2 黄河三角洲海岸防护工程现状 2.1 黄河以北防潮堤工程
为扩大沿海滩涂地区的开发领域,自二十世纪70年代以来,胜利油田在沿海滩涂及潮间带修筑海堤,二十世纪80年代初期大规模兴建。随着勘探领域从内陆向海上的不断扩大,海堤建设也一层一层向外延伸,形成一种多层格局。当时海堤建设主要由胜利油田 组织民工,以大兵团作战方式来完成的。土堤是以人工填筑和水力冲填为主,先用塑料编织袋人工突击筑围堰。由于海潮冲击,初期围堰经常被冲毁,然后靠人工填土或水力冲填泥浆修复。由于当时受海潮影响,施工相当困难,石头都是人工背上去的。施工速度慢,其大坝质量无法控制,大坝干密度都比较低。该地区地质条件差,承载力低,有的海堤段在施工过程中,达到一定高度后,就出现下滑,最多每昼夜下降2m,被迫在临海堤前采用块石反压措施,才能保证海堤勉强继续施工。
部分海堤工程是适应油田滚动开发的需要逐步形成的,开始只是为短期勘探找油服务,没有按正规海堤设计、施工,通过勘探确定该区域有油需要开发时,才逐步转为正规海堤。在“转正”过程中,是在原勘探堤的基础上加以完善的,造成海堤自身存在很多无法弥补的缺陷和隐患。
随着科技的进步和社会的发展,原来油田单一的围海造路,变海上开采为陆上开采的单一模式正在得到改变和补充,自1992年以来,在不同的地区,采用开敞式开采模式,修筑井场平台,打丛式井,平台之间采用满水路连接,这种方式投资少见效快,但是标准低,受风浪潮汐影响较大。
(一)桩西海堤
这是介于刁口河与五号桩码头之间的海堤;1976年,胜利油田建筑工程指挥部设计、施工,修建桩11、桩12井区的海堤,长6.34km。海堤断面结构为单坡堤,护坡为浆砌混凝土板,堤脚为浆砌块石基础。这种海堤只能抵御10年一遇的风暴潮,维修工作量大,消浪能力差。此后至1981年,海堤工程停建。
1982年,油田恢复海堤修建工程。建筑工程指挥部用3年时间修建五号桩圈闭堤、桩西203堤,长15.33km。1984年,修建桩3-桩303堤,长6km;到1989年建成桩303到五号桩防护堤约17km,连接海港往北:桩古46堤、18堤、104堤、101堤和桩106堤约20km,计37km。同年,修筑桩西油田海堤4km,与桩101和桩106海堤连通。
桩西海堤结构;先期海堤防护结构采用复式坡,即海堤迎海面3m以下为抛石防护结构,3m以上为混凝土蘑菇石。这种结构可以防止海堤土层流失,投资少,易施工,便于维修。
现在临海堤段多采用锦纶膜袋混凝土护坡加扭工字块或栅栏板砼这种结构整体性和稳定性好,抗冲击、耐老化,易保证混凝土质量。可抵御50年一遇的风暴潮。
(二)孤东海堤
北面与桩西海堤相接,南到3#排涝站南部,与六号路相连接。1985年,胜利油田建筑工程指挥部和东营市组织施工队伍,修建孤东油田圈闭堤21.15km,为孤东油田的开发建设做好前期准备工作。1986年,在孤东油田开发会战中,建筑工程指挥部担负修建孤东防潮堤的艰巨任务,当年3月开工,11月完工。建成孤东油田防潮堤10.2km,完成土方92万3
m,并全部砌石护坡。1987年,修建孤东北防潮堤9.53km。1988年将滨海地区海堤全部连接圈闭。至此,从孤东油田至五号桩油田形成一条封闭式海堤,为这一地区海滩油田的开发建设奠定基础。在海堤结构上,为防止海浪越堤,在桩302至304海堤顶面临海一侧,增加
浆砌片石挡浪墙。海堤下坡采用预制混凝土栅栏板防护结构,抛石护堤脚。这种新的结构是按海堤抵御50年一遇风暴潮的标准设计的,而且实现施工预制化、机械化。
1989年后,在孤东海堤顶面修建沥青路面19.57km,在部分海堤内坡增修石灰土、沥青石屑、挡浪墙等防护工程。
图2-1 黄河三角洲防潮堤平面图 (四)河口海堤
河口海堤由大37围堤、大35围堤、大古60围堤以及飞雁滩路堤组成,约64km,建于1991-1995年。由于生产的关系,近几年投入资金较少,部分堤段毁坏,以不作为防护重点。
1、 大37围堤
大37围堤位于潮河至沾利河之间,大王庄以北5km处,堤长10km,梯形断面土堤,临海外坡为土工布反滤层,干砌块石护坡,堤顶高程4m,顶宽8m,设计标准较低,仅能防御5年一遇的风暴潮。主要防护对象为大王北油田。
2、 大35围堤
大35围堤位于潮河和马新河之间,西遇大37围堤相接,长约12km,梯形断面土堤,内外边坡均为1:3,临海外坡为土工布反滤层,干砌石块护坡,堤顶高程4m,顶宽7m,堤线高程为1.5m左右。防潮能力与大37围堤相当,仅能防御一般年份平均最高潮位,主要防护对象为大王庄油田。
