宜賓轄區(qū)航道維護(hù)探討

李紅旗，鄒源

（長(zhǎng)江重慶航道工程局，重慶 400012）

宜賓區(qū)域常年礙航淺灘有四處，分別是筲箕背水道（筲箕背）、銅鼓灘水道（銅鼓灘、油榨磧）、香爐灘水道（余家灣）、井口水道（風(fēng)簸磧、紅燈磧），這四處航道均具有山區(qū)河流特征，該河段河道彎曲狹窄、灘多水急、流態(tài)紊亂，受天然河道“洪淤枯沖”走沙規(guī)律的影響，每年9月至次年3月，由于流速減緩，泥沙繼續(xù)淤積通航條件較差，每年都需要進(jìn)行維護(hù)性疏浚。

宜賓區(qū)域航道枯水期施工條件惡劣，水淺流急，航道彎曲，某些灘段枯水期最大流速4.0m/s。再加上長(zhǎng)江上游施工與通航不能同步進(jìn)行，基本為白天通航，夜間施工，能見度較差。綜上，為了滿足航道維護(hù)性疏浚需要，需第一時(shí)間安排船舶對(duì)礙航物進(jìn)行清理，投入的船機(jī)設(shè)備較多，項(xiàng)目維護(hù)管理難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)突出。采用什么手段進(jìn)行施工，如何處理施工與通航的矛盾，是一個(gè)需要認(rèn)真研究的課題。

1 該河段礙航淺灘基本情況及其演變

1.1 筲箕背水道

筲箕背水道上起烈女巖（ 上游航道里程1012.0km），下至釘釘石（上游航道里程1001.0km），全長(zhǎng)11km，上段彎曲，下段順直微彎，水道內(nèi)有過兵灘、筲箕背2 處礙航淺區(qū)。近期過兵灘航道條件相對(duì)穩(wěn)定，筲箕背灘（上游航道里程1004.5km）在大沙年均有礙航。該灘是背水道的筲箕背灘（上游航道里程 1004.5km）是長(zhǎng)江上游著名的枯水淺、急、險(xiǎn)兼有的復(fù)雜灘險(xiǎn)。灘段長(zhǎng)約 1.5km，上段較順直，深槽居左，下段彎曲，深槽居右，中間則形成微彎型過渡段淺區(qū)，形如筲箕的卵石堆扣伏背倒扣江中，與左側(cè)下方鷺鷥磧磧腦相對(duì)，且受下深槽吸流作用，因此過渡段航槽水淺槽窄，出口水流急險(xiǎn)。近期受來水來沙及邊界條件變化的筲箕背暗磧及左右岸邊灘以沖刷為主，中枯水河槽展寬，過渡段航槽呈持續(xù)微淤趨勢(shì)。 2016年、2019年、2021年、2022年枯水期均開展了維護(hù)疏浚，對(duì)近幾年維護(hù)疏浚量和年均淤積幅度分析，筲箕背灘段航道年度維護(hù)疏浚量約 2萬方左右。

1.2 銅鼓灘水道

銅鼓灘水道上起釘釘石下至油榨磧，全長(zhǎng)8km，為上段彎曲、下段順直分汊河段，水道內(nèi)有銅鼓灘、油榨磧2 處重點(diǎn)礙航淺區(qū)，江中有迎賓閣卵石磧翅延伸江中，形成暗磧擠壓河床，致使南槽水深但彎曲狹窄。灘段上口銅鼓子處水深不足，零水位時(shí)水深通常在1.8m ～2.4m之間；中段有強(qiáng)烈的回流泡漩，流態(tài)較壞。油榨磧?yōu)┒紊峡谧蟀稙榫薮蟮穆咽儔斡e閣，下部河床突然放寬，水流分散，流速減緩，中洪水期有部分卵石在過渡段落淤。由于上、下邊灘均較為低平，歸槽水位低，水流沖刷力不足，形成過渡段淺灘礙航。

