长江口深水航道疏浚土“十三五”造地利用研究I——疏浚土资源供需分析*

通过调查分析长江口深水航道疏浚土资源量和上海市滩涂造地需砂量,掌握疏浚土资源的供需关系。结果表明：1）深水航道疏浚土是可用于吹填造地的清洁泥沙资源；2） “十三五”期,深水航道疏浚土总产量约3.15亿m3,不能完全满足上海市吹填造地约4亿m3的疏浚土实际需求量；3）深水航道北槽段的疏浚土可满足横沙东滩圈围工程需要,土质较好的南港圆圆沙段航道疏浚土可供应至长兴岛、浦东机场的建设用地圈围工程,尚有富余的深水航道疏浚土可作为南汇东滩圈围工程的补充砂源。     

长江口深水航道疏浚土“十三五”造地利用研究Ⅱ——疏浚吹填工艺和方案

在分析评价长江口不同疏浚吹填工艺的特点及适用性的基础上,结合疏浚土资源供需关系和圈围工程现状条件,提出"十三五"期长江口深水航道疏浚土造地利用的初步技术方案。结果表明:1)长江口航道常用的"挖运抛+挖吹"和"挖运吹"工艺仅适用于较短运距的疏浚吹填工程;新研制的"耙吸装驳"工艺能适用于长运距的疏浚吹填工程,"十三五"投入应用后可显著拓展深水航道疏浚土的利用空间。2)"十三五"期间,横沙东滩七、八期圈围工程可利用深水航道北槽段疏浚土,采用"挖运抛+挖吹"和"耙吸装驳"的"挖+运+吹"工艺实施疏浚吹填;南汇东滩圈围工程N1库区可部分使用深水航道疏浚土,采用"耙吸装驳"工艺实施吹填;其他零星建设用地圈围工程可使用深水航道南港圆圆沙段疏浚土,采用"挖运吹"工艺吹泥上滩。     

长兴潜堤后方滩涂圈围工程疏浚土利用研究*

疏浚土正逐渐成为长江口滩涂造地泥沙资源供给的有效补充。长兴潜堤后方滩涂圈围工程紧邻长江口12.5 m深 水航道南港圆圆沙段,航道疏浚土利用的区位优势显著。在调查掌握南港圆圆沙段航道疏浚土产量、分布、土质及稳定性 的基础上,针对圈围工程特点,比选适合的疏浚吹填工艺,并提出可行的吹泥上滩技术方案。结果表明：南港圆圆沙段航 道疏浚土产量丰富稳定、运距短且土质条件较好,可满足圈围工程吹填用砂的要求。各类疏浚吹填工艺中,艏吹和耙吸装 驳工艺的技术适用性较好,现阶段可采用技术成熟的艏吹方案进行疏浚吹填,而耙吸装驳方案可作为备选,待2013年底正 式投入运营时可应用于圈围工程。研究成果为圈围工程吹填开辟了砂源,实现了航道疏浚与圈围造地的双赢。     

长江口深水航道养护疏浚效益测算

利用疏浚货运比和疏浚单方经济效益2个相对指标,并结合航道疏浚土吹填造陆情况,测算2016年长江口深水航道养护疏浚效益及其与"十二五"期的差异。结果表明,2016年长江口深水航道疏浚货运比下降至630m3/万t,总体比"十二五"期平均值降幅约38%。同年,深水航道养护产生的疏浚单方经济效益达到182. 3元/m3,约为目前国内疏浚费用单价的9倍,较"十二五"期增加35%,创近6年新高。经测算,2016年全年累计约3 500万m3的航道疏浚土吹填至横沙东滩七期、八期圈围区,航道疏浚土利用率显著提高至近60%,现阶段可直接减少深水航道维护成本4～5元/m3,取得了良好的综合效益。2016年,长江口深水航道产生的养护疏浚效益整体好于"十二五"期平均水平,实现了"十三五"良好开局。     

长江口12.5 m深水航道运行初期的疏浚效益评价

构建疏浚货运比、疏浚单方经济效益2个相对指标,同时结合疏浚土的综合利用,评价长江口12.5 m深水航道运行初期的疏浚效益。结果表明:2011—2015年长江口深水航道疏浚货运比趋于下降,已由运行首年的1 083 m~3/万t降至2015年的765 m~3/万t,降幅近30%。近5年来,深水航道疏浚单方经济效益增加明显,2015年已达到142元/m~3,远高于目前国内疏浚费用单价。同时,用于滩涂围垦的航道疏浚土数量相当可观,有利于控制疏浚和造地成本,实现提高长江口疏浚土利用率和增加上海市土地资源战略储备量的双赢局面。当前长江口12.5 m深水航道已进入全面发挥效益的稳定运行阶段。     

