经用潮位过程线比较得知:3月8日与3月15日的潮位过程线基本相同。涨潮潮差小了0.38m,历时增加了7分钟,可以认为涨潮平均流速值是一样的。3月8日合拢的龙口宽度应与3月15日(二月初六)中汛相同。1#围区龙口宽度应为200m;2#围区龙口宽度应为250m,最大龙口平均流速分别为0.4m/s和0.6m/s,以策龙口安全。现以同样的方法绘制潮位过程线 和不同龙口宽度的龙口升高线,见图13 所示。
由图中可知:龙口宽250m、200m、150m的龙口升高过程线均与潮位过程线相交,潮位高于龙口高度,不能安全合拢。当龙口宽度降至130m时才能安全合拢,此时1#围区最大平均流速达到0.85m/s,2围区达1.25m/s,超出设定的0.5 m/s安全平均流速。龙口结构应予以加强,不仅增加了工程费用,而且增加了龙口合拢的难度。从中可见计划安排小汛合拢的重要作用。
如果适当加快进度,抢前一天,于3月7日合拢,适当增加充
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砂泵,提高充灌能力,就可以安全合拢200m宽的龙口(见图 13 )。此时的1#、2#围区的最大龙口平均流速分别仅为0.55 m/s、0.8 m/s,无需特别加固龙口。由此可见,潮水一天差别之大和抢一天时间的重要意义,所以我们应该认真做好验算分析工作。
3、大汛龙口合拢的可能性
现以3月11日(二月初二)大汛为例来讨论大汛龙口合拢的可能性。从图14中可以看出:龙口宽250m、200m、150m的龙口升高过程线均与潮位过程线相交,在袋装砂开始充灌后4~5小时潮水就赶上和超过龙口袋装砂,合拢没有成功。仅有100m宽的龙口可以安全合拢。
1)、在3.4~3.5m处是个危险点,两线擦肩而过,高差仅相差10cm余。潮位预报误差或袋装砂充灌稍慢就有可能导致合拢失败。 2)、这时可以采用窄体砂袋快速增加龙口棱体高度,杜绝水流漫顶。顶部沙袋因水深浅而承受的水压力较小,较易稳定。
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3)、当合拢成功后尚应注意防范下一个4.08m高潮水位。 4)、该龙口宽100m,潮位在+2.5~+3.0时将产生2.0 m/s的最大龙口平均流速,龙口结构和袋装砂个体稳定应采取加固措施。 十、 龙口合拢的简易估算方法
龙口合拢应在高平潮到来之前完成龙口合拢工程量,达到预定高程,即完成合拢工程量所耗时间t应小于起始充灌至高平潮的时间T,如图15所示。计算公式如下:
t=W/N*8<T
式中:T――起始充灌至高平潮的时间;
t――完成合拢充灌工程量所需的时间; W――合拢充灌工程量(m3)
N――充灌作业所用充砂泵的数量(台) 8――单泵充灌效率(m3/h*台)
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龙口合拢的高程取决于合拢时高平潮潮位,应在高平潮上增加富余高度△h,△h值应结合袋装砂层高和合拢后的安全度。如图15中所列△h1=0.2m安全度不足,应选择△h2=0.7m,有利于迎对下一个高高潮的高平潮。
五号沟~赵家沟圈围工程龙口合拢采用12台充砂泵作业,单泵充灌效率设为40方/时*台,龙口合拢高程从1.5m至3.7m,高2.2m。
从图15中可以看出龙口宽100m时,t100<T,龙口升高线远离潮位过程线,应是可行的;当龙口宽150m时,t150>T,因△h2较大,t150增加较多,若取△h=△h1,t150≈T且龙口升高线与潮位过程线贴边而过,这种情况则必须重新绘制龙口升高过程线比较后确定;当龙口宽度200m时,t200?T,且与潮位过程线相交割,属不可行的。
该估算法将原本下凹曲线的升高过程线变成直线升高线使分析误差增大。建议还是采用龙口升高过程线分析法为好。
十一、龙口合拢的实施
施工进度的加快使龙口合拢计划的3月18日提前至月初小汛3月5日(正月二十五)和3月6日(正月二十六)。龙口的形成均采用由大汛向小汛逐步缩窄龙口宽度、龙口底坎提高至+1.5m,最终在小汛前形成龙口。在龙口形成过程中做好技术、设备、材料、人力和思想准备,实现小汛合拢一次成功。
1#围区:龙口宽度上口宽40多米,下口为26米,合拢高程为1.5m~4.2m,合拢高度为2.7m,合拢工程量近1700m3,耗时6小时,从3月6日13:30落潮水位1.4m~19:30涨潮水位1.9m。
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2#围区:龙口宽度88m,合拢高程为1.7m~3.7m,合拢高度为2.0m,合拢工程量约为2800m3,利用小汛慢涨潮,19:00夜高潮仅为2.11m的特征,以3月5日16:00开始至3月6日2:00完成,历时10小时。
龙口合拢施工中,充灌砂时间约占66.7%,铺袋等辅助作业时间约占33.3%,实际充砂泵效率为40 m3/h。
十二、有待提高和完善的问题
上海市浦东新区五号沟~赵家沟圈围工程圈围的面积相对较小:1#围区为245亩,2#围区为402.5亩。工程所在位置的潮差与杭州湾和南汇沿岸潮差相对来说还是较小的。该验算与合拢方法应进一步在圈围面积较大、潮差较大的圈围工程中加以验证、提高和完善。龙口安全平均流速也有待于进一步验证。
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