新時期港航疏浚工程技術應用研究

1 前言

港航疏浚工程技術的應用要依托實際發(fā)展框架體系，滿足疏浚市場的基本需求，在完善技術運維方案的基礎上，實現(xiàn)跨越式轉(zhuǎn)型，有效打造更加完整的疏浚處理方案，為地區(qū)經(jīng)濟效益的提升奠定基礎。

2 疏浚工程技術內(nèi)容

疏浚操作和吹填工程設計施工開始前要進行水深和地形測量，依據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模和重要性分析相應資料，獲取施工區(qū)域內(nèi)水文條件和氣象條件測定、地質(zhì)勘察以及巖土試驗數(shù)據(jù)、疏浚操作和環(huán)境影響等，疏浚工程技術一般要進行以下操作：

2.1 水深和地形測量

水深和地形測量測圖比例尺為：

規(guī)劃可行性研究，測圖比例尺1∶2000-1∶20000。

初步設計，測圖比例尺為1∶1000-1∶5000。

在施工圖設計和施工過程中，航道測圖比例尺為1∶1000-1∶5000、泊位為1∶500-1∶1000。

2.2 水文分析

要進行水位觀測、水流資料收集、波浪資料、水溫資料、含鹽量資料等信息的集中收集。

2.3 地質(zhì)勘察和巖土試驗

依據(jù)行業(yè)標準《港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ240）的相關內(nèi)容進行要求的梳理，并進行勘探線、點位分析，保證淺層剖面儀測試探測數(shù)據(jù)的有效性[1]。

3 港航疏浚工程技術應用意義

3.1 港航疏浚工程技術的應用是提升地區(qū)經(jīng)濟效益的重要舉措。深圳港作為重要的水上運輸基礎設施，是維護水運事業(yè)進步的關鍵，而只有建立完整的疏浚工程技術方案，才能提高建設質(zhì)量，進一步整合適航能力，確保水運工作更加高效安全，維持海上交通管理規(guī)劃的綜合水平。同時，港航疏浚工程技術的應用也能提高運行效率，促進地區(qū)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏[2]。

3.2 港航疏浚工程技術的應用能提升港口常規(guī)化運行的穩(wěn)定性，真正打造安全運航體系；在基礎設施升級的基礎上，維持了航道的常規(guī)化管理水平，確保航道通過能力滿足安全穩(wěn)定的發(fā)展要求。

4 港航疏浚工程技術應用方案

本文以深圳港西部港區(qū)出海航道疏浚拓寬工程（西部公共航道段第二、三標段）項目為例，標段二從施工圖K1+200斷面至海星碼頭港池北邊線對出水域K5+350斷面；標段三從K5+350斷面至航道北端點，即大鏟灣支航道節(jié)點位置K7+235.4斷面（圖1）。

4.1 港航疏浚工程技術應用要點

所謂疏浚工程，指的是借助人力或者機械方式開展水域的拓寬以及加深處理，并且在這個過程中完成水下土石方開挖工程單元，常規(guī)化的技術為吹填技術，分為基建性疏浚、維護性疏浚等。同時，相關技術部門要進行平均超深、允許超深、平均超寬、允許超寬等參數(shù)分析，依據(jù)mR=UR ×HDOP（其中，mR表示定位誤差、UR表示等效測距中的誤差、HDOP表示平面位置誤差放大因子）分析DGPS 定位中的誤差。

4.1.1 耙吸船施工技術

主要借助DGPS 和電子海圖進行定位處理，然后在固定深度進行設備和泥面接觸處理，有效完成潮位遙感測量工作，并且借助船上的推進裝置完成前移和控制工作，在水下也要借助泥泵進行抽吸處理。與此同時，針對疏浚范圍較大的區(qū)域，施工部門采取的是分段分層開挖控制流程，從而保證整體區(qū)域的平順度。在疏浚前航槽水深中間位置和兩側(cè)位置保持一致后，要從中間開挖，逐漸向兩側(cè)拓展，保證整體處理效果的合理性。

圖2 耙吸船挖泥流程示意圖

另外，要想整合疏浚監(jiān)測平臺，就要保證能借助船舶動力定位和跟蹤系統(tǒng)進行對應情況的分析和跟蹤匯總。例如，借助超深報警系統(tǒng)預防超深開挖，當耙頭下放超過設定深度時將出現(xiàn)閃爍警示，及時提醒駕駛員及操耙手提升耙頭至合理開挖面。

