◎ 李陽(yáng) 福建省港航勘察設(shè)計(jì)研究院
廈門(mén)港海滄港區(qū)位于九龍江河口區(qū),是較為典型的淺水深用港區(qū),水體含泥量相對(duì)較大,上游來(lái)水來(lái)沙對(duì)海滄航道回淤存在較大影響,特別是上游泄洪存在不確定性,受季節(jié)、天氣影響明顯,因此海滄航道回淤不均衡,回淤速率也相對(duì)較快,備淤深度無(wú)法滿足延長(zhǎng)維護(hù)周期的預(yù)期。為更好的保障港區(qū)生產(chǎn)需要,準(zhǔn)確預(yù)估航道回淤量,提高航道通航水深保證率,有必要對(duì)海滄航道異常淤積界定條件進(jìn)行研究。
廈門(mén)港海滄航道自1998年起歷經(jīng)多次擴(kuò)建工程,其中海滄航道擴(kuò)建二期工程E′~海滄19#泊位航段于2009年8月交工驗(yàn)收;海滄航道擴(kuò)建三期工程建設(shè)范圍為E′~海滄7#泊位航段,于2012年12月交工驗(yàn)收;海滄航道擴(kuò)建二期工程20#~21#泊位航段于2015年7月交工驗(yàn)收。海滄航道各段規(guī)模及尺度分述如下:
海滄航道從主航道E′接入至海滄港區(qū)21#泊位(E′~K2),航道總長(zhǎng)度10.87km。其中E′點(diǎn)至海滄港區(qū)7#泊位西端部(E′~G2),全長(zhǎng)約6.26km,航道通航寬度250m,底高程-15.5m,通航水深15.1m,10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船全潮通航(通航水位0.72 m),15 萬(wàn)噸級(jí)散貨船乘潮保證率90%、乘潮歷時(shí)3小時(shí)、乘潮水位4.29m,15萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船乘潮保證率100%、乘潮歷時(shí)5小時(shí)、乘潮水位2.74m;8#泊位至19#泊位西端部(G2~J1),長(zhǎng)約4.13km,航道通航寬度250m,底高程為-14.0m,通航水深13.6m,可滿足營(yíng)運(yùn)吃水13.0m的10萬(wàn)噸級(jí)船舶全潮通航要求;20#泊位~21號(hào)泊位段(J1~K 2),長(zhǎng)度0.48km,航道通航寬度170m,底高程為-11.5m,通航水深11.0m,可滿足7萬(wàn)噸級(jí)散貨船乘潮通航。
海滄航道擴(kuò)建二期工程建成以來(lái),由于航道回淤速率較快,長(zhǎng)年采用常年性維護(hù)模式進(jìn)行維護(hù),即年維護(hù)疏浚工程量按年預(yù)測(cè)量由施工單位包干,施工單位根據(jù)每月測(cè)量資料,對(duì)航道淤積區(qū)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)疏浚,每月定期進(jìn)行水深測(cè)量考核的維護(hù)模式。但受上游泄洪或異常天氣影響時(shí),海滄航道時(shí)常出現(xiàn)淤積量較大的異?;赜?。從2010年6月起至今,海滄航道已發(fā)生多次異常淤積,且異常淤積量較大,與設(shè)計(jì)維護(hù)工程量相差甚大,且及時(shí)維護(hù)到要求標(biāo)準(zhǔn)難度較大。為此應(yīng)設(shè)定異?;赜俚慕缍l件,用于認(rèn)定異?;赜俟こ塘?。
海滄航道處于九龍江北港下游,距北溪橋閘僅約10.8k m。據(jù)調(diào)查2009年8月至2010年4月九龍江流域氣象條件良好,同期間九龍江北溪橋閘無(wú)開(kāi)閘泄洪,則海滄航道保持了較好的穩(wěn)定性;2010年6月~2019年7月海滄航道多次發(fā)生異?;赜佻F(xiàn)象,同期間九龍江北溪橋閘均有泄洪,以上情況說(shuō)明了海滄航道淤積與九龍江北溪橋閘泄洪密切相關(guān),其沖淤變化受北溪橋閘泄洪的直接影響。
分析數(shù)據(jù)采用海滄航道2016年3次、2017年1次和2019年1次異?;赜侔l(fā)生期間北溪上游浦南水文站的流量資料和天氣情況,具體分析如下:
