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。     

长江口深水航道治理工程疏浚土综合利用

在总结长江口深水航道治理二期吹泥上滩工程设计和实践经验的基础上,论述长江口疏浚土综合利用的必要性、经济性,并对吹泥工艺及其设备选型、吹泥站布设和输泥管线的形式、管材及管径等方面进行了分析、比选和论证.     

长江口02轮耙吸船海进江艏吹施工对比分析及安全管理经验探索

本文通过对比分析长江口02轮在长江口和长江区域疏浚艏吹施工及安全管理过程中的异同,结论如下:(1)长江口02轮参与长江南京以下航道维护疏浚工程浚挖、航行、吹泥技术可行。(2)长江12.5m深水航道施工期间必须配备警戒船。天星洲艏吹施工区域必须艏吹前驱赶抛锚船舶。在横港沙新世界码头靠泊区域,长江口02轮靠泊时间限制在落潮时段。(3)福姜沙疏浚区回淤强度明显比口岸直及浏海沙这两个施工区域大。长江口02轮施工期间,施工效率平均每天1船,日均挖吹泥6,720.5方,日均消耗重油8t,轻油2.8t,淡水7.7t。(4)与长江口疏浚施工对比:长江疏浚土的天然土密度较大,土质较硬,在满足挖泥时耙齿对泥层切削厚度要求的前提下,适度调高波浪补偿器压力,减小挖泥时泥层对耙臂的拖拽力,确保整个耙臂系统处于安全的受力状态。(5)与长江口长兴岛艏吹工程工效对比:长江航道内疏浚土天然土密度比长江口疏浚土天然土密度大,因此,在泥浆流速、浓度一定的前提下,艏吹相同数量的土方用时更多,吹泥效率有所降低。     

长江口12.5 m深水航道回淤变化及其影响因素*

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料，对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明：1）长江口12.5 m深水航道常态回淤量大，年际间存在波动，多年平均年常态回淤量约为6 500万m3，2012年后总体呈减小趋势，目前基本稳定在5 000万m3，年回淤强度约1.3 m/a；2）回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征，即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中；3）影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言，主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4）年际回淤变化总体呈减小趋势，其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关；北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境，其实测减淤幅度为17.6%。     

潮流动力下的横沙浅滩人工促淤演变趋势*

为研究长江口自然滩涂在输沙量减少和人类活动影响下的演变趋势及人工保护的可行性,以横沙浅滩为例,基于MIKE21数值模型构建长江口动力地貌模型,模拟横沙浅滩自然状态及人工保护下未来的演变趋势。结果表明：横沙浅滩未来仍将呈整体萎缩的演变态势,滩面串沟发展,滩体较不稳定,须适时启动人工保护措施;人工保护后,横沙浅滩整体稳定,串沟发展得到抑制;仅通过人工保护措施难以在短期内塑造适宜的生态基底,可结合长江口深水航道疏浚土的资源化利用加速横沙浅滩地形塑造过程。     

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。     

新型箱式采泥器研制及在长江口航道回淤研究中的应用

为获取河床沉积物原状样品,研制一种新型箱式采泥器,并在长江口12.5 m深水航道回淤研究中开展应用。结果表明:新型箱式采泥器密封性好、适应性强、成功率高、样品量多且保持原状。新型箱式采泥器采集的原状样品揭示出长江口南港北槽河床沉积物包括沙、泥、沙泥混合、沙泥分层4类,沉积物类型及变化特征反映了泥沙来源和沉积过程。基于沉积物原状样品粒度参数,开展南港底沙输运趋势研究及底沙对深水航道淤积影响的定量估算。