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下荆江裁弯工程实施后,经历了不同洪水,特别是较大洪水的考验,达到了预期的工程目的:①在防洪方面,裁弯河段上游约200km范围内的洪水位都得到不同程度的降低,其中沙市水位比裁弯前降低约0.5m,新厂降低0.65m,石首降低1.06m。②在航运方面,中洲子和上车湾两处裁弯,缩短航程58km,加上沙滩子自然裁弯,下荆江共缩短了78km,原有的碍航浅滩裁掉了4处,航运条件得到了改善。③在农业方面,监利以上河段裁弯以后,经过护岸,抑制了堤岸崩退和农田坍失的严重局面,为发展农业生产创造了条件。
该河段碍洪碍航严重,崩岸剧烈,为了扩大荆江的泄洪能力,改善航运条件,长江流域规划办公室于1960年编制了下荆江系统裁弯上程规划。经过比较,选定下荆江系统裁弯工程由沙滩子、中洲子和上车湾3处裁弯工程所组成的南线方案(见图),实施方法采用引河法。在确定裁弯顺序时,经对3个弯道相互影响关系的分析,经过比较和模型试验研究,居于中间位置的中洲子弯道具备较为理想的地质条件,可起控制河势、实现较为有利的南线河道方案的作用,并可通过中洲子裁弯取得实践经验,遂确定首先实施中洲子裁弯工程。
中洲子裁弯工程包括:①引河开挖工程,②新河护岸工程,③新河北堤工程,④防止调弦河弯狭颈冲穿的护岸工程,⑤新河上下游河势控制工程。引河长4.3km,平均弯曲半径为2300m,老河长36.7km,裁弯比8.5。引河地区的地质情况是:上层黏性土一般厚6m,下层为中值粒径0.17mm的中细砂。根据荆江水量大、汛期长、水流的挟沙能力较强、裁弯河段的裁弯比较大等特点,以及中洲子引河地区的土质情况,经过河床演变分析计算和模型试验,引河开挖断面面积采用原河道断面面积的1/30,引河设计底宽为30m,开挖深度以将黏性土层挖除为准。引河开挖工程于1966年10月开工,1967年5月竣工,采取人工开挖与水下机械开挖相结合的施工方式,共完成土方186万立方米。引河过流后,经过1967年汛期水流的冲刷,冬季即成为长江主航道。1968年汛后,引河已发展至预计的宽度、深度,即开始进行新河护岸工程。至1971年汛前,护岸工程基本稳定,共用块石33万立方米,完成土方44万立方米。在引河竣工过流前后,还先后兴建了新河北堤工程、调弦河弯狭颈格堤和护岸工程,以及上、下游河势控制工程。
上车湾裁弯工程包括引河开挖工程、新河护岸工程和上下游河势控制工程。引河长3.5km,平均弯曲半径为2000m,老河长32.7km,裁弯比9.3。引河地区上层黏性土厚度,上段约30m,中段约20m,下段约4~6m,下层为中值粒径0.17mm的中细砂。引河断面设计底宽30m,开挖深度为设计枯水位以下3m,考虑到引河地区上、中、下各段的黏性土层厚度不同,且土质黏性较重,经对引河地区黏性土冲刷速度问题进行专门的试验研究,并参照中洲子裁弯工程经验,引河开挖断面面积采用原河道断面面积的1/17~1/25。引河开挖工程于1968年12月开工,1969年6月竣工,采用人工开挖、水下机械和爆破相结合的施工方式,共完成土方219万立方米。引河过流后,经水流的冲刷并采取挖泥和局部爆破松动等辅助措施后,于1970年5月成为长江的单线航道,1971年5月成为长江主航道,新河护岸工程和上下游河势控制工程也已先后实施。
沙滩子裁弯工程由于未能及时实施,1972年7月发生了自然裁弯。裁弯后的新河线较规划线偏北2km,河势没有实现比较理想的改造。
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多头深层搅拌桩在荆江长江干堤防渗工程中的应用
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下荆江系统裁弯工程降低了裁弯工程以上 200km河段内的洪水位。沙市、新厂、石首汛期同流量的水位分别降低0.5、0.65、1.05m,亦即在相同的水位时,扩大了河道泄量。这也相应减少藕池口、太平口等入洞庭湖的分流及分沙量,对荆江和洞庭湖区防洪都有利。在航运方面,三处裁弯共缩短航程78km,并裁掉碍航浅滩4处。由于河势稳定,抑制了崩岸,保护了农田,并为河曲带农业发展创造了有利条件。由于裁弯段上冲下淤,监利水位有所抬高,已采取了相应的稳定措施。
弯道长37km,狭颈两侧水面相距约4km。引河长4.3km,平均曲率半径2.3km,裁弯比即裁弯河道流程的长度与引河的比值为 8.5。引河地带上层粘性土厚6m,以下为中细沙,引河底宽30m,挖深以除去粘性土利于河水淘刷为准,断面面积为原河的1/30。人工开挖与机械开挖相结合。1966年10月开工,次年5月竣工。引河开始过流至1967年冬已冲刷形成主航道,1968年汛后达到设计尺度开始护岸。1971年新河护岸基本稳定。其间先后完成了新河北堤、调弦河湾颈防护工程及上下游河势控制工程。
河道原长33km,狭颈两侧水面相距3km。引河长3.5km,平均曲率半径2km,裁弯比9.3。引河地带上层粘性土覆盖层20~30m,下为中细沙。引河底宽30m,挖深至设计枯水位以下3m,开挖断面面积为原河的1/25~1/17。1968年12月开工,次年6月竣工。以人工开挖、水下机械开挖和爆破相结合开挖引河,过流后还采用了挖泥和局部爆破松动等辅助措施。1971年 5月形成主航道。新河护岸及上下游河势控制工程也先后实施。
未能按规划及时实施,1972年7月发生自然裁弯,裁弯线路较规划线偏北2km,河势发展迅速,但不完善。因其下游两湾已先裁成,沙滩子的自然裁弯也难以改变,同时与原计划线路接近,未再作调整,随后即对河势进行控制和稳定。
长江中游藕池口至城陵矶称为下荆江。下荆江河道曲折,为蜿蜒型河道。裁弯前河长243km,全河道总弯曲系数即弯曲河道的流程与其直线距离之比约为3,几个大弯段,弯曲系数均为10。河曲带宽即蜿蜒型河道在顺河流延伸的地带内,河曲横向摆动所达到的最大宽度,约20km。该段崩岸频繁,河势多变,不利于防洪、航运和农业生产。为改善这种情况,计划进行三处河道裁弯工程,根据河势发展,先后实施(见图)。