长江口航道疏浚土利用方式与发展方向

结合近年来长江口航道维护疏浚土利用现状,从疏浚土的处理模式、实施过程及取得成效等方面总结了近年来航道疏浚土综合利用实践所取得的成功经验,主要包括3方面：分期实施,适应不同工程阶段的航道疏浚土特点;权责明晰,创建疏浚土利用的沟通协调模式;合作共赢,探索疏浚土利用的长效运行机制。在此基础上,探讨了今后一段时期长江口航道疏浚土利用的发展方向及建议,针对“十四五”及以后长江口航道疏浚土利用的可持续问题,提出实施横沙浅滩（N23潜堤以东）滩涂整治、横沙六期至八期加高整治工程,以及在深水航道南北坝田区修建大泥库等疏浚土利用的发展方向。研究成果对上海市滩涂资源整治与保护等具有一定指导意义,也可为我国海洋疏浚土资源化利用提供参考。     

长江口疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用

长江口深水航道疏浚工程每年产生大量的疏浚土,与此同时横沙东滩吹填工程需要大量的吹填土,二者的有机结合不仅可解决吹填土资源不足的问题,又可实现疏浚土的综合有益利用,为互利共赢之举.结合横沙三期吹填工程和横沙六期吹填工程实例,阐述了该类吹填方案设计原则和设计情况,并对今后的广泛应用提出相关建议.     

川江航道治理疏浚土有益利用实践与探索

疏浚是川江航道治理最重要的措施之一。长期以来,川江航道治理产生的疏浚土未进行有益利用,简单粗放的疏浚土处理方式不仅造成泥土资源的浪费,还对生态环境造成二次污染。在分析川江航道疏浚土来源及特点的基础上,结合工程实际,探索疏浚土改善环境和工程利用的2种途径,提出表层砂卵石疏浚土上岸作为建筑材料、底层砂卵石及块石疏浚土构建生态涵养区的利用方案,获得良好的投资效益和生态效果,可为类似航道治理工程疏浚土利用及内河生态航道建设提供借鉴。     

疏浚土的固化处理技术

结合上海市围垦4.0万ha，促淤7.3万ha的10年计划以及长江口深水航道疏浚土处理的需要。讨论疏浚土的固化处理技术及有关力学特征。     

长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩数值模拟研究*

针对2020年后长江口深水航道疏浚土全部外抛至海洋倾倒区造成疏浚土资源浪费的问题,利用三维潮流泥沙数学模型SHIWM-3D对疏浚土综合利用至横沙浅滩进行固沙保滩的方案进行了数值模拟,综合分析横沙浅滩流态分布、泥沙输运扩散情况、疏浚土落淤效果以及对深水航道回淤的影响。结果表明：1）航道疏浚土吹泥上滩后部分泥沙直接落淤,部分泥沙则随涨落潮流扩散输运。2）横沙浅滩区域大潮期间呈现冲刷状态,小潮期间呈现淤积状态,疏浚土在浅滩总体表现为淤积。3）航道疏浚土吹泥上滩至横沙浅滩区域对深水航道的回淤影响不大。4）长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩的方案是可行的,是解决2020年以后长江口航道疏浚土综合利用的可持续发展方向之一。     

基于疏浚土资源化利用技术的入库航道清淤工艺

随着使用年限的增加，入库航道处淤积越来越严重，为提高灌溉供水能力、满足水质需要、增强纳洪防洪能力，需及时对入库航道进行清淤。由于入库航道清淤疏浚土不像河、海区域那样进行水运抛卸，需要转运上岸处理，因此疏浚土处理工艺繁杂、成本较大，且普遍存在堆存区有限、环境污染而无法满足工程清淤要求情况，影响航道清淤的正常推进。本文针对入库航道清淤疏浚土处理困难的问题，通过结合疏浚土资源利用技术、优化清淤工艺达到正常推进清淤施工的目的，该工艺既可推进入库航道清淤的正常实施，又可满足资源的合理化利用，因此，在入库航道清淤工程中可以广泛推广。     

无围堰条件下横沙浅滩接纳长江口深水航道维护疏浚土的可能性分析

受流域来沙持续减少影响,长江河口拦门沙区域已普遍进入侵蚀状态,滨海湿地资源流失日趋明显。同时,长江口深水航道疏浚维护量也有所减少,疏浚土资源日趋宝贵。近年来疏浚维护量基本稳定在5 500万～6 000万m~3/a。利用航道疏浚土就近补给受侵蚀浅滩,可成为未来疏浚土资源化利用的重要方向。从培育生态滩涂角度出发,无围堰条件下的吹填上滩是需要研究的工艺选项。以横沙浅滩为例,借鉴淤泥质海床在波浪作用下动力响应的黏弹性模型和连云港外航道疏浚土实测流变特性参数,研究分析了淤泥海床在不同来波波高和不同浮泥密度下的波高衰减率,得到浮泥密度1. 20～1. 30 g/cm~3时消浪效果最大等结果。该思路和方法可为长江口航道疏浚土无围堰吹填工艺论证提供参考。建议对长江口航道疏浚土的动态流变特性等开展试验研究。     

