碼頭區(qū)域回淤分析與疏浚方法

王青

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)改革不斷深化的新局勢之下，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于快速發(fā)展階段，對(duì)此我國加快了對(duì)內(nèi)河碼頭和海運(yùn)碼頭港的建設(shè)?；诖耍疚膶⒁阅炒a頭為例，對(duì)海域泥沙淤積的特點(diǎn)進(jìn)行探討，總結(jié)出航道疏浚和碼頭港池的重建對(duì)策，同時(shí)，根據(jù)清淤能力及回淤的大小不同，深入分析造成2次清淤施工結(jié)果不同的原因，為今后同類型施工提供參考。

關(guān)鍵詞：碼頭區(qū)域 回淤 疏浚

從目前的碼頭的發(fā)展形勢來看，我國內(nèi)河碼頭在貨運(yùn)上發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，對(duì)此要根據(jù)碼頭建設(shè)情況對(duì)回於現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)性的分析。按照分析結(jié)果來做出行之有效的處理辦法。在古代時(shí)期，我國就有了碼頭，對(duì)此我國人們對(duì)于以疏浚方式處理碼頭回於的的經(jīng)驗(yàn)比較成熟，可是由于在不同的時(shí)期，對(duì)此應(yīng)該使用不同類型的疏浚方式來解決碼頭中的回於現(xiàn)象。因此，本文將對(duì)某重件碼頭的區(qū)域回淤進(jìn)行分析探討，同時(shí)找到相應(yīng)的疏浚方法。

1.工程概況

在某一個(gè)大型碼頭修建過程中，其主要是為整個(gè)廠區(qū)提供海上運(yùn)輸，這樣可以有效解決路路運(yùn)輸過程中因?yàn)榈匦苇h(huán)境所致，而不能運(yùn)輸一些相對(duì)重型的材料及設(shè)備。碼頭工程中的總平面布置如圖1所示。

2.碼頭工程建設(shè)自然條件情況分析

2.1波浪條件

該工程所在的海域常浪主要是S向，波浪年發(fā)生的頻率基本保持在 30.69%，次常浪向在SSW向，其中常年發(fā)生的頻率保持在8.38%，其所形成的玫瑰花圖如圖2所示。波浪顯著的周期基本保持在12s以上，也算是長周期波浪，最近100年中所出現(xiàn)的波高基本保持在3.5間次中，沒有呈現(xiàn)規(guī)律性。

2.2潮汐

從現(xiàn)場以西大約8km的漁港一個(gè)月的潮位觀測資料來看，本地區(qū)潮汐判別系數(shù)主要是在0.63左右，以此可以判斷為半日潮，也就是說每天兩次高潮兩次低潮，根據(jù)多年的統(tǒng)計(jì)分析，判斷出平均潮差值在2.26m。本海區(qū)中最大的垂線平均流速在0.306m/s，其中最小的平均流速在0.125m/s，潮的動(dòng)力相對(duì)薄弱。

2.3泥沙

從該碼頭當(dāng)?shù)厮扑治鲈囼?yàn)后得出，該碼頭泥沙屬于沙質(zhì)性的，由于沙子的粒徑相對(duì)較粗，中值粒徑基本保持在0.16～0.70mm。沙子的平均值大約在0.35mm。底質(zhì)從岸向海上主要是由粗的沙粒到細(xì)的沙粒分布，總的來講，海區(qū)泥沙分布相對(duì)均勻。從海區(qū)海水中的沙量的分析來看，其中水體平均值基本保持在4.18mg/L，含沙量相對(duì)較少。對(duì)此海區(qū)及岸灘泥沙主要是在波浪的推動(dòng)下而形成底部泥沙運(yùn)動(dòng)，但是由于海浪運(yùn)輸沙子的能力相對(duì)較強(qiáng)，這將會(huì)世道港池去在碼頭中建立其被淤積的陸地，對(duì)此需要在港池及航到的疏浚下才能實(shí)現(xiàn)通航。

