廈門港海滄港區(qū)港池統(tǒng)一維護(hù)回淤預(yù)測分析

李 珊

（廈門港務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，廈門 361000）

1 工程背景

2019 年,為進(jìn)一步降低港航企業(yè)的運(yùn)營成本、營造良好口岸營商環(huán)境, 廈門市政府首次提出對海滄港區(qū)港池(含停泊水域和回旋水域)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)。本次是我市首次對海滄港區(qū)港池實施統(tǒng)一維護(hù), 尚未掌握港池淤積規(guī)律,淤積情況復(fù)雜、水文數(shù)據(jù)較為欠缺,且本次統(tǒng)一維護(hù)涉及碼頭公司較多,各碼頭港池淤積、維護(hù)水深、靠泊需求等情況不盡相同,給項目開展帶來了一定難度。 本文結(jié)合設(shè)計及施工情況, 論述海滄港區(qū)港池首次統(tǒng)一維護(hù)回淤預(yù)測情況。

2 海滄港區(qū)基本情況

海滄(含嵩嶼)港區(qū)位于九龍江河口灣北岸,包括嵩嶼、海滄作業(yè)區(qū)。 本次納入統(tǒng)一維護(hù)的生產(chǎn)性泊位26 個,均為萬噸級泊位(嵩嶼碼頭、遠(yuǎn)海碼頭為20 萬噸級),港池前沿設(shè)計底高程由-11.6m 到-17.5m 不等。

海滄港區(qū)是目前廈門港靠泊集裝箱干線班輪的主要港區(qū)之一,有1～2# 和13～19# 專業(yè)化集裝箱泊位、3～6# 多用途泊位、7# 通用散貨泊位、8# 和20～21# 散雜貨泊位和9～12# 液體化工品泊位。 嵩嶼作業(yè)區(qū)位于海滄港區(qū)東側(cè),主要是集裝箱港區(qū),有嵩嶼1～6# 泊位碼頭等。 工程平面布置圖見圖1。

3 工程區(qū)域自然條件

3.1 設(shè)計水位

圖1 海滄港區(qū)平面圖

本工程潮位及高程基面均采用廈門理論最低潮面,潮汐類型屬于正規(guī)半日潮, 海滄港區(qū)港池維護(hù)設(shè)計水位采取如下：

設(shè)計高水位：6.14m(高潮累計頻率10%)；

設(shè)計低水位：0.72m(低潮累計頻率90%)；

極端高水位：7.34m(50 年一遇高潮位)；

極端低水位：-0.22m(50 年一遇低潮位)。

3.2 徑流影響

海滄港區(qū)位于九龍江出海口, 上游來水來沙對港池回淤存在較大影響,特別是上游泄洪存在不確定性,受季節(jié)、天氣影響明顯,使海滄港區(qū)回淤不均衡,回淤速率也相對較快且規(guī)律性差。

九龍江為福建省第二大河,入海徑流有3 支,北溪、西溪和南溪。3 條支流上共有3 個橋閘,北引橋閘、西溪橋閘和南溪橋閘,均為提升啟閉式,泥沙可通過橋閘下泄。九龍江河口灣水下地形圖見圖2。

圖2 九龍江河口灣水下地形圖

北溪(浦南水文站)為主流；西溪(鄭店水文站)為主要支流。 徑流量受降水影響,洪水主要由暴雨、臺風(fēng)降雨造成,具有明顯的季節(jié)性特點,洪、枯季流量變幅很大。 九龍江來沙量和來水量過程基本一致, 泥沙主要在洪季下泄,年內(nèi)4 月～9 月為洪季,10 月至次年3 月為枯水期。 全年輸沙量幾乎決定于幾次洪峰。

3.3 主要泥沙來源及土質(zhì)

九龍江上游來沙和灘面泥沙是海滄港區(qū)淤積的主要泥沙來源, 同時人為因素以及臺風(fēng)動力等影響也會對港區(qū)的淤積產(chǎn)生一定的影響。

根據(jù)收集到的各港區(qū)港池、航道底質(zhì)采樣成果,結(jié)合廈門港歷年航道維護(hù)的情況分析, 本項目疏浚土質(zhì)主要為淤泥,土質(zhì)級別為2 級。

4 海滄港區(qū)港池維護(hù)量預(yù)測

4.1 維護(hù)范圍

范圍為海滄港區(qū)各碼頭停泊水域及回旋水域(不含與航道交叉部分),維護(hù)面積合計約4.8km2。

4.2 工程量預(yù)測

預(yù)測的回淤強(qiáng)度及維護(hù)工程量主要根據(jù)各碼頭公司提供2013 年～2019 年3 月各港池泊位測圖和維護(hù)疏浚統(tǒng)計資料對比分析, 分別計算出各港池水域在回淤范圍內(nèi)兩張測圖工程量及間隔時間, 算出不同時段各碼頭港池疏浚區(qū)的實際淤積量及日回淤量, 再結(jié)合各泊位疏浚區(qū)回淤范圍的面積,算出日淤積強(qiáng)度。

