浅谈长江口南槽航道耙吸船抽砂转驳施工

2019年1月南槽航道治理一期工程开工实施,将通过实施整治建筑物控制河势,并疏浚建设6.0m水深航道,其后每年随淤随挖,长期实施维护疏浚。长江口2019-2021年航道维护A标工程中,在南槽6.0m基建疏浚开始之前仍由该工程的承建单位负责南槽航道5.5m的维护任务,为响应国家对资源保护、生态环境建设的高度要求,综合南槽区域环境、疏浚土源特性,鉴于南槽航道疏浚土泥沙特性满足航道整治建筑物筑堤袋装砂充填料的要求,因此,结合当前正在实施的南槽航道整治一期工程,长江口南槽航道维护过程中采取了新的施工工艺,通过耙吸船抽砂装驳,进行整治建筑物工程中袋装砂斜坡堤段的筑堤材料的充填使用。     

长江口南槽航道治理一期工程基建性疏浚特点分析

作为“十三五”期全国重点水运工程项目,长江口南槽航道治理一期工程于2020年6月建成并投入试运行。利用南槽6 m航道基建性疏浚工程现场资料分析表明,工程实施过程中南槽6 m航道基建性疏浚取得预期效果,主要呈现5个特点：1）疏浚施工方案合理可行,基建期疏浚工程量与设计预期基本相当;2）新航槽尺度如期实现疏浚贯通,沿程成槽效果有所差异;3）疏浚施工过程管控规范,克服作业水域通航密度高等多项施工难点;4）疏浚土处置合规且部分用于整治建筑物袋装砂充填料,弥补短时用砂不足;5）南槽5.5 m临时航道及时疏通,确保施工期船舶通航安全。同时展望南槽6 m航道运行维护管理要点和后续进一步开发治理设想。     

长江口南槽航道疏浚工程实施效果与展望

长江口南槽航道疏浚工程2013—2015年现场实测资料表明,工程实施后南槽5.5 m航道实现了疏浚贯通,航槽稳定运行且易于维护,达到了预期的建设目标,并为南槽航道进一步开发创造了条件。同时,提出南槽航道后续开发建设应着重遵循的原则。研究成果可为长江口航道体系建设、上海市滩涂围垦和长江口综合整治等提供技术参考。     

长江下游福姜沙水道深水航道维护特性分析*

针对福姜沙水道深水航道维护特性问题,采用航道演变、水沙运动基本理论和实测维护量资料分析相结合的研究手段,重点研究福姜沙水道近期航道维护量分布及其响应变化特征。研究表明,在多年自然演变和人工治理工程控制作用下,福姜沙水道已形成福中、福北和福南3条靠疏浚维护的航道并存的态势。上游径流量与航道内疏浚浅区回淤量总体呈良好的正相关关系,航槽疏浚区呈现洪季回淤快、枯季回淤慢的特点。建议下阶段加强福北水道减淤措施研究。     

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

以长江口北槽航道为研究对象,利用1997年12月~2013年2月多年实测水深资料和北槽深水航道一期工程开通以来维护疏浚资料,采用统计分析与对比方法分析了北槽河槽多年来的地形冲淤变化和一、二、三期航道航槽回淤特征。研究结果显示:(1)在此期间,在北槽上段北侧滩面和坝田大范围淤积,下段南侧滩面和坝田大范围淤积,北槽拐弯段为北槽淤积集中区域,河槽向窄深方向发展;(2)北槽航道年回淤量大,三期12.5 m航道期间,北槽航道年回淤量在6 400万m3左右;(3)北槽航道回淤沿程分布差异大,北槽中段(H~O疏浚单元)的回淤量占北槽航道段回淤量的70%左右;(4)北槽航道洪季和枯季回淤差异大,洪季期间的回淤量占全年该段航道回淤量的80%以上;(5)北槽航道南北回淤差异大,南侧淤积高于北侧淤积400~1 300万m3;(6)北槽12.5 m航道与10 m航道相比,全年回淤量有较大增加,洪季期间的回淤比重有所增大,北槽中段回淤峰值更加突出,略有所下移。     