3.降低泥沙回於的方法

3.1建立臨時(shí)擋沙堤壩

為了保證沙子可以沿岸移動(dòng)，其起初所繪制的修建圖如圖3所示，其中有3道臨時(shí)的擋沙壩，首先是修建AB段，當(dāng)看到堤壩的擋沙效果以后在修建剩余的兩段。根據(jù)實(shí)際情況來看，在修建了AB段堤壩以后，看到了明顯的效果，但是在大浪作用下，所看到的效果并不是很明顯，對(duì)此CD段和EF段就沒有進(jìn)行修建。

3.2小浪條件下進(jìn)行回淤觀測

在11月份的時(shí)候，堤壩出小浪淤積，工作人員在11月27號(hào)到12月11號(hào)總共對(duì)小港巷道及航池出的水深測量了四次，根據(jù)設(shè)計(jì)疏浚圖來看，以端面分段計(jì)算清理到實(shí)現(xiàn)通航需要進(jìn)行剩余靜態(tài)清沙，在相鄰端面平均后在根據(jù)間距來計(jì)算方量，其計(jì)算公式如下所示：

通過計(jì)算后得知，到11月17日時(shí)，剩余需清理余靜態(tài)方量大概是2.56萬m2，而到12月11日時(shí)，增加到3.09萬m2的靜太方量，達(dá)到了0.52萬m3的淤積方量，平均375m3/d，因此，在進(jìn)行清理的過程中，必須對(duì)西防坡堤口門處的水位變化進(jìn)行密切關(guān)注，同時(shí)，測量頻率也要加大，以保證及時(shí)關(guān)注回淤情況。

3.3加快東堤施工

根據(jù)圖2中所標(biāo)注的SSW向波浪可以看到，當(dāng)東堤修建301.05m直線段時(shí)，在此過程中基本沒有對(duì)港池內(nèi)部進(jìn)行改善，其中波浪還能直接進(jìn)入到港池中；只是以顯著浪向SSW190°形成掩護(hù)形式，這樣就能掩護(hù)住西堤堤頭及小港池所有部分。從目前的實(shí)際情況來看，同時(shí)在相對(duì)較長的周期波浪的影響下，依舊可以發(fā)現(xiàn)有較大部分波浪可以繞過整個(gè)堤頭，隨后就會(huì)進(jìn)入到港池中。因此務(wù)必要加快大東堤中的速度，這樣才能以最快速的速度改善整個(gè)大港區(qū)域中所形成的波浪，從中也能降低波浪動(dòng)力對(duì)沙子的作用。這樣就可以為整個(gè)小港池提供較好的清於能力，根據(jù)有關(guān)的調(diào)查報(bào)告來看，港池中的波浪環(huán)境有了明顯的改觀。

4.第2次疏浚方案及其措施措施

從其工程布置圖來看，臨時(shí)重件碼頭布置坐落于弧形海灣的西側(cè)，其分別在小島和陸域山體的中間為主，以此形成西防坡提掩護(hù)形式，西堤可以延長到120m；西防坡堤可以穿越到近岸水體渾濁、泥沙運(yùn)動(dòng)相對(duì)激烈的部分，以此形成了臨時(shí)大件船舶?？吭谛「鄢馗浇?，在此過程中可以為整個(gè)靠泊船舶提供相關(guān)的放浪掩護(hù)作用，而且還能降低港池及取水口出的泥沙淤積，進(jìn)而起到了防波擋沙的作用。永久卸煤碼頭一般布置在弧形海灣的東側(cè)位置，將其主要設(shè)計(jì)為離岸碼頭，并在東堤的掩護(hù)之下，其整個(gè)堤長在759m，其中也分為直線段301.053及拐彎段458.679m，以此形成了運(yùn)煤船舶的大港池，東堤在整個(gè)港池內(nèi)部?？坎创⑻峁┫嚓P(guān)的波浪掩護(hù)，這樣以來可以減少港池內(nèi)部的回於。

實(shí)現(xiàn)疏浚最為關(guān)鍵的一步就是要對(duì)口門航道處水深進(jìn)行判斷，其主要是判斷航道處水深能否實(shí)現(xiàn)通航要求，也就是怎樣對(duì)口門巷道進(jìn)行處理。在結(jié)合第一次清於后而出現(xiàn)回於現(xiàn)象來看，從整個(gè)清沙順序來看，主要是對(duì)港池內(nèi)碼頭向淤積航道進(jìn)行清理，在其清理過程中主要是用絞吸式的抽沙船來實(shí)現(xiàn)抽沙，其中沙子會(huì)通過300余m的輸送管道將沙子運(yùn)輸?shù)缴扯焉?，?dāng)沙子在沙堆上將其水進(jìn)行過濾然后再利用裝載機(jī)將沙子裝在卡車上將其運(yùn)輸?shù)絼e的地方。對(duì)此根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況來看，可以用下面幾種方法來實(shí)現(xiàn)清於：