3、 大古60围堤
位于马新河与沾利河之间,并在郭局子北还有一段海堤,总长23km,梯形断面土堤,内外边坡均为1:3,临海外坡为土工布反滤层,干砌块石护坡,坝顶高程为4m,顶宽7m,堤线高程1.5-2.0m,主要防护义北油田和义和庄油田。
4、 飞雁滩路堤
这是海堤中的一种特殊形式,胜利油田针对含油面积难以确定的油田修建的一种以路代堤的开敞式海堤。位于新刁口与黄河故道刁口河入海口之间,长约19km,在设计和修建时,以平均高潮位为标准,允许大于多年平均高潮位的潮水及波浪越过堤防,只阻挡小于多年平均高潮位的潮水及波浪进入油田,因此,顺潮修堤(路),在路边打井,堤线高程比较低,一般在0.7~1.0m之间,堤顶高程为1.8m,顶宽5m,边坡为1:1.5,浆砌块石护坡,土工布反滤层,路基上部有三层灰土,厚度为40cm,上铺两层沥青混凝土厚12cm。
到2001年底,共建成各类海堤总长160多km;2002年底海堤临海长度118km(99km有护坡)其中孤东海堤17km,桩西海堤37km,河口海堤64km;除河口飞雁滩海堤(19km)为土堤未护坡外, 其他堤段均有护坡,并设有防浪墙。一般护坡结构为:海堤中间设2m宽左右平台,平台为30cm厚浆砌石或片石混凝土;平台以上护坡用20cm厚天龙板,或栅栏板,或砼蘑菇石;平台以下表层为30cm厚毛石护坡,底层为抛石护脚压扭工字砼块或栅栏砼板。防潮堤标准多数堤段按50年一遇防潮。堤顶高程3.7~5.0m,防浪墙顶高程4.3~5.6m;堤顶宽6.0~8.0m。
海堤工程的建成,为海堤内年产500万吨石油的孤东、桩西、和河口采油厂等单位生产提供了保护屏障。不仅加快了海滩油田的开发建设,保证了沿海油田的正常生产,而且堤路结合,方便交通,使油田开发区与海洋隔离,防止了石油对海洋的污染,改善了油区环境。
经过多年的实践检验,黄河口以北防潮堤只能抵挡一般海潮,不能抵御风暴潮灾害;只能减缓海岸蚀退,不能控制海岸侵蚀。例如,1992年遭遇9216号台风袭击时,大面积防潮堤被毁坏,部分堤段冲决成口;1986年修建桩西防潮堤时,堤外高程1.53m,2000年堤外高程已降至-1.48m,14年间滩面下降3.01m,平均下蚀速率为0.215m/a。
进入21世纪,胜利油田开始试验用水利插板桩工艺修建海岸防护工程。此法插入深度大、整体性强、工速度快、投资少、维护工程量小等优点。
表2-1 沿海油田部分海堤情况表
序 号 临海堤顶工程名称 建设时间 长度高程(km) (m) 防浪 堤顶宽度(m) 墙顶 高程 (m) 沥青 路面 8-8.5 8 8 8 8 7 7.5 6 8 8 淤背 临坡 坡比 背坡 1:4 戗台高程戗台宽度 海堤长度(km) (m) (m) 2.7~3.5~2.9 4.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 孤 东 桩303-桩3 桩3-桩203 桩203-桩12 桩12-五号桩 海港防潮坝 海港引堤 桩古46堤 桩古18 桩104 桩101 桩106 1985-87 1989 1987 17 4.5 5.6 20-1:2.530 ~3 40 6 3.3 8.9 10.5 10 4.7 8.2 2.5 3.7 5.5 3.3 4.3 1:3 1:3.4 2.3 2.5 1;2 1:2 1:3 2.34 2.5 1:3 2.34 2.5 3 3 3 3 1983、85 5.1 4.3 1982、87 5.2 4.4 1984 1985 99 2.5 1:2.1 1:3 2.41 1983-87 7.5 5.01 5.7 1985 1984 1.8 4.05 4.3 2.9 3.45 4.65 2.5 3.88 4.6 4.51 5 15 1:1.5 1:3.7 3.04 1:1.5 1:1.5 1:1.5 2.47 1:3 3.01 13 14 15 大37区块 大35区块 大古60区块 1991-95 1991-95 1991-95 1:3 1:3 1:3 4 4 4 8 7 7 10 12 23 备注:1.高程为黄海高程系;2.油田于1972年投资339万元建成沾利防潮堤、于1975年投资530万元建成五号桩海堤; 2.2 黄河口以南防潮工程