近年來銅鼓灘、油榨磧淺區(qū)年際間存在一定的淤積，尤其2020年特大洪水后，銅鼓灘進(jìn)口、油榨磧上、下丁壩前沿均進(jìn)一步淤積展寬，擠壓航槽。

1.3 香爐灘水道

香爐灘水道河型彎曲分汊，有吊魚嘴、余家灣、香爐灘等3 處重點(diǎn)礙航灘險(xiǎn)，目前主要礙航區(qū)域?yàn)橛嗉覟碁┒危ㄉ嫌魏降览锍?85—981km）。余家灣灘段江中余家灣壩、打魚磧、香爐灘潛磧連片將河道分為南北兩槽，南槽不通航，北槽為主航槽，兼有彎、淺、險(xiǎn)等復(fù)雜礙航特性。2014—2016年受人為活動(dòng)影響余家灣南汊及打魚磧洲灘破壞嚴(yán)重，南槽發(fā)展，分流增加，從而主汊分流減小，枯水期同流量下主汊水位明顯下降，最大下降約1.3m，從而航道條件惡化，枯水期航道尺度嚴(yán)重不足。2015—2018年每年都在對(duì)該灘實(shí)施養(yǎng)護(hù)疏浚。目前灘段主要礙航區(qū)域仍集中在進(jìn)口落鍋灘丁壩與桌子角區(qū)域和中段鑼鍋磧區(qū)域，2022年枯水期落鍋灘順壩及中段鑼鍋磧磧翅均呈淤積趨勢(shì)。

1.4 井口水道

井口水道上起慶符場(chǎng)（上游航道里程962.0km），下至王爺廟（上游航道里程953.0km），全長(zhǎng)9km，呈“幾”字型彎曲分汊河道，水道內(nèi)邊灘、江心洲發(fā)育，有風(fēng)簸磧和紅燈磧2 處重點(diǎn)礙航灘段，近年來，主要養(yǎng)護(hù)疏浚區(qū)域位于風(fēng)簸磧?yōu)┒?。風(fēng)簸磧?yōu)┒挝挥诰谒赖纳隙危ㄉ嫌魏降览锍?57.0—959.5km），屬?gòu)澋揽菟疁\險(xiǎn)灘。灘段上下窄中間寬，河心風(fēng)簸磧分河道為南北兩槽，南槽為主航槽。南槽進(jìn)、出口彎曲，水淺，槽窄，中段近年有向北岸沖刷發(fā)展的趨勢(shì)。進(jìn)口淺區(qū)經(jīng)過疏挖后較為穩(wěn)定，出口淺區(qū)受出口彎曲河勢(shì)影響，處于凸岸又受兩汊交匯流頂托影響，疏挖后容易回淤，航槽難以長(zhǎng)期穩(wěn)定。該灘在2013—2020年多次開展養(yǎng)護(hù)性疏浚。河演分析表明，風(fēng)簸磧出口淺區(qū)存在洪淤枯沖的演變規(guī)律，淺區(qū)年際間亦存在一定的淤積。

2 維護(hù)施工條件分析

2.1 工程地質(zhì)

從地形地質(zhì)條件來看，長(zhǎng)江上游宜賓河段河道大都為較低的丘陵地帶，兩岸山勢(shì)較為平緩，河床多為卵石，且多卵石磧洲，其面積占江面之大部分，急灘較少，其特點(diǎn)是彎淺航道較多。該河段為大型山區(qū)性河流，大多為卵石、砂卵石或石質(zhì)河床。

2.2 水情分析

通過分析2018年以來宜賓合江門航行水尺的水位過程可知，每年的10月-11月是汛后水位的明顯回落過程，平均水位由5m 以上退至2m 左右；12月至次年4月均屬于枯水位時(shí)期，平均水位低于2m，最低水位-0.06m；5月水位逐漸上漲，6月下旬至8月下旬是汛期高水位時(shí)期，9月一般有秋汛過程。

3 維護(hù)施工特點(diǎn)分析

施工區(qū)域位于枯水期主航槽內(nèi)，施工區(qū)水流條件差，航道呈現(xiàn)彎窄淺險(xiǎn)的特點(diǎn)，只適合定泊式挖泥船施工，船舶定位展布時(shí)，主纜橫纜跨越航道，通航條件變差，特別是有的施工灘點(diǎn)航道狹窄，施工展布將影響施工區(qū)域過往船舶正常航行。施工區(qū)域周邊有碼頭及躉船，往來貨船較多，泥駁拋泥路線需進(jìn)入航道內(nèi)，航行軌跡與過往船舶有交叉，會(huì)對(duì)航行船舶帶來一定的影響，宜賓段航道彎曲，航寬不足，挖泥船施工占據(jù)主航道，長(zhǎng)江上游段船舶夜間通行較少，綜合考慮施工與通航相協(xié)調(diào)，一般選擇在夜間進(jìn)行禁航施工，禁航時(shí)間一般為8 小時(shí)。夜間施工能見度降低，施工環(huán)境更受限，施工效率降低，施工安全風(fēng)險(xiǎn)增大。

4 維護(hù)施工難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

4.1 灘點(diǎn)多，戰(zhàn)線長(zhǎng)，船機(jī)設(shè)備多，管理難度大

宜賓區(qū)域有5 個(gè)水道需要維護(hù)疏浚，施工灘點(diǎn)多，各灘點(diǎn)之間相距較遠(yuǎn)；因此，施工期間需投入較多的船機(jī)設(shè)備，管理難度大。

