长江口维护疏浚工程施工特点与控制

基于长江口12.5 m深水航道维护疏浚工程历年的施工经验,分析工程特点,针对疏浚施工与航道安全运营之间矛盾大、质量要求高、外部环境复杂、实际回淤量远远超过合同工程量等特点,提出了掌握航道回淤规律、加强施工过程控制、安全控制和外部协调等控制要点,满足工程要求。     

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12.5 m深水航道利用边坡交会对疏浚的影响*

长江口12.5 m深水航道有限的航道宽度与大型超宽船舶安全交会需求之间的矛盾已成为长江口深水航道通航迫切需要解决的主要矛盾之一。2018年12月1日起，长江口深水航道大型邮轮和大型集装箱船舶利用边坡交会由试运行转为常态化运行。在保障深水航道邮轮准点运营的前提下，研究利用边坡交会对深水维护疏浚的影响有着十分重要的意义。根据利用边坡交会的实测数据，就其对疏浚的实际影响开展分析，研究利用边坡交会条件下对航道疏浚的影响，并提出相应航道疏浚保障措施，可为今后利用边坡交会水平提高后带来的航道维护疏浚的影响和对策开展提供重要的技术支撑。     

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12.5m深水航道某段疏浚施工工艺及技术应用

长江口12．5m深水航道维护疏浚工程质量要求执行《长江口深水航道疏浚工程质量检验标准》。本标段工程的航道疏浚主要是用大型自航耙吸式挖泥船进行疏浚挖泥施工。对施工顺序、施工方法和施工工艺进行了阐述,对单船作业效率进行了分析。所有施工船舶设备将配备定位精度优于3m的DGPS,对扫浅施工、清除台风骤淤施工、标段交接处的施工进行了探讨。本标段的泥土处理方式分为外抛抛泥区和通过吹泥站吹泥上滩两种方式。     

长江南京以下深水航道维护疏浚船舶选型及设计分析

长江南京以下12.5 m深水航道的进一步上延,对维护疏浚船舶装备提出了新的要求。针对长江下游深水航道维护疏浚特点、疏浚船舶船型适应性、技术特点进行分析和研究,提出以大中型耙吸挖泥船为基础的适应下游深水航道维护疏浚的船型配置方案,并对主力船型——大型耙吸挖泥船的设计和疏浚效率改进进行探讨。     

长江口深水航道边缘水域浅点控制标准研究

长江口水文泥沙条件复杂、河势多变,深水航道回淤时空分布规律复杂,航道边缘水域出现浅点难以避免。分析长江口10.0 m航道维护期及12.5 m航道试通航期的航道边缘水域浅点分布情况,初步研究航道边缘水域浅点率的影响因素,提出的长江口深水航道边缘水域浅点控制的建议标准得到采纳,取得良好的应用效果。     

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。     

杭州湾深水航道试挖回淤观测研究

文章介绍1998年杭州湾深水航道东西试挖槽设计施工情况2年回淤观测，在此基础上分析了深水航道开挖可能性，回淤特性，风浪骤淤的可能性，并预估了航道深度10m,12m时的年疏浚维护土方量。     

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12.5 m深水航道运行5年沪苏两地的效益响应

选择上海市及江苏省2个地区作为长江口深水航道受益对象,从宏观经济效益和社会效益2个层面分析评价长江口12.5 m深水航道运行5年沪苏两地的效益响应。结果表明,沪苏两地沿江港口的疏浚吞吐比整体有所下降,近5年降幅分别近15%和25%,2015年已分别减小至949 m~3/万t和327 m~3/万t。2011—2015年,沪苏两地因12.5 m航道产生的疏浚单方GDP增长量分别为目前国内疏浚成本单价的15~20倍和40~60倍,疏浚净效益相当可观。随着12.5 m深水航道江苏段的投入运行和沿江港口码头的改造升级,长江口深水航道的疏浚效益还将进一步增加。     

长江南京以下深水航道维护疏浚现状及对策研究

长江下游航道自然条件优越,区位优势明显,长江南京以下12.5m深水航道的大力实施,使下游航道通航能力显著提高。本文围绕长江南京以下12.5m深水航道实施后对下游航道维护疏浚的影响展开论述,结合12.5m深水航道维护疏浚现状,最后对长江南京以下12.5m深水航道交付后的维护对策提出一些建议。     

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。     

长江口北槽深水航道回淤量计算模型研究*

把长江口北槽深水航道内2012年洪枯季两次、大中小潮的观测资料以及对应时段的航道回淤量等实测数据,引入到常用的近底层泥沙通量计算模型中,通过选取和率定其中主要的模型计算参数以及率定人工维护条件下航道内底层泥沙的沉降概率,最终建立了一个适合长江口北槽深水航道回淤量计算的数值模型,并利用洪枯季航道回淤的实测资料对该计算模型进行验证,得到较符合的结果。     

长江口12.5m深水航道潮周期内回淤量分布

潮周期内航道回淤量是一个随潮动力的变化而动态变化的量。确定深水航道的回淤量的潮周期内分布特征,将有助于合理安排航道的疏浚,减少不必要的疏浚船方。采用适用于长江口深水航道的回淤量计算模型,基于实测航道近底层的水文观测资料,获得了潮周期内的航道回淤量分布特征及其形成机制,得到航道回淤量主要发生在中小潮期间,而大潮期间动力较强冲刷明显、近底层泥沙浓度高,但形成的回淤量较小的结论。这一结论通过枯季近底层实测的水、沙及地形冲淤变化过程资料得到了验证。     

航道维护施工中耙吸装驳工艺的应用

为探索航道维护施工中耙吸挖泥船艕带泥驳工艺应用的可行性及工效,以某回淤量较大的深水航道为例,在结合工程实际选择疏浚工艺的基础上进行了不同疏浚方式工效的计算与比较;进而对包括船舶选型、艕靠、挖泥装驳、离泊等在内的工艺要点展开分析,对耙吸船装驳施工工效、作业条件及经济效益进行分析总结。分析过程及结果可为深水航道疏浚维护提供借鉴参考。     

长江口12.5m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%。     

长江口12.5 m深水航道悬沙分布特征*

利用长江口12.5 m深水航道洪、枯季水文测验资料,分析深水航道悬沙的时空分布特征。结果表明：南港圆圆 沙段含沙量小,垂线分布相对均匀;北槽中段含沙量大,垂向分布不均匀。细颗粒泥沙絮凝、盐淡水分层与河口滞流点是 北槽中段形成高含沙量且垂向分布不均匀的主要原因。北槽中段含沙量的时空分布特征,与12.5 m深水航道的回淤变化特 征具有一致性,表明北槽中段的航道回淤可能以悬沙淤积为主;而南港圆圆沙段含沙量低,且垂向相对均匀,表明该区段 航道回淤受悬沙的影响较小。     

长江口12.5m深水航道运行状况及特点

基于海事部门船舶运输管理系统(VTS)资料及交通运输部长江干线货运量统计资料,对长江口12.5 m深水航道运行状况及特点进行分析,并探讨当前深水航道通航压力的缓解对策及建议。研究表明:长江口航道货物通过量快速增长,重进轻出态势进一步发展;通航船舶运营组织方式发生一定变化,船舶朝大型化方向发展,尤其船宽超过45 m以上大型船舶数量增加明显,长江口12.5 m主航道的双向通航能力尚显不足。为缓解当前乃至未来一段时间内长江口深水航道通航压力,宜加快长江口航道体系建设的实施步伐,并适时加强长江口主航道拓宽可能性的研究。