长江口航道疏浚土综合利用及新横沙生态成陆探索

针对长江口新水沙环境和滩涂演变的现状,以及长江口深水航道疏浚土综合利用面临的困境,以生态优先、共抓长江大保护的理念为指导,论述了后续疏浚土综合利用的紧迫性和可行性。从生态环境塑造、滩涂资源保护、长江口河势控制等方面着手,探讨了开展长江口大保护的有关路径和方法。提出了以横沙大道延伸及促淤护滩工程为依托,实现2020年后综合利用长江口深水航道疏浚土在新横沙生态成陆的具体方案。     

长江口深水航道疏浚吹填一体化施工工艺

针对长江口地区近年来出现的新圈围造地工程,因条件限制或成本控制不宜设置储泥坑的情况,通过长兴潜堤工程实例,介绍长江口深水航道疏浚吹填一体化施工工艺,对工艺中的疏浚施工、艏吹抛锚定位以及吹泥施工等关键技术进行重点阐述。该工艺无需设置中转储泥坑,疏浚土一次性吹填上岸,并用于造地成陆,在长江口地区应用效果较好。     

积极研究提升长江口深水航道通航效率 更好服务上海国际航运中心建设

正10月11日—13日,交通运输部副部长何建中在上海调研利用长江口深水航道边坡自然水深提升通航效率等相关工作。11日晚,何建中和上海市副市长时光辉到上海海事局吴淞VTS指挥中心现场察看了极端天气下深水航道超宽交会实船试验。12日上午,何建中乘船考察了长江口深水航道重要水域航段,听取了长江口深水航道维护、疏浚土综合利用以及长江口南槽航道治理前期工作进展情况的汇报,并赴横沙东滩现场考察了疏浚土利用情况;     

长江口疏浚土综合利用技术试验研究*

针对长江口二期吹泥上滩存在的问题及不足,开展了疏浚土综合利用的技术试验研究。试验研究结果表明:涉及疏浚土用于吹填造陆的吹泥上滩工艺、疏浚土专用吹输泥设备及机具、疏浚施工工艺、疏浚泥沙运动监测、水沙分离等关键技术问题总体上在长江口深水航道治理工程实践中得到了解决,为我国疏浚土综合利用水平的提高奠定了良好的技术基础。     

长江口深水航道治理工程疏浚土扩散研究

长江口深水航道治理三期工程疏浚工程建设过程中,组织6艘装备ADCP的水文测验船,在国内首次采用多固定断面法对耙吸作业过程的溢流疏浚土及北槽内贮泥坑、抛泥区涨落潮抛泥过程中的疏浚土扩散情况进行了观测.首次在长江口成功获取了水体中疏浚土扩散场的实测资料,深化了对长江口疏浚土扩散特性的认识,在此基础上,改进了疏浚溢流和疏浚土处理的时间控制措施.     

长江口深水航道治理工程疏浚土扩散研究

长江口深水航道治理三期工程疏浚工程建设过程中,组织6艘装备ADCP的水文测验船,在国内首次采用多固定断面法对耙吸作业过程的溢流疏浚土及北槽内贮泥坑、抛泥区涨落潮抛泥过程中的疏浚土扩散情况进行了观测.首次在长江口成功获取了水体中疏浚土扩散场的实测资料,深化了对长江口疏浚土扩散特性的认识,在此基础上,改进了疏浚溢流和疏浚土处理的时间控制措施.     

长江口深水航道疏浚检验标准通过审查

日前,《长江口深水航道治理工程疏浚工程质量检验标准》通过了交通运输部组织的专家审查,该标准将满足长江口深水航道治理三期工程国家竣工验收和日后航道维护疏浚的需要。     

长江口疏浚工程疏浚土抛泥工艺优化

通过现场施工数据分析、现场观测、中子示踪、ADCP监测、数学及物理模型等多种方法对长江口深水航道治理工程的疏浚抛泥施工工艺进行综合研究,并提出了优化措施.研究结果表明,由于长江口独特的土质和水流特性,全潮时段利用距耙吸船施工区段较近的贮泥坑倾倒疏浚土,不考虑潮位和流速的影响的施工工艺造成各贮泥坑的抛泥流失率较大,通过采取限制各贮泥坑抛泥时段以及贮泥坑位置移动至低流速区等优化措施,能有效降低贮泥坑疏浚弃土的流失以及流失疏浚土对航道回淤的影响.