提升淮河航道疏浚能力的技術(shù)探討

李國棟

《國務(wù)院關(guān)于加快長江等內(nèi)河水運發(fā)展的意見》要求把發(fā)展內(nèi)河水運作為一項重點任務(wù)，切實提升內(nèi)河水運的質(zhì)量效益和現(xiàn)代化水平，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。內(nèi)河水運具有運能大、占地少、能耗低、成本低、污染小、可重復(fù)循環(huán)利用等優(yōu)勢。加快淮河水運發(fā)展有利于優(yōu)化流域經(jīng)濟布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低能源資源消耗，轉(zhuǎn)變交通運輸發(fā)展方式。

發(fā)展淮河水運，最基本的條件就是要有安全、通暢的航道。除了開發(fā)建設(shè)新的航道，對現(xiàn)有航道（河道）的疏浚、整治，改善航道（河道）的航運條件，降低航運船舶的安全風(fēng)險，發(fā)揮水運的優(yōu)勢，也是十分重要的工作。相對于沿海航道、長江航道而言，淮河航道由于形狀制約較多、限制條件復(fù)雜，整治疏浚問題也較多。進一步加大淮河干流航道的疏浚和整治力度，提升內(nèi)河航運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力，重點加強薄弱段、瓶頸段的整治，努力提高航道的等級和通航能力刻不容緩。本文對淮河的疏浚維護進行了探討，提出內(nèi)河維護疏浚工程中存在的具體問題，以及相應(yīng)的解決思路和對策方案。

一、淮河航道基本情況

淮河流域橫跨河南、湖北、安徽、山東、江蘇五省，歷來就是我國內(nèi)河航運較發(fā)達的地區(qū)。根據(jù)第二次全國內(nèi)河航道普查成果，淮河水系共有內(nèi)河通航里程17118km，其中三級及以上航道1210.6km，四級航道839.4km，五級航道996.2km，六級航道3274.9km，七級及以下航道10797km。全水系完成內(nèi)河貨運量1.9億t、貨物周轉(zhuǎn)量410億t·km?；春铀祪?nèi)河航運發(fā)展規(guī)劃到2030年，全面建成以四級以上航道為骨干的干支銜接、通江達海的航道網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)內(nèi)河貨運量4.2億t、內(nèi)河貨物周轉(zhuǎn)量922億t·km。

目前淮河航道通而不暢，存在航道線形不佳、沿途大量淺灘、配套和附屬工程缺乏、橋梁凈空不夠、船間通過能力不足等一系列問題，運力未得到充分挖掘，沒能發(fā)揮水運主通道作用。為改善淮河內(nèi)河航道通過能力、提升水運通航環(huán)境、降低航道通航風(fēng)險、保障船舶通航安全、緩解航道通達矛盾，國家投入大量資金對航道進行了整治。本文針對淮河內(nèi)河水運和航道的特點，對內(nèi)河航道維護疏浚工程方面存在的難點、重點問題進行探討、分析，并提出對策思路。

二、淮河航道疏浚工程中的技術(shù)要點

1.規(guī)劃、計劃和后評估

內(nèi)河航道維護疏浚應(yīng)有一個可實施、可操作、可持續(xù)的規(guī)劃，考慮到航道數(shù)量眾多、回淤強度不同、航道的重要性不一（跨省市、高等級、危險品船舶通道、船舶流量大的航道等應(yīng)優(yōu)先考慮，包括縮短疏浚維護周期）、維護資金有限，因此，疏浚規(guī)劃應(yīng)有一個較長的時間跨度（至少6～10年以上）和先后次序安排；相應(yīng)的年度計劃也應(yīng)根據(jù)規(guī)劃提前進行安排?？紤]到申請預(yù)算資金的時間要求、項目開展的規(guī)定步驟、以及旱季和汛期的不同要求，可考慮根據(jù)不同航道、不同情況跨年度安排。針對航道維護疏浚的開展情況，除了開展檢測工作以外，還應(yīng)安排后評估的工作，以利總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。

2.疏浚工程設(shè)計中需關(guān)注的問題

（1）通航船型：指通過維護疏浚后，可以安全通過的船型。應(yīng)考慮現(xiàn)狀航道等級、現(xiàn)狀通航船舶尺度，經(jīng)海事部門規(guī)定后確定。

（2）設(shè)計斷面：設(shè)計斷面是確定疏浚工程量的重要依據(jù)。在確定設(shè)計坡比和設(shè)計深度時，需根據(jù)設(shè)計船型、現(xiàn)狀護岸的結(jié)構(gòu)狀況、現(xiàn)狀航道面寬、航道的性質(zhì)作用、設(shè)計水位的確定甚至維護費用的總量限制等綜合考慮。特別要重視現(xiàn)狀護岸的結(jié)構(gòu)狀況，要在保證現(xiàn)狀護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的前提下確定斷面的尺度（如低寬、低標高、邊坡等）。