應(yīng)對(duì)措施：集中管理和分散管理相結(jié)合，統(tǒng)籌管理和精細(xì)化管理相結(jié)合。合理安排船機(jī)設(shè)備，根據(jù)灘段地理位置分布，采取區(qū)域分工，定點(diǎn)駐守的形式開展疏浚維護(hù)施工。施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行船隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，船隊(duì)長(zhǎng)全面負(fù)責(zé)本灘段的現(xiàn)場(chǎng)施工管理，施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)班前會(huì)議制度、交接班制度、值班檢查等各項(xiàng)制度。

4.2 挖泥船定位施工難度大，強(qiáng)度大，安全風(fēng)險(xiǎn)大

長(zhǎng)江上游航道彎、窄、淺急，挖泥船定位采用“四纜法”，即兩根主纜、兩根首橫纜，僅采用拋錨方式無法保證施工安全，需在岸上設(shè)置地牛方式才能保證施工安全。上游維護(hù)疏浚施工一般表現(xiàn)為“剝皮”施工，往往是施工區(qū)域長(zhǎng)度長(zhǎng)，泥層薄，施工過程需頻繁變動(dòng)橫纜，定位強(qiáng)度大。挖泥船定位時(shí)，在水流條件惡劣的情況下通過帶纜艇拉引纜與挖泥船對(duì)接，安全風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)大。

應(yīng)對(duì)措施：挖泥船定位作業(yè)前，必須將岸上系纜設(shè)施設(shè)置好，將引纜對(duì)接接頭放置在挖泥船定位時(shí)容易對(duì)接的水域；制定定位作業(yè)方案，召開定位作業(yè)會(huì)，明確各船舶、人員職責(zé)；定位時(shí)采取臨時(shí)禁航定位作業(yè)方法，挖泥船定位過程中，鋼纜對(duì)接是安全風(fēng)險(xiǎn)最大的環(huán)節(jié)，必須根據(jù)各灘點(diǎn)水流環(huán)境特點(diǎn)，選擇合適的定位鋼纜對(duì)接作業(yè)水域，加強(qiáng)對(duì)接過程中挖泥船與帶纜艇之間的聯(lián)系，必須在確保挖泥船位比較穩(wěn)定的情況下才能進(jìn)行對(duì)接，確保定位對(duì)接作業(yè)安全。

4.3 施工通航矛盾突出

維護(hù)疏浚施工區(qū)域基本上位于主航道，上游航道狹窄，部分灘點(diǎn)通航與施工無法同步進(jìn)行，通航與施工矛盾突出。

應(yīng)對(duì)措施：挖泥船完成定位后及時(shí)與航道部門聯(lián)系，調(diào)整優(yōu)化施工水域航標(biāo)，保證航道有足夠的通航寬度，施工時(shí)采取分時(shí)段禁航施工方式，禁航時(shí)施工位于主航道內(nèi)區(qū)域，非禁航時(shí)施工臨近航道側(cè)區(qū)域，當(dāng)日施工結(jié)束后船舶移船至航道外，臨航道側(cè)錨纜處于松弛狀態(tài)，確保過往船舶通航安全。施工水域上下游一定距離內(nèi)分別設(shè)置招呼警戒船，提醒過往船舶通航安全，非禁航施工時(shí)，在有船舶通過施工區(qū)域時(shí)采取暫停施工方式，確保過往船舶安全通過。

4.4 拋泥區(qū)進(jìn)出作業(yè)難度大

拋泥區(qū)基本處于航道外坑沱內(nèi)，進(jìn)出口水道狹窄，流態(tài)亂，運(yùn)輸船拋泥時(shí)操作困難。

應(yīng)對(duì)措施：工前對(duì)拋泥區(qū)水域進(jìn)行有針對(duì)性測(cè)量，掌握拋泥區(qū)及進(jìn)出口水深情況，研究確定合理拋泥路線，制定拋泥規(guī)則。

5 維護(hù)施工方法

5.1 加強(qiáng)重點(diǎn)淺灘跟蹤觀測(cè)

自2009年12月底以來，長(zhǎng)江上游水位已逐漸進(jìn)入枯水期低水位，且下退趨勢(shì)明顯。為進(jìn)一步掌握重點(diǎn)淺灘河床演變情況，根據(jù)2009年上半年三峽庫區(qū)首次175 米試驗(yàn)性蓄水期航道探測(cè)情況和本屆枯水期特枯水位天然河床變化情況，我們?cè)?009年12月上旬至2010年4月上旬對(duì)重點(diǎn)淺灘胡家灘、三角磧、豬兒磧進(jìn)行了觀測(cè)。目前，我局仍對(duì)三個(gè)淺灘繼續(xù)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，掌握航道演變情況。