綜合平均不同時段的日淤積強(qiáng)度, 得出海滄港區(qū)碼頭港池常年性維護(hù)疏浚量,年疏浚量為166.82 萬m3(停泊水域9.55 萬m3,回旋水域44.55 萬m3)。 各碼頭泊位年度預(yù)測維護(hù)量見表1。

表1 按淤強(qiáng)推算各泊位年度維護(hù)量預(yù)測表

4.3 回淤預(yù)測量分析

海滄港區(qū)港池預(yù)測回淤量分析如下:

(1)海滄20-21# 泊位位于九龍江出?？诙祟^,回淤速率最快,停泊水域淤強(qiáng)為相鄰泊位5.33 倍,回旋水域為相鄰泊位2.64 倍。 因此,在疏浚過程中,做好海滄20-21# 泊位維護(hù)疏浚至關(guān)重要。

(2)海滄港區(qū)各碼頭泊位港池從西至東,從上游至下游,停泊水域和回旋水域淤強(qiáng)逐步減弱,趨向下游接近穩(wěn)定。

(3)因停泊水域較回旋水域水深更深,水流情況更復(fù)雜,停泊水域淤強(qiáng)一般比回旋水域淤強(qiáng)大,20-21# 泊位停泊水域淤強(qiáng)為回旋水域淤強(qiáng)2.24 倍。從上游至下游,水流條件逐步趨于平緩, 停泊水域淤強(qiáng)較回旋水域淤強(qiáng)增強(qiáng)趨勢逐漸減弱。

5 工程回淤情況分析

5.1 項目實施情況

通過公開招標(biāo), 本工程自2019 年10 月正式開工建設(shè),施工單位先后投入了“安港浚1”、“安港浚669”、“安港浚369”等耙吸船和“安港浚6”抓斗船組進(jìn)行海滄港區(qū)(因遠(yuǎn)海碼頭尚未移交統(tǒng)一維護(hù),不含海滄13-17#)港池水域常年性維護(hù)施工, 于2019 年底順利完成了年度質(zhì)量核驗。

5.2 工程量對比

2019 年度海滄港區(qū)常年性維護(hù)預(yù)估工程量為16.03萬m3,實際完成的工程量為29.07 萬m3,實際完成工程量約為預(yù)估工程量的1.81 倍。統(tǒng)計數(shù)據(jù)詳見表2。海滄港區(qū)各碼頭泊位港池從西至東, 實際回淤規(guī)律與預(yù)測規(guī)律總體趨勢一致。

表2 2019 年海滄港區(qū)維護(hù)施工疏浚量統(tǒng)計總表

圖3 2019 年海滄港區(qū)預(yù)計回淤量與實際疏浚量對比圖

通過海滄港區(qū)預(yù)計回淤量與實際疏浚量對比(見圖3),分析如下：

(1)除海滄20-21# 泊位外,其他泊位回旋水域?qū)嶋H疏浚量與預(yù)測回淤量基本吻合。 回旋水域預(yù)測工程量可在一定程度上指導(dǎo)后續(xù)施工。

(2)各泊位停泊水域預(yù)測回淤量基本偏小,主要是因為施工過程中,為保障各碼頭公司靠泊,施工船舶需多次避讓生產(chǎn)船舶, 避讓期間會反復(fù)造成施工期間的回淤量。

(3)2019 年實際完成工程量高于預(yù)測預(yù)估工程量。 主要因為歷年各碼頭公司采用自行維護(hù)各自港池水域的方式,各港池水域維護(hù)頻率、時間皆不相同,相鄰港池水域之間、回旋水域與航道之間均存在互相施工影響的情況等,常年性維護(hù)模式準(zhǔn)確預(yù)測工程量難度較大。

本年度海滄港區(qū)常年性維護(hù)與各碼頭公司的存量疏浚存在同步施工情況, 常年性維護(hù)疏浚根據(jù)各碼頭公司生產(chǎn)情況適時分段分區(qū)域施工, 未能對整個港區(qū)水域形成整體的“面”的形式進(jìn)行連續(xù)性的維護(hù)疏浚。 施工時,水域泥沙以懸移運(yùn)動為主,因此以“點”施工時,必然會對相鄰區(qū)域產(chǎn)生影響,導(dǎo)致工程量相對增加。

6 結(jié)語

海滄港區(qū)回旋水域預(yù)測工程量可指導(dǎo)后續(xù)施工船舶配備及方案制定。 海滄港區(qū)港池統(tǒng)一維護(hù)預(yù)測疏浚量時,20-21# 泊位淤強(qiáng)已明顯比其他泊位大,但在實施過程中,明顯覺得海滄20-21# 泊位港池回淤速率相對較快,設(shè)計淤強(qiáng)仍偏小,在疏浚施工過程中,做好20-21# 泊位維護(hù)疏浚至關(guān)重要。 后續(xù)仍需進(jìn)一步做好施工記錄,全面掌握碼頭港池疏浚、拋泥情況,進(jìn)一步研究分析港池淤積規(guī)律,為后續(xù)海滄港區(qū)港池的統(tǒng)一維護(hù)積累經(jīng)驗。