(1)2016年3月異常回淤。2016年3月中旬,北溪上游龍巖、漳平地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)大雨天氣,根據(jù)浦南水文站流量/庫(kù)容日?qǐng)?bào)表,北溪閘口從3月20日至3月24日持續(xù)泄洪,其中泄洪流量超過(guò)1000 m3/s的時(shí)段持續(xù)101小時(shí)。超過(guò)1700m3/s的分別出現(xiàn)于21日和23日,分別持續(xù)了24小時(shí)和10小時(shí)。其流量過(guò)程線詳見(jiàn)圖1。本次泄洪產(chǎn)生異?;赜?5.75萬(wàn)m3。
(2)2016年7月異常回淤。2016年7月,1號(hào)臺(tái)風(fēng)“尼伯特”于我省沿海登陸,影響廈門(mén)及附近區(qū)域。根據(jù)福建省港航管理局勘測(cè)中心臺(tái)風(fēng)前7月1日~7日測(cè)圖和臺(tái)風(fēng)后7月12日~16日海滄航段維護(hù)測(cè)圖,該段期間海滄航道異?;赜?1.03萬(wàn)m3。
(3)2016年9~10月異常回淤。2016年9月15日,14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”在廈門(mén)市正面登陸,9月28日,17號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”在廈門(mén)附近地區(qū)登陸。兩次臺(tái)風(fēng)對(duì)廈門(mén)市及附近地區(qū)產(chǎn)生極大影響,造成海滄航道發(fā)生大規(guī)模回淤。根據(jù)福建省港航管理局勘測(cè)中心9月7日測(cè)圖和10月5日測(cè)圖計(jì)算至設(shè)計(jì)底高程,臺(tái)風(fēng)期間海滄航道8#~21#泊位航段產(chǎn)生異?;赜倭繛?53.57萬(wàn)m3。
(4)2017年6月異?;赜佟?017年6月中旬,北溪上游地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)大雨天氣,根據(jù)浦南站流量/庫(kù)容日?qǐng)?bào)表,北溪閘口浦南方向從6月15日至22日期間持續(xù)泄洪,下泄流量超過(guò)1700m3/s的時(shí)段持續(xù)69小時(shí),下泄流量超過(guò)1000 m3/s的時(shí)段持續(xù)189小時(shí)。其流量過(guò)程線詳見(jiàn)圖2。本次泄洪產(chǎn)生異?;赜?3.61萬(wàn)m3。
(5)2019年6月異常回淤。2019年6月上旬,北溪上游地區(qū)出現(xiàn)大雨天氣,根據(jù)浦南站流量/庫(kù)容日?qǐng)?bào)表,北溪閘口浦南方向從6月2日至6月4日期間持續(xù)泄洪,下泄流量超過(guò)1700m3/s的時(shí)段持續(xù)10小時(shí),下泄流量超過(guò)1000m3/s的時(shí)段持續(xù)58小時(shí)。其流量過(guò)程線詳見(jiàn)圖3。本次泄洪產(chǎn)生異?;赜?9.77萬(wàn)m3。
綜合以上分析,海滄航道的異常回淤主要由臺(tái)風(fēng)影響或上游泄洪引起,當(dāng)上游浦南站流量超過(guò)1000m3/s且持續(xù)24小時(shí)以上時(shí)基本能引發(fā)海滄航道的異?;赜?。此外考慮到海滄航道月均回淤量約10萬(wàn)m3,其中8#~21#泊位航段現(xiàn)狀條件下月均回淤7.0萬(wàn)m3,同時(shí)考慮《水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范》允許的測(cè)量誤差0.1m,因此還需8#~21#泊位航段按通航水深計(jì)列單次回淤量大于17萬(wàn)m3(包含該時(shí)間段內(nèi)正?;赜倭浚┛蓡?dòng)異?;赜俚恼J(rèn)定程序。
圖1 北溪浦南水文站2016年3月20日-24日放水流量示意圖
圖2 北溪浦南站2017年6月15~22日放水流量示意圖
圖3 北溪浦南站2019年6月2~4日放水流量示意圖
綜上所述海滄航道異常回淤的界定條件為同時(shí)滿足以下兩點(diǎn):
(1)臺(tái)風(fēng)影響廈門(mén)海域或九龍江流域北引橋閘開(kāi)閘泄洪,浦南水文站泄洪流量大于等于1000m3/s且48小時(shí)內(nèi)累計(jì)24小時(shí)以上。
(2)海滄航道8#~21#泊位航段航道內(nèi)按通航水深計(jì)列實(shí)測(cè)回淤量單次超過(guò)17萬(wàn)m3(包含該時(shí)間段內(nèi)正?;赜倭浚?。