东营市黄河以南防潮堤工程,呈南北走向,北起黄河,南至小清河,长约68.1km。 截止到2001年底,这段海堤除东营区段有4.9km是砼板护坡外,其余堤段均为土堤,堤形参差不齐,堤身残缺不全,是东营市防潮体系中最薄弱的一段。 (一)历次修建情况
黄河南堤至支脉河口段:长54km,该段北部在垦利县境内,南部在东营区境内。1952年劳改农场利用溢凌道南堤,北接黄河分洪道南顺堤,南至马家楼子村东支脉河大堤,长22km,堤顶高程4.6m,堤项宽4.0m,临海坡1∶7,背海坡1∶2.5~1∶3.0,沿线地面高程2.6m左右。1958年打渔张引黄灌区管理局修了新海堤,北接下镇以东黄河大堤,南接支脉河大堤,长34km,沿线地面高程1.6~2.1m,堤顶高程5.1m,堤顶宽6.0m,临海坡1∶7,背海坡1∶4。1964年黄委会为实现黄河大堤与海堤衔接,修建了自黄河防洪堤连接打渔张灌区海堤的海堤,长18km,堤顶高程4.0m左右,堤顶宽3.0m,边坡1∶3,沿线地在高大高程2.1m左右。
支脉河至小清河段:该段地处广饶县境内,长14.1km。清光绪19年(1893年),修筑了南起马楼, 北止沙营东北,长10km的防潮坝,坝高3m左右。1953年,广饶县人民政府组织民工8000人,在老防潮坝的基础上加高加宽,坝顶高程达5.3m。 (二)工程现状 1、黄河至小岛河段
1969年遭风暴潮破坏严重,堤身残缺不全。1992年市水利局投资34万元,按原标准重新修筑了黄河防潮堤至小岛河长12km的海堤,由黄河农场和畜禽良种场组织施工,市水利局负责质量监督和竣工验收。这段海堤在抗御9216和9711特大风暴潮中起了很大作用, 保护了2个农场及垦利县新安、下镇等乡镇1.33余万公顷耕地。该段海堤目前比较完整,但堤身在9711特大风暴潮中遭受不同程度损坏。 2、小岛河至广利河段
该段长32km,是全市质量最差的一段海堤,堤身损坏严重,并有多处决口,已起不到防潮作用。当地群众和油田水产养殖单位仅仅依靠虾池的池堤和残缺的海堤抵御潮水,一遇大潮则任其漫溢。9711特大风暴潮时垦利县红光渔业社附近一片汪洋。 3、广利河至支脉河段 该段长10km。以前依靠广南水库南坝、东坝和养虾池池堤挡潮。1999年东营区投资200万元, 在广利港东南养虾示范场附近整修4.9km砌石护坡海堤,堤顶高程5.0m,堤顶宽6.0m。 4、支脉河至小清河段 1980年秋,广饶县在支脉河与小清河之间修建盐场防潮坝,长14.14km,坝顶高程5.0m,坝顶宽5.0m,在大坝上建涵闸4座,桥1座。工程投资42万元。
防潮坝建成后, 经过多次风暴冲击,坝体受到不同程度损坏。2002年4月,由广饶县清河办事处组织施工,动用20余台大型土方施工机械,用半月时间,对损坏较重的2.2km防潮坝, 按原设计标准进行加固维修。共完成土方12万立方m,投资46万元。
(三)中心城防潮体系工程
2002年2月,为保护东营陆地和城区安全,保障区域经济的发展,中共东营市委、市政府批准兴建的“中心城防潮体系工程”被列入为民兴办的10件实事之一。该项目位于黄河三角洲莱洲湾西岸,由地方和油田共同投资兴建。工程体系包括防潮大堤25.3km,回水堤16.1km,中型进水闸4座,小型进水闸10座,生产桥7座,总投资3.06亿元。2002年10月9日,先行完成25.3km防潮堤修筑。2003年9月16日,又完成其余工程建设。防潮大堤具备抵御50年一遇大海潮的能力,为东营市中心城建设和胜利油田生产、地方经济发展提供了安全屏障;同时能促进沿海30万亩滩涂开发,促进黄河三角洲高效生态经济发展。
2004~2005年,东营市政府投资完成黄河口以南高标准防潮大堤的施工。垦东防潮大堤是继城东防潮大堤之后,东营市和油田共同建设的又一基础性工程。该工程南起永丰河,北至黄河南大堤末端,全长40km,防潮标准50年一遇,工程等级为Ⅱ级,堤防等级为2级,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级。设计潮水位3.63m,海堤高程4.6m,防浪墙顶高程5.7m,堤顶宽9.0m。铺设7m宽二级公路,建设配套建筑物15座,其中挡潮闸、引排水闸9座,交通桥6座。工程2004年4月2日开工,至2005年9月29日,垦东防潮大堤工程全线竣工,标志着东营市“南控广利,北挽黄河,东锁莱州湾,西抱中心城”的东部防潮体系已经形成。