黄浦江河口建闸预可行性研究概况及进展情况

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一、立项背景

黄浦江是太湖流域目前唯一敞开的入海通道,太湖流域洪水将近一半经黄浦江渲泄入海,是流域行洪排涝的干流,是上海市区排水的主要出路;是上海城乡工农业和生活用水的水源之一,又是水运交通的大动脉。黄浦江水流受长江口外的潮汐影响很大,在台风高潮和暴雨同时侵袭下造成的灾害十分严重,从而黄浦江两岸防汛墙不断加高加固,近半个世纪以来已经历了五次加高加固,历次抗御台风高潮时发挥了巨大作用;但是,由于全球气候变暖、海平面上升、陆地沉降和风暴潮加剧等自然环境因素的变化,以及人类社会活动影响,黄浦江水位出现了趋势性抬高,初步分析现行千年一遇设防水位(1984年的分析成果)已降为不足二百年一遇。若按新的千年一遇水位设防,则刚完成的208公里黄浦江市区防汛墙的加高加固又要加高加固,为了达到千年一遇设防标准,这第五次加高加固工程从1988年起直到2001年才完成,平均加高0.5m,费时12年,投资14亿元;假如再次加高达新的千年一遇水位标准,并按现行规范设置安全超高,估计平均要加高2.0m左右,根据加高加固防汛墙的实施经验预测难度很大,因此,再次加高加固防汛墙已不再可行。

黄浦江河口建闸的研究始于60年代初,正式议及建闸挡潮是在19828月,原水利局曾提出《关于黄浦江河口建闸的设想》,此后199012月水电部上海勘测设计院提出的《上海市黄浦江综合整治规划报告》和1996年上海市海平面上升课题组提出的《海平面上升对上海影响及对策研究》报告,都建议在黄浦江河口建闸作为上海市远景规划的防汛措施。

1998年,上海市科委批准立项,由原上海市水利局主办, 22家单位协作进行的“黄浦江河口建闸工程规划研究”,提出《黄浦江河口建闸工程规划研究总报告》及22份分报告、2份咨询报告、1份专题研究报告,对黄浦江河口建闸的必要性和可能性作了较充分的论证,研究结果于200012 月经市科委组织专家鉴定,认为“为了恢复和提高上海市区的防汛能力,在黄浦江河口建挡潮闸势在必行”。撤消水利局组建水务局后,水务局邀请了荷兰专家(六人专家组)对研究报告进行评估,他们于20013月提出的评估报告也认为:“如果要提高上海市区防洪能力达到国家要求的千年一遇标准,若进一步加高加固防汛墙,则对环境和社会将产生严重的负面影响,所以建挡潮闸是唯一的答案。”

根据国务院批准的上海市城市总体规划,黄浦江市区段两岸开发将发生根本性的变化,其防洪安全的重要性将更加非同一般,原定的千年一遇防汛标准只应提高不能降低;而黄浦江河口建闸是解决上海市区防汛问题的最佳方案,这是需要立项的主要理由。20011116日,经国务院同意,国务院办公厅转发水利部《关于加强太湖流域2001-2010年防洪建设的若干意见》,对太湖流域近期防洪建设作了全面规划和部署。20023月水利部太湖流域管理局提出了“《关于加强太湖流域2001-2010年防洪建设的若干意见》实施方案”,其中关于城市防洪建设,指出 “黄浦江河口建闸是解决上海市防洪的根本措施,目前尚处于规划研究阶段,上海市需抓紧开展前期工作,并同步开展黄浦江综合整治规划相关部分的修订工作,经综合论证后报审”。所以,黄浦江河口挡潮闸用于加速渲泄太湖流域洪水,对太湖流域的防洪能够作出多大贡献,也是需要立项研究的理由之一。

从上述情况以及本市有关各界对河口建闸必要性的共识,以及黄浦江沿线码头、船厂外迁趋势,可以说明开展工程建设前期工作的条件已完全具备,黄浦江河口建闸工程项目在前阶段所做研究工作的基础上,应该转入实质性的预可行性研究暨项目建议书阶段。

二、主要研究内容

建闸与上海防洪安全的关系在《黄浦江河口建闸工程规划研究总报告》及其分报告中已有相当深度的研究,而建闸与黄浦江两岸开发的关系以及建闸与太湖流域防洪的关系研究比较浅。此外,规划研究阶段对建闸的重大技术问题研究结果,虽然认为可以解决但是研究不够深入,尚有不少问题需要进一步研究,预可行性研究阶段需要重点研究的内容分为十大专题:

专题一:黄浦江潮位分析(修编)

研究台风高潮、区域暴雨、流域洪水相遭遇的情况,以及黄浦江各水文站的水位过程线,进行黄浦江潮位分析,拟定与上海城市发展相匹配的防洪标准。

专题二:黄浦江河口挡潮闸闸址选定

通过闸址工程地质勘测和闸址周边动迁企事业单位的调查,进一步对吴淞公园和水产码头两个可能的闸址进行技术经济比较,选定闸址并提出闸区规划用地范围控制坐标。

专题三:防洪标准与设防水位研究

分析闸内黄浦江沿程的最高水位,按新标准研究闸内防汛墙的允许挡水位,确定建闸后黄浦江沿程的防汛墙顶高程,并研究关闸的闸外水位壅高和闸外防汛墙的设防水位;研究风暴潮的关闸挡潮和加速太湖流域泄洪的关闸挡潮,提出挡潮关闸水位和关闸频次,并提出关闸挡潮(非风暴潮)可能对港航造成的损失。

专题四:通航孔规模研究

通过水动力学数值模拟和船舶航行计算机模拟,确定保证船舶安全过闸的主通航孔净宽和闸底坎高程。

专题五:总体规模与总体布置研究

通过物理模型试验研究主通航孔门型方案,进行技术经济比较确定闸门型式,提出工程布置方案;研究闸底板和闸墙(高挡墙)结构方案,拟定工程结构型式和尺度,初步确定闸区主要建筑物轮廓;进行黄浦江水文泥沙同步测验,引进国外泥沙场数学模型分析建闸对黄浦江河势的影响。

专题六:施工技术调研

施工条件调研与施工场地布置;研究不断航的施工措施、施工方法、施工工艺流程、施工周期。

专题七:自动控制与自动化研究

国内外同类大闸自动控制与自动化情况调研及本工程自动控制内容、标准、系统结构初拟。

专题八:环境影响评价

研究建闸对土地使用的变化,景观与视觉影响,施工环境影响,以及关闸引起的水质变化,同时研究旅游开发的潜力,提出环境保护的对策措施。

专题九:投资匡算与经济评价

调研国内外同类大闸的工程费用和运行管理费用,对本工程进行投资估算和经济评价。

专题十:总报告编制

根据各方研究成果进行综合分析,编制预可行性研究报告。

三、进展情况

预可行研究需要跨系统、跨部门、跨行业进行多方面的研究与综合,因此课题在水利部与上海市双重立项,上海市组织实施,水利部对成果进行评审,由上海市发展与改革委员会牵头,上海市水务局主办,具有甲级水利专业设计资质、甲级咨询资质的设计单位具体负责,多家相关的设计和科研院所、高校参加。

经过各方面的努力,课题在逐步推进。目前,第一分课题黄浦江潮位分析(修编)已经基本结束,等待评审;第二分课题关于黄浦江河口挡潮闸闸址选定问题也已基本结束,汇总编制报告;其余各课题正在紧张进行之中。