长江口南槽江亚南沙近期演变及碍航特性分析

利用实测水下地形资料,结合数学模型研究成果,分析南槽江亚南沙演变特征及原因。结果表明:江亚南沙沙头窜沟发育,江亚南沙下沙体整体向下游淤涨,5 m沙尾下延成为南槽5.5 m航道维护困难段,同时江亚北槽冲深发展,主要是由于长江口深水航道治理工程南导堤封堵原九段沙窜沟以及南槽主槽与江亚北槽之间存在的水位差,南槽河床持续发展的结果。随着江亚南沙头部窜沟、江亚北槽的发展、贯通,南槽河段将形成新的分流支汊,对南槽整体河势、航道治理不利。     

疏浚施工中截沙槽的应用

在长江南京以下12.5 m深水航道工程一期疏浚工程施工中,因通州沙航道受裤子港沙尾部右缘淤涨南压影响,水深逐步变差,直接影响了B区的疏浚施工。研究通州沙水域水沙运动特点、床沙特性及潮汐特征;分析河势变化及回淤特点;通过在B区航槽外预设截沙槽,减缓航槽边缘泥沙进入航槽的速度;对实施效果进行总结分析,对工程后续施工提出建议。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题,是长江口深水航道治理工程的根本性问题.对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势,以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制.在确保总体河势相对稳定的前提下,正确预测航道的回淤量及其分布,是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据.通过一期治理工程的实践,在8.5m航道的成槽及维护方面积累了经验,航道的减淤措施也可基本概括为两大部分,一是通过整治建筑物稳定北槽的河势,调整并稳定流场和地形,并挡沙入北槽;二是正确确定航槽位置,建立科学合理的航道通航标准和施工工艺,提高维护疏浚的管理水平.     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题，是长江口深水航道治理工程的根本性问题。对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势，以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制。在确保总体河势相对稳定的前提下，正确预测航道的回淤量及其分布，是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据。通过一期治理工程的实践，在8．5m航道的成槽及维护方面积累了经验，航道的减淤措施也可基本概括为两大部分，一是通过整治建筑物稳定北槽的河势，调整并稳定流场和地形，并挡沙入北槽；二是正确确定航槽位置，建立科学合理的航道通航标准和施工工艺，提高维护疏浚的管理水平。     

上海宝山港疏浚科学管理措施及效益分析

探讨宝山港疏浚活动的若干科学管理措施,降低疏浚维护量有利于提升港区的经济效益.对常年维护区采用延长二次疏浚的间隔时间、控制口门段航道的疏浚深度、维持港池外域河势形态、设置过渡段集淤槽等措施,每年至少可减少疏浚量约5.2万m3.     

长江中游太平口水道维护性疏浚技术

太平口水道是长江中游重点碍航水道,目前主要通过维护性疏浚维持航道畅通。以2018年碍航较为严重时为背景,分析河道特点和碍航原因,提出相应的疏浚方案。结果表明,考虑到多方面的碍航原因,本阶段宜采用桥梁防撞与航道管疏、提前预测与多轮抢通、双槽交替疏浚与通航相结合的思路,对沿岸槽和2#槽交替进行疏浚。2018年度的碍航形势严峻,疏浚时机的选择宜结合水情,分别在汛前、汛期和枯水期进行多轮疏浚。     

长江中游芦家河水道维护性疏浚技术

芦家河水道位于长江中游砂卵石河段中下段,多年来碍航严重,目前主要通过维护性疏浚维持航道畅通。以2018年维护性疏浚为背景,分析河道特点和碍航原因,提出疏浚思路、方案及设计参数,并利用数学模型分析疏浚工程的效果。结果表明,结合芦家河水道复杂的碍航原因,近期宜采用兼顾控制上游水位和水浅问题、坡陡流急与航宽尺度改善相结合、提前疏浚以降低枯水位维护压力、兼顾施工与通航的分区分层作业的疏浚思路,清除三宁化工码头前沿浅包以及毛家花屋航槽右缘乱石堆。工程实施后,能保证枯水期的通航水深,对水位影响较小且降低了疏浚区附近流速,可为船舶上行提供较宽的缓流区。     

大规模采沙对弯道滩险的影响

以岷江朱石滩为例,分析大规模采沙对弯道滩险河床演变和航道条件的影响。采沙前,朱石滩河段河床基本冲淤平衡;采沙后,河床冲淤平衡被破坏,河床严重下切,汛期河床回淤剧烈。大规模采沙对弯道滩险航道条件的影响主要表现为破坏航道边界、降低河段水位、增加上游水面比降;原来稳定的弯槽由于水深不足而被舍弃,航道改走不稳定的直槽,给航道维护带来困难;河床地形凌乱,航槽局部存在较大横流,给船舶航行带来安全隐患。     