5.2 船機(jī)配置

航道內(nèi)主要為大粒徑砂卵石， 4m3硬臂抓斗專用型挖泥和自航式開底泥駁能滿足施工要求，能在長(zhǎng)江上游的急流險(xiǎn)灘進(jìn)行施工作業(yè)，并快速完成開底拋泥作業(yè)，滿足施工拋泥需求，其他需配備的輔助船舶包括交通艇和帶纜艇等。為保證該區(qū)域航道暢通，需配置2 組挖泥船隊(duì)，另外，當(dāng)禁航施工安全管理需要設(shè)置警戒招呼站時(shí)，每個(gè)灘段需配置一艘警戒船舶。

5.3 施工展布和定位

挖泥船定位采用（RTK 1+2）GPS 進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，船體和抓斗的平面位置在監(jiān)控電腦的屏幕上實(shí)時(shí)顯示。挖泥船施工展布采用 “四纜法”進(jìn)行，用拋錨或帶岸纜方法實(shí)施。即采用兩根主纜、兩根艏橫纜，完成定位。必要時(shí)在挖泥船尾部增加兩根尾邊纜以穩(wěn)定船尾。為保證過往船舶安全，對(duì)于通過主航道區(qū)域的纜繩，需要增加沉鏈，保證航道內(nèi)纜繩全部沉入江底，不影響船舶通行。

在定位鋼纜入水處還需設(shè)置醒目浮標(biāo)，以提示過往船舶注意安全。

定位纜繩布置情況：

5.4 施工工藝

為保證疏浚質(zhì)量，抓斗挖泥船采用分條的開挖方法進(jìn)行施工。分條開挖即挖泥船按照一定的開挖寬度從上游向下游方向順?biāo)鞣较蜓刂粭l直線順序開挖。分條寬度根據(jù)挖泥船船舶寬度確定。施工中，根據(jù)疏浚區(qū)域的寬度劃定條數(shù)，每?jī)蓷l之間保證搭接不小于2 米，下斗時(shí)斗與斗之間亦要重疊，以避免漏挖。挖泥船挖深由抓斗臂刻度及挖機(jī)深度儀控制。

分條開挖如下圖所示：

根據(jù)施工水位及通航要求、施工現(xiàn)場(chǎng)流速、流態(tài)，為保證疏浚施工質(zhì)量，施工應(yīng)從上游向下游分段分絲施工，優(yōu)先清除施工區(qū)域?qū)降劳ê接绊戄^大的礙航淺區(qū)，然后再疏浚剩余區(qū)域。施工中先開挖淺段，逐次加深，待挖槽各段水深基本相近后再逐步加深，以使深段的回淤在施工后期一并挖除。若浚前斷面水深中間與兩側(cè)基本相近時(shí)，先開挖中間，然后再逐步拓寬。按照“下超上欠，超欠平衡”的原則進(jìn)行臺(tái)階式開挖操作，達(dá)到邊坡設(shè)計(jì)要求并控制開挖量，確保疏浚區(qū)不留淺點(diǎn)。

5.5 加強(qiáng)外部溝通和信息傳遞

積極主動(dòng)與轄區(qū)航道局、海事局等兄弟單位加強(qiáng)外部溝通和信息傳遞，做到信息資源共享。尤其在枯水期的航道維護(hù)，從上到下，從內(nèi)到外，信息及時(shí)、暢通、準(zhǔn)確，建立暢通的通信體系。

6 上游維護(hù)疏浚現(xiàn)狀及思考

上游航道條件要求相應(yīng)的專用維護(hù)船機(jī)設(shè)備和專門的施工隊(duì)伍，社會(huì)上船舶基本上不適用維護(hù)疏浚施工?，F(xiàn)有的施工設(shè)備數(shù)量有限，工效較低、設(shè)備老化、隨著維護(hù)淺灘逐年增加，工程量增大，現(xiàn)有施工設(shè)備難以滿足航道維護(hù)工作的需要。為適應(yīng)長(zhǎng)江上游水路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，提高航道的通貨能力，打造黃金水道，滿足航運(yùn)的需求，進(jìn)一步推動(dòng)西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)繁榮，急需增加適合上游航道條件的挖泥船等施工船舶，特別是打造高效、新型施工船舶，更新?lián)Q代現(xiàn)有工效低、設(shè)備老化的施工船舶，以滿足長(zhǎng)江上游航道和回水變動(dòng)區(qū)河段的航道維護(hù)工作的需要。