目录1、浅滩概况..............................................................................................12、变更缘由..............................................................................................13、设计水位的确定..................................................................................23.1建设规模.........................................................................................23.2长沙枢纽简介和调度原则............................................................23.3设计水位.........................................................................................44、整治方案..............................................................................................74.1铜官滩.............................................................................................74.1.1浅滩近期变化情况...............................................................74.1.2设计变更方案.......................................................................84.1.3工程预算...............................................................................94.2金钩寺滩群...................................................................................164.2.1浅滩近期变化情况.............................................................164.2.2设计变更方案.....................................................................174.2.3工程预算.............................................................................185、块石粒径重量计算............................................................................236、建议.....................................................................................................237、附件8、附图1、浅滩概况铜官滩位于长沙枢纽下游7km,是长沙枢纽坝下第一个浅滩。浅滩位于洪家洲洲尾,是一个分汊浅滩。湘江尾闾在新康至铜官河段江面展宽至1.5~2.0km,江中有长约3km略呈斜卧的洪家洲将河道分为左右两汊,左汊洪水河宽500~600m,是常年通航汊道,右汊河宽是左汊的1.5倍。枯水期,右汊进口断流。两汊在铜官镇上游汇合,河宽达1600m。铜官以下河面缩窄并略向左弯,有长达4.0km的深水河段。金钩寺滩群位于长沙枢纽下游约14km,包括黄泥滩、二圣庙、金钩寺3个浅滩,全长5km,两岸为防洪大堤,河势较稳固。浅滩河段的上、中段较顺直,下段较弯曲。两岸大堤的间距由进口的950m沿程放宽到1250m,又缩窄到900m。河道向右弯曲,大堤间的距离也逐渐缩窄。在河道放宽处,左侧有一名为甄皮洲的江心洲,该洲洲长约3.1km,宽约360m,顶高32.60m,洲头上游河床以边滩形式与左岸相连,中、枯水期露出水面,左汊断流。黄泥滩、二圣庙滩位于心洲上游及汊道的分流处,金钩寺滩位于江心洲的末端。2、变更缘由2013年10月我院完成铜官滩、金钩寺滩群航道整治施工图设计,但是还没有进行施工。根据地方航道部门反映,工程河段受采砂影响,地形变化很大。根据动态设计的原则,湖南省水运投委托我院对铜官第2页滩、金钩寺滩进行设计变更。我院根据2014年4月测图对金钩寺滩群进行分析研究,由于设计水位时浅滩航深、航宽有较大富余,从单滩节约投资的角度出发,取消了铜官滩筑坝以及金钩寺滩群的护滩方案。2014年7月7日湖南省交通运输局组织召开了设计变更审查会,专家认为铜官滩及金钩寺滩群航道整治对长沙枢纽下门槛水深影响较大,为减少长沙枢纽门槛水深的降落,建议铜官滩和金钩寺滩群整治按长河段系统整治的原则以维护滩槽稳定为主。我院根据专家评审意见和最新资料对上述两个滩险航道整治方案重新进行优化调整。3、设计水位的确定3.1建设规模湘江2000t级航道建设一期工程(株洲~城陵矶)建设规模为:结合长沙枢纽工程,对株洲~城陵矶281km河段按Ⅱ(3)级航道标准进行建设,设计航道尺度为2.8×90×550m(航深×航宽×最小弯曲半径),并配套建设相应的支持保障系统。