基于生态保护的内河航道生态疏浚探讨

文中深入分析了内河航道疏浚对生态影响机理,包括航道疏浚中悬浮物浓度过高对生态的破坏、疏浚土污染扩散和疏浚弃土水、陆域处理三个方面。提出内河航道生态疏浚定义、内涵和关键问题。结合西江虎跳门航段疏浚工程以及上海苏州河整治工程,探讨实现内河航道生态疏浚的途径,包括施工过程控制,污染物控制,疏浚土处理与资源化利用。     

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。     

长江口北港航道治理方案评估

通过对长江口北港通航现状及河势演变分析,提出拦门沙河段水深不足是影响北港航道通航条件的主要因素。北港航道治理方案还应充分考虑与周边涉水工程、防洪防潮、水资源利用和生态环境保护的关系及影响,利用潮流数学模型对治理方案实施效果进行评估。结果表明,在航道流场动力方面,航道整治效果良好,辅以疏浚可实现航道规划目标。     

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。     

航道疏浚工程监理的思路和技术要点--长江口深水航道治理一期疏浚工程的监理实践

着重介绍长江口深水航道治理一期疏浚工程监理质量控制的技术要点,以区别于一般的疏浚工程监理,据此总结航道疏浚工程监理的技术控制要点和工作思路。     

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m~3,不能完全满足上海市吹填造地约4亿m~3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。     

长江干线水运量和承载能力研究

考虑长江水运与生态环境相互作用影响,引入资源环境学科的承载能力概念,研究界定了长江干线水运承载能力的内涵。构建了与货运量、航道通过能力、船流密度、船舶污染物排放等诸多因素相关联的长江干线水运承载能力的算法。以船舶污染物排放总量不增长为前提,得出了2035年长江干线水运承载能力。分析表明,如果环境容量允许适度增长,或进一步优化运输组织、改善提高船舶技术性能、应用清洁能源、控制污染物排放,长江干线水运承载能力尚有较大提升空间。     

南通港吕四港区进港航道试挖工程回淤监测研究

南通港吕四港区进港航道地处苏北辐射沙洲南缘,为自然水深航道,缺少航道开挖的工程实践.吕四进港航道扩建阶段在小庙洪水道开展了航道试挖工程,并进行了为期1 a的回淤监测.研究表明,正常天气情况下试挖槽年回淤强度为0.74 m/a,回淤强度不大;一次常年大风过程平均淤积厚度基本不超过0.1m,正常年份的大风过程对回淤的影响有限;在遭遇了当地5～10 a一遇的“梅花”强台风作用下的淤积厚度约0.28 m,未出现明显“骤淤”现象.上述研究成果为吕四进港航道的扩建提供了技术支撑,也为辐射沙洲海域航道回淤研究提供重要的科学参考.     

长江航道承载力概念研究

以国家号召发展长江航道为背景,在生态航道建设的基础上,首次提出以满足生态效益需求为核心,兼顾经济社会发展、长江水资源综合利用等多种目标,实现长江航道建设可持续发展的长江航道承载力概念。借鉴资源承载力理论体系,运用系统理论、协同理论等理论对航道承载力系统的结构关系进行分析,并提出航道承载力的定义、内涵、特征及航道承载力发展机制。     

长江干线航道绿色施工评价指标体系研究

针对航道绿色施工评价问题,对长江干线航道绿色施工评价指标体系进行研究,基于长江干线航道整治特点及整治工程的主要施工流程,结合航道整治生态环境影响分析,采用系统分析方法,提出长江干线航道绿色施工评价目标及评价原则,得到长江干线航道绿色施工评价指标体系,包括资源节约利用、生境保护、生物防护、水环境保护、大气环境保护、声环境保护、环境管理等7个方面共40个评价指标,可为指导内河航道绿色施工行为、提升航道绿色施工水平提供参考。     

兼顾生态固滩与疏浚弃土生态化利用的生态航道建设技术

长江中下游航道治理中以软体排为主的护滩工程易造成滩面硬质化。为改善护滩工程区滩面生态环境,基于亲水植被的固土效应,结合新洲—九江河段航道整治二期工程,提出一种兼顾疏浚弃土利用与洲滩守护的生态航道建设技术。该技术利用疏浚弃土适当抬高洲滩滩面,并引入本土耐淹亲水植被,采用可降解、无污染的天然材料进行辅助固土防冲,确保先锋植被能够稳定发育至足够丰度,进而实现滩体稳定。     

生态护岸在航道整治工程中的应用

在对比分析各种航道整治工程护坡结构优缺点及适应性的基础上,对新材料、新结构——生态型护坡结构钢丝网格的特性及其运用的适应性进行探讨,并结合其在整治工程的运用效果,对其优越性进行总结。通过分析航道整治工程中钢丝网石笼垫护坡施工工艺,结合植草护坡施工工艺研究,探讨航道整治工程中的生态护坡施工技术。     

北江砂袋填芯试验坝施工方法

采用土工织物缝制砂袋实施航道整治工程,比传统的抛石丁坝形式具有取材方便、施工简单的特点,效益显著。本文通过分析砂袋填芯坝坝体的施工方法,研究其在航道整治工程中的应用。     

长江中游赤壁—潘家湾河段燕子窝水道航道整治工程效果分析

为科学评价长江中游赤壁—潘家湾河段燕子窝水道航道整治工程的实施效果,综合分析工程实施以来河道冲淤变化、汊道分流比、航道条件及整治建筑物稳定4个方面的变化情况.结果表明:工程的实施稳定了燕子窝水道的洲滩形态和河势格局,遏制了航道不利变化趋势,左槽为主槽的地位进一步稳固,航道尺度达到了设计标准.研究成果为后续进一步提高燕子窝水道航道尺度奠定了基础,也为类似分汊河段治理积累了经验.     

连云港30万吨级航道工程疏浚土抛泥扩散的数值模拟研究*

利用二维潮流泥沙数学模型,对连云港航道抛泥扩散观测期间的流场和含沙量进行了模拟计算.在对实测成果验证良好的基础上,研究了各抛泥方案中疏浚土倾倒所产生的悬浮泥沙的扩散规律及其对周边水域含沙量的影响.研究结果表明,采用两艘舱容4 500 m3的耙吸式抛泥船,在拟设抛泥点的流向偏向航道一侧时进行抛泥作业,所产生的悬浮泥沙能较快地沿水流方向扩散,高含沙水体的存在时间及扩散距离均较短,对临近航道含沙量的影响很小.     

生态挡土墙在航道护岸工程中的应用

生态航道是航道整治建设的大趋势,航道建设中的挡土墙需改变原有非生态的结构形式,尽可能实现生态化、人性化、景观化等多功能目标。重点阐述几种应用于航道整治护岸工程中的生态挡土墙的结构及应用,探讨生态挡土墙在航道护岸工程中的发展前景。