2018年度长江上游航道维护性疏浚工程后评价

系统评估2018年长江上游航道维护性疏浚工程实施效果,为今后航道维护工程提供技术参考。基于年度水情及航道疏浚滩段分布情况,分析维护性疏浚方案设计、施工时机和频次、施工过程的动态管理及航道可持续性等。结果显示,2018年长江上游干线航道维护性疏浚工程总体效果良好,滩段选择及疏浚方案设计与河道演变规律基本适应;疏浚时机及频次基本合理,最大程度地缓解了与通航的矛盾;但由于维护性疏浚未大幅改变河道水流特性和河床边界,因此天然河段浅滩航道可持续性较差,仍需加强观测,必要时采取其他整治措施。     

泥沙粒度对航道回淤的指示——以丹东港出海航道为例

根据鸭绿江河口西水道水流、悬浮泥沙和底质粒度特征的分析,研究丹东港出海航道泥沙淤积的动力机制以及泥沙粒度对回淤的指示作用。分析表明,海域来沙为西水道的主要泥沙来源,泥沙运动以“波浪掀沙、潮流输沙”为主要特征;悬沙和底质粒度对比表明,上航道和中航道段航道回淤以悬沙落淤为主,下航道和外航道段航道回淤以底沙推移为主。航道回淤泥沙作为泥沙运动的“指示剂”,能够较好地揭示航道回淤的机理;采用刘家驹悬沙淤积模式和罗肇森底沙输移模式相结合的方法,估算丹东港大东港区20万吨级航道回淤量为679万m,,与物理模型试验结果较为接近,上述分析方法和公式可适用于砂质海岸航道回淤计算,也为类似航道回淤研究提供了重要的参考和借鉴。     

长江中游芦家河水道航道维护性疏浚方案

针对近期芦家河水道冲刷过程中的局部卵石淤积碍航问题,分析观测资料并建立平面二维数学模型,提出并论证了航道维护性疏浚方案。结果表明:该水道内的局部卵石淤积主要为冲刷过程中的局部卵石搬运所致;合理控制维护性疏浚的部位和幅度,可改善局部航道条件,同时不会对河段整体冲淤和水流条件产生较大影响。该研究对于三峡坝下沙卵石河段航道维护具有参考价值,对于同类河段的疏浚方案设计具有借鉴意义。     

长江口南槽航道进一步开发的基本思路及框架*

以长江口南槽河势现状及碍航性质为切入点,分析南槽航道开发条件,并探讨其进一步开发的基本思路及框架。研究分析表明,南槽河势在长江口深水航道治理和南汇边滩围垦等工程作用下处于相对稳定阶段,航道开发条件良好,但同时面临九段沙湿地国家级自然保护区和邻近港口航道安全运营等约束限制。为进一步开发南槽航道,应着眼于河口整体性,统筹兼顾、协同开发;立足于航道条件,整体规划、分期推进;注重开发时机,因势利导、择机实施。     

南通水道航道回淤原因分析

针对南通水道近期航道回淤急剧增加的现象,采用实测资料与数学模型相结合的手段分析航道回淤的内在与外在原因。研究结果表明:南通水道河道宽度由2 km放宽至6 km,动力分散减弱,泥沙易落淤形成水下暗沙,水下暗沙在弯道环流的作用下,横跨航槽输移;近期在南通水道附近实施的沪通长江大桥与通州沙西水道河道整治工程是航道回淤量急剧增加的直接原因;近年来福姜沙河段持续冲刷,为南通水道航道回淤提供了部分泥沙来源。     

西江长洲水利枢纽至界首河段航道碍航分析及整治措施

针对西江航运干线长洲水利枢纽至界首河段枯水期航道碍航问题,收集近年来实测的水文和地形图资料进行研究。通过对工程河段进行水文特性和河床演变分析,得知水位普遍下降与航道冲淤变化是引起枯水期航道水深不足的主要原因,弯道横流对船舶航行安全也有影响,为此针对性提出疏浚炸礁、回填深槽、调顺航线等工程措施。平面二维水流数学模型研究结果表明,实施航道整治以后,航道水深和流态得到改善。研究思路和成果可为类似工程提供借鉴。