长沙枢纽以下河段需整治12个滩群,由上而下分别是铜官滩、黄泥滩至金钩寺滩群、鱼尾至文经滩群、濠河口滩、南门港滩、乌龙咀至老鼠夹滩群、白泥湖滩、营田滩、凤凰滩、磊石滩、煤炭湾滩和岳阳滩。3.2长沙枢纽简介和调度原则长沙综合枢纽工程于2010年9月开工,计划2014年竣工。长沙综合枢纽电站为低水头径流式电站,运行水头较低,最大水头6.8m,第3页最小运行水头1.5m,选用6台单机9.5MW的灯泡贯流式机组。坝址位于长沙市下游望城县境内的蔡家洲,上距株洲航电枢纽132km,下距城陵矶146km。枢纽主要包括船闸、泄水闸、电站、坝顶公路桥、鱼道、护岸及业主营地等,枢纽从左至右依次为左岸改移防洪大堤、左岸副坝及预留三线船闸、二线船闸、一线船闸、26孔净宽22m的低堰泄水闸、1孔净宽7m泄洪排污闸、电站厂房、蔡家洲副坝、20孔净宽14m的高堰泄水闸及右岸副坝。船闸等级为2000t级,闸室有效尺寸280m×34m×4.5m(长×宽×门槛水深),设计代表船型为1顶2艘2000吨级船队,设计年通过能力9800万吨(双闸双向)。门槛最小水深另预留枢纽坝下河床受冲刷等因素引起的远期水位下降值1.5m的水深。长沙枢纽下门槛远期设计低水位为20.40m。长沙枢纽死水位及正常蓄水位均为29.80m,依据枢纽初步设计方案,调度原则为兼顾库区防汛防淹、城市供水、通航、景观、发电等目标,并力求使综合效益最大化,当各目标冲突时以上述顺序为优先满足顺序。依据枢纽初步设计方案,调度方式如下:①枯水期调度:当入库流量小于电站引用流量1884sm3的枯水季节,且上下游水头差大于机组最小运行水头(1.5m)时,闸门关闭,电站发电,并维持坝前水位为正常蓄水位29.80m运行。②中水期调度:当入库流量大于1884sm3但小于4000sm3时,为中水期。若上下游水头差大于机组最小运行水头,此时电站发电,超过电站引用流量的水体通过泄水闸下泄,并维持坝上水位为正常蓄水位运行;若上下游水头差小于机组发电水头但大于0.30m时,则开启闸门,入库流量全部通过泄水闸下第4页泄,若洞庭湖顶托上下游水位差小于0.30m时,水库恢复天然运行状态。③洪水期调度:当入库流量大于等于4000sm3或虽小于4000sm3、但预报16h后将大于4000sm3时,为洪水期,进入防汛防淹为主的调度,并须兼顾船闸通航条件,可发电时仍应继续发电。水库洪水调度方式采用在洪水来临前开启闸门预泄,降低库前水位,至洪水来临时呈天然行洪状态的方式。④洞庭湖水位顶托时调度:当入库流量较小,而洞庭湖顶托水位又高于29.8m时,电站关闭,右汊副泄水闸闸门关闭,左汊主泄水闸闸门全开,水库处于天然行洪状态;当下游顶托水位在29.8~28.1m,水位差小于水轮机最小工作水头时,电站关闭,右汊副泄水闸闸门关闭,左汊主泄水闸部分闸门适当开启,以维持坝上水位29.8m为准;下游水位低于28.1m时,根据预报来流情况,按洪水期、中水期、枯水期调度方式调度。3.3设计水位铜官滩、金钩寺滩群位于长沙综合枢纽下游,按《内河通航标准》(GB50139-2004)规定:枢纽下游设计最低通航水位应采用枢纽瞬时最小下泄流量对应的水位,并计入河床下切和电站日调节等因素引起的水位变化值。根据长沙枢纽调度,任何情况下均应保证库区内城乡用水、一般应保证(98%保证率)所有途径的下泄流量之和不得小于下游航运所需的最小流量385m3,为此不得已时应适当降低坝上水位,并协调上游有关水库动用航运调节流量给予支援。故按交勘院蔡家洲坝址下游水位~流量关系曲线成果,量绘出最小下泄流量第5页385m3时蔡家洲坝址处对应的水位为21.5m。根据2011年12月20日8:00长沙综合枢纽坝下水位为21.34m,对应当日铜官滩水尺8:00时水位为21.27m,得出铜官滩设计水位为21.43m。根据长沙综合枢纽2011年12月28日8:00坝下水位为21.50m,对应金钩寺滩水位为21.31m。各滩近期设计水位表滩名铜官滩黄泥滩二圣庙金钩寺滩设计水位21.4321.3521.3321.31备注设计水位均为滩尾位置近年来湘江下游(包括湘江洪道的部分地段)无序采砂的现象非常严重,大量挖砂船在河道内肆意采挖,使得主河槽内河床大幅度下切,湘江干流的下游枯水位明显下降。为此湖南省水运管理局委托南京水利科学研究所采用理论计算分析和一维、二维嵌套水流数学模型相结合的方法,综合考虑城陵矶水位下降以及长沙枢纽下游河床下切对湖区湘江航道远期设计水位影响,为湘江下游2000吨级航道整治工程提供重要技术支撑。主要结算结果如下:为了分析洞庭湖区湘江航道设计水位的远期变化特征,综合考虑城陵矶水位下降以及长沙枢纽下游河床下切的影响,城陵矶水位以在17.75m基础上下降2.0m为控制条件,概化了7种长沙枢纽下游河床大幅度普遍下切工况,分别计算洞庭湖区湘江航道远期设计水位。第6页湖区湘江航道远期河床下切概化(单位:m)计算工况长沙枢纽~濠河口濠河口~营田营田~磊石高台村工况1333工况2344工况3346工况4433工况5444工况6446工况7556湖区湘江航道远期设计水位计算分析(单位:m)测站里程(km)远期设计水位工况1工况2工况3工况4工况5工况6工况7长沙枢纽020.6620.6220.6120.4620.3920.3320.05铜官滩8.9520.0219.9619.9219.8619.6419.5519.28湘阴40.6419.2619.1419.0919.1719.0719.0118.86凤凰滩75.3218.8018.6618.6118.7818.7018.5718.50鲇鱼口92.5818.7318.5418.4718.7218.6318.4518.36鹿角104.2518.4918.3518.2418.4818.4618.2118.13岳阳滩123.3117.9517.9217.9017.9517.9517.9017.89城陵矶138.3815.7515.7515.7515.7515.7515.7515.75计算结果表明,长