源于广东清远石角镇扶基头。芦苞水闸分洪