（1）對(duì)港池內(nèi)部實(shí)現(xiàn)靜態(tài)深挖。疏浚的時(shí)候首先從港池內(nèi)部進(jìn)行清理。當(dāng)沙壩未被開啟的時(shí)候，碼頭前面部分的港池中的水基本保持靜態(tài)，回於的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生作用。首先由挖掘機(jī)在堤壩上向下挖1m左右，在堤壩水中的部分主要用抽沙設(shè)備實(shí)現(xiàn)抽沙。在第一次清於吸取經(jīng)驗(yàn)以后，在隨后的清於過程中要注意打開沙壩以后出現(xiàn)回於現(xiàn)象，對(duì)此要對(duì)港池區(qū)實(shí)現(xiàn)深挖，其中達(dá)到通航的向下3m到4m左右即可。

（2）當(dāng)處于小浪環(huán)境的時(shí)候，才能打開口門沙壩。對(duì)于打開口門處沙壩的時(shí)間在整個(gè)清於過程中占據(jù)著重要的位置，其中比較關(guān)鍵的影響因素就是波浪。在物模實(shí)驗(yàn)過程中，波浪在破碎帶處的深度浪高是1.28倍。當(dāng)整個(gè)波浪逐漸增大的時(shí)候，波浪的作用力就會(huì)變得很強(qiáng)，當(dāng)破碎處深度變的很深的時(shí)候，就會(huì)將其中深水區(qū)中的海沙帶到堤岸出。若是當(dāng)波浪較大的時(shí)候打開了口門，那么就會(huì)導(dǎo)致大量的沙子在被涌入到小港池中，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。對(duì)此想要打開口門的時(shí)候，應(yīng)該選擇在小浪的作用下才可以。在打開臨時(shí)沙壩口門時(shí)，需要用挖掘機(jī)從堤壩向海岸出挖，所挖出的沙子都需要運(yùn)走。在挖的過程中可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇一段不挖。當(dāng)海水處于低潮位的時(shí)候，挖掘機(jī)就可以直接在海水中進(jìn)行工作，而當(dāng)漲潮的時(shí)候，首先需要用抽沙機(jī)挖掘，隨后用裝載機(jī)將這些沙子進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

5.項(xiàng)目疏浚總結(jié)

（1）因?yàn)榉啦ǖ趟纬勺钃醪ɡ说男Ч幌嗤涸诘谝淮问杩＿^程中防波堤只是 從施工到直線部分，在此過程中并沒有實(shí)現(xiàn)相關(guān)的波浪掩護(hù)，這樣一來運(yùn)輸船也就部門靠近小港池附近的巷道。在第二次疏浚過程中，當(dāng)打開臨時(shí)擋沙壩堤到了施工部分的630m處的時(shí)候，在這種形式之下就會(huì)掩護(hù)大港池部分的波浪。

（2）回於量與施工的情況基本上不一樣：在第一次疏浚過程中由于沙子在波浪的影響下其移動(dòng)能力較強(qiáng)，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)沙子每天大約16h接近3000m3的移動(dòng)，那么需要在水中抽取沙子大約在1500～2000m3。在第二次疏浚過程中，每天大約會(huì)有500～750m3，那么每天需要3臺(tái)16in絞吸式抽沙船抽取2000～3000m3。

6.結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)上述工程案例的分析與研究得知，其實(shí)疏浚施工和下防波堤是不可同時(shí)進(jìn)行的，只有不斷提高防波堤的施工進(jìn)度，等到擋沙條件形成時(shí)才能進(jìn)行疏浚，同時(shí)，這也是保持重件碼頭港池投入正常使用的前提。不斷加快我國對(duì)大型碼頭艱建設(shè)的速度，為推動(dòng)我國內(nèi)河貨運(yùn)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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