4.1.2 掃海測量技術

在本次工程項目中，施工部門為了滿足測量整體控制要求，結(jié)合基準點、基準高程等對應數(shù)據(jù)完成了復測工作，保證加密處理的合理性，并且將原始控制點和加密點作為保護對象。若是借助GPS技術進行區(qū)域網(wǎng)的布設處理，就要結(jié)合不同時間段依次完成測時分布處理，并建立網(wǎng)絡基準結(jié)構(gòu)，依據(jù)《全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范》（GH2010）相關內(nèi)容進行精度衡量分析。首先，施工部門采取了54 北京坐標系，建立對應的高程基面，有效整合具體的信息處理流程和規(guī)范；其次，施工部門開展了平面控制測量工作，結(jié)合原始控制網(wǎng)的相關數(shù)據(jù)，建立復測機制，主要是應用TrimbleRTK-GPS靜態(tài)觀測手法完成控制點和加密點的處理，保證了E網(wǎng)作業(yè)的合理性；最后，進行高程控制測量工作，采用瑞士生產(chǎn)的leicaDNA03 電子水準儀按四等水準BBFF測量模式進行水準復測及引測，所用儀器經(jīng)有關部門檢定合格并在有效期內(nèi)，整個作業(yè)過程以《國家三、四等水準測量規(guī)范》（GB/T 12898-2009）主要技術要求進行，并提交水準線路示意圖及水準觀測計算成果表。

4.1.3 內(nèi)業(yè)處理技術

在實際操作工序內(nèi)，為了保證水深測量內(nèi)業(yè)水平滿足基本要求，技術部門應用軟件建立測量數(shù)據(jù)的匯總機制，并結(jié)合具體應用規(guī)范，按照標準化流程開展相應作業(yè)。

4.1.3.1 要進行船舶配置文件的處理，有效創(chuàng)建工程項目，利用對應的匯總機制完成基礎信息和數(shù)據(jù)的控制處理。

4.1.3.2 進行原始數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理，利用相應的軟件處理手段完成數(shù)據(jù)信息的瀏覽、編輯導航以及姿態(tài)數(shù)據(jù)的匯總分析，集中進行聲速文件的編輯和改良。

4.1.3.3 完成條帶編輯處理，創(chuàng)建和導入水位的相關數(shù)據(jù)，并且進行數(shù)據(jù)合并分析，盡量完成校準數(shù)值的計算過程和檢查過程。

4.1.3.4 要進行子區(qū)編輯，利用TPE 計算完成外業(yè)圖版的分析，最終生成CUBE 曲面結(jié)構(gòu)，設定假設數(shù)值，保證內(nèi)業(yè)處理工作的綜合效果。

除此之外，要利用多波束測量的方式外城外業(yè)處理，建立內(nèi)業(yè)分析和外業(yè)處理并行的信息管理平臺[3]。

圖3 多波束測量示意圖

5 疏浚后的船舶通航評估

在工程項目結(jié)束后，施工部門聯(lián)合技術部門對船型通航水平進行了集中評估，確保整體運行的安全性和穩(wěn)定性，最大化發(fā)揮相應技術的優(yōu)勢，促進深圳港各個區(qū)域疏浚管理工作水平的全面進步。

5.1 保證工程項目的實際效果能滿足規(guī)范要求的通航吃水要求。例如，銅鼓航道備淤水深0.6m，西部公共航道備淤水深0.4m；按船舶通航吃水為15.32m 計算，銅鼓航道內(nèi)通航富裕水深為船舶實際吃水的12.9%（滿足設計低水位0.4m）；西部公共航道內(nèi)通航富裕水深為船舶實際吃水的10%。

5.2 要進行流量預測。

表1 流量預測數(shù)據(jù)

5.3 進行營運期的安全管理，確保組織模式和協(xié)調(diào)模式的完整性，依據(jù)交通組織基準的具體要求，保證船舶進出港、出航的安全性，利用對應的監(jiān)督監(jiān)管方案維持整體穩(wěn)定效果[4]。

5.4 疏浚工作結(jié)束后，利用疏浚土方完成其他作業(yè)，提升利用率和深圳港運輸效率。由于流量的提升，因此港口貿(mào)易經(jīng)濟效益也實現(xiàn)了有效升級，達到了綜合疏浚的目標。

6 結(jié)語

總而言之，對于海港而言，疏浚工程技術的應用是提升整體運行質(zhì)量和運行穩(wěn)定性的重要方案。相關部門要積極踐行動態(tài)化管理機制，在整合具體因素的基礎上，秉持安全監(jiān)督管理原則，在發(fā)揮技術優(yōu)勢的基礎上促進整體管理系統(tǒng)的全面進步。