現(xiàn)狀護岸結(jié)構(gòu)及其前沿設(shè)計水深明確時，一般可按照護岸設(shè)計前沿邊坡、水深考慮。否則，建議至少讓出5m的安全距離。

當按國家標準和地方標準得出不同航道水深時，要分析不同的航道性質(zhì)和作用設(shè)計航道水深。建議對于限制性航道、船舶流量較大的航道、重要性高（如危險品船舶的通道）以及跨省市對接的航道宜考慮較大值。同時，還應(yīng)該結(jié)合分析航道的含沙量或回淤強度，疏浚作業(yè)對通航船舶、碼頭作業(yè)的影響程度，維護疏浚的年度預(yù)算等進行綜合考量。

對比分析排澇流量、造床流量和平槽流量對應(yīng)的疏浚效果、工程造價和環(huán)境影響等諸多問題，合理確定疏浚規(guī)模。對于閘控航道，水位變化不大的，也可考慮按正常水位的較低值確定疏浚斷面設(shè)計深度。對于開敞航道，泥沙、水流、水位變化較大，就要增加設(shè)計深度的富余量。

（3）橋梁斷面：淮河大橋在水中設(shè)墩，對疏浚影響較大。當對現(xiàn)狀橋梁水中結(jié)構(gòu)及其設(shè)計河床底標高不了解時，則建議讓出1～2m的安全距離。不應(yīng)該一概避讓在水中設(shè)墩的橋梁，否則航道維護疏浚的效益會大大降低。

（4）管線：由于歷史原因，許多航道水下管線資料不全。因此航道維護疏浚施工前的調(diào)查、現(xiàn)場踏勘及探摸工作必不可少。對埋設(shè)不符合疏浚要求的管線，應(yīng)逐步創(chuàng)造條件進行調(diào)整或改建；短期內(nèi)尚不能調(diào)整的管線只能采取避讓或保護措施。

涉及河口或航道斷面（河床、面寬、邊坡）突然變化的部分，應(yīng)考慮必要的過渡段設(shè)計。對于彎道（包括連續(xù)反向彎道）等，應(yīng)按相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范加寬。

3.施工措施與安全

施工前應(yīng)開展相應(yīng)的勘察、測量、清障和管線調(diào)研工作，及時制定對應(yīng)的清除、保護、避讓、臨時移位等措施。尤其涉及危險品、高壓、軍用管線或設(shè)施的，更應(yīng)提高重視。施工技術(shù)和設(shè)備的多方案備選，也直接關(guān)系疏浚工程的經(jīng)濟、合理、節(jié)能和環(huán)保效果。航道疏浚周期長，工程量大，施工過程對水體將造成較大影響，對生態(tài)環(huán)境可能造成破壞，因此要加強前期環(huán)保措施策劃。

施工時應(yīng)減少對航道通航及水中設(shè)施安全的影響。對此應(yīng)選擇合適的疏浚施工機具以及疏浚工藝，減少對通航船舶、沿河跨河建筑物和構(gòu)筑物的影響。在橋下疏浚時，要合理選擇挖泥船，須滿足運泥路線通航尺度要求等。要做好疏浚土的利用（受污染土除外），如造地、綠化、用作建筑原料等。

4.創(chuàng)新技術(shù)手段

隨著土方計量系統(tǒng)、計算機輔助管理系統(tǒng)以及專業(yè)疏浚軟件的應(yīng)用，疏浚的設(shè)計決策水平不斷提升。三維航道的建模和仿真，也為疏浚工作提供了信息化智能化平臺，實時動態(tài)加載水下三維地形及障礙物等模型，開展疏浚設(shè)計和施工分析，可直觀地計算疏浚方量和疏浚后的河床形態(tài)和水深等，提升航道疏浚的直觀性和經(jīng)濟性。

近年來，我國航道疏浚技術(shù)和設(shè)備不斷進步，大型化、自動化的疏浚船舶也進入工程領(lǐng)域。通過設(shè)備技術(shù)改造和升級，提高疏浚作業(yè)精度，減少挖泥廢方，體現(xiàn)出良好的效益。

三、結(jié)語

建成暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化淮河水運體系，充分發(fā)揮內(nèi)河水運潛力，對淮河流域經(jīng)濟發(fā)展作用顯著。本文梳理了提升淮河航道疏浚能力的相關(guān)因素，包括在前期做好疏浚規(guī)劃編制、落實配套政策和資金；實施過程中須考慮護岸、水深、橋梁、管線等現(xiàn)狀條件，優(yōu)化疏浚工程的設(shè)計和施工方案，應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)手段等；疏浚后，要做好疏浚土利用、環(huán)保以及后評估工作，全面提升維護疏浚水平，充分發(fā)揮好淮河內(nèi)河航道的作用