头门港区泥沙冲淤分析及对策
头门港区泥沙冲淤分析及对策
发表时间：2015-10-15T10:48:01.633Z 来源：《工程建设标准化》2015年6月 作者： 李双双
[导读] 河海大学港航学院，210009 为解决减小港池、航道的泥沙淤积，提出合理的工程平面布置和固沙工程措施建议，以此提高港池、航道泥沙的减淤效果。
（河海大学港航学院，210009）
【摘 要】头门港区淤泥质基础，泥沙运动比较剧烈，极易引发港池航道的骤淤，将严重影响工程建设和运行时期的安全，因此，台州港头
门港区规划时对其的泥沙冲淤进行分析和研究。本文在分析头门港区附近的海岸演变、泥沙运动及港池、航道的泥沙淤积机理等内容的基
础上，对头门港区泥沙运动和强风暴潮时期的港口航道泥沙骤於问题进行探索。为解决减小港池、航道的泥沙淤积，提出合理的工程平面
布置和固沙工程措施建议，以此提高港池、航道泥沙的减淤效果。
【关键词】淤泥质基础港区；港池航道；减淤方法
淤泥质地基海岸附近的泥沙活跃性较强，受到波浪和潮流等诸多海洋动力影响，泥沙的起动及沉积比较频繁，泥沙运移的频率也较高，极易造成淤泥质地基港口航道泥沙淤积。淤泥质地基海岸外航道受到风暴潮的影响，也会出现骤淤，给港口开发带来巨大冲击。同时
泥沙运动涉及的知识面较广，如涉及到地质学、水力学、泥沙运动力学等，对头门港的泥沙运移进行分析，能了解该港区泥沙淤积的主要
原因，从而提出有效的减淤方法和措施，促进头门港区的港口开发和当地临港经济发展。
一、头门港区泥沙淤积的机理特征
1、头门港概况。头门港位于台州湾北侧，头门岛南侧码头区前沿自然水深8~10m，水深条件良好，是一座近海岛港，距大陆10公里，通过跨海大桥与大陆相连。头门港区是台州港中心港区，是地区综合性枢纽港，为台州市及周边腹地内外贸运输服务，港区围涂空间
巨大，临港型工业开发条件得天独厚。头门港第一座2万吨级通用散杂货泊位，水工结构按靠泊5万吨级船设计，于2014年12月底建成并投
入运营。2009年，临海市委托交通部规划研究院进行头门港区总体规划研究，采用“浅水深用”的规划理念进行规划，规划岸线28公里84个
万吨级泊位，最大可建20万吨级泊位。
2、头门港区水沙运动特征。港区水流动力以潮流为主，涨、落急流速一般介于0.60~1.0m/s之间。近岸潮动力偏弱，头门岛北侧潮动力强于南侧。河道内以往复流为主，受岛屿约束的潮流通道内呈现较明显的往复流特征，不受台州列岛掩护的开敞水域旋转性趋强，北侧
潮流旋转性强于南侧。头门岛及其附近海域，涨潮水流从外海经黄琅～一江山岛、一江山岛～头门岛、东矶列岛间和猫头洋海域自东偏南
向西北向运动，分别进入河口水域、头门岛浅滩和三门湾南侧浅滩，头门岛～白沙之间有少部分水体流向北侧浅滩纳潮区；落潮时沿相反
运动进入东海。头门港区附近海域含沙量平面分布规律为河口、河口浅滩、边滩水域、外海域依次减小。河口区垂线平均含沙量达
10kg/m3，外海域含沙量约0.2kg/m3。头门岛前沿水域含沙量较小，其中北侧水域含沙量稍大，边滩水域局部区域泥沙搬运能力较强。大风天后含沙量增加1倍左右。含沙量在潮次序列间的变化显著，大潮含沙量最高、中潮次之，小潮最低。涨潮期含沙量一般略高于落潮期含
沙量。
3、天科所和南科院淤强预测与骤淤机理。2009年，临海市委托天科所和南科院进行了《台州港临海港区波浪潮流共同作用下泥沙数学模型研究》平行论证，南科院认为：规划实施后，码头运营初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为1000-1500万m3，北港区回淤总
量约330-590万m3，南港区回淤总量是北港区的2.5-3倍。天科所认为：规划实施后，码头运营初期，南港区（港池和航道）回淤总量约为
350-390万m3，北港区回淤总量约250-420万m3，南港区回淤总量是北港区的1.2-1.5倍。头门港区的泥沙淤积来源于两个：一是在平时的涨落潮流作用下，泥沙在台州湾近海滩往复搬运，此种泥沙又叫做搬运泥沙；二是台风洪水时将椒灵江上游的泥沙挟带而至，可称外来泥
沙。港池、航道骤淤泥沙来源于此二种。头门港区近20年的8米到10米等深线变化不大，在没有外界作用下，海床基本稳定。然开挖后的
港池和航道会不会骤淤是关系到头门港区能否建港的关键所在。天科所通过对港区海域骤淤采用50年一遇E向波浪为条件进行分析，分析
认为：港池航道24小时骤淤厚度小于6.0cm，海域港池航道发生骤淤的可能性不大。
二、头门港区工程减淤的方法
1、取消南侧挖入式港池、在连岛大堤上开不小于2公里的口子。在《头门作业区总体规划》编制时，为确保港口安全运行，减少港池和航道的淤积，临海市委托天科所和南科院进行了《台州港临海港区波浪潮流共同作用下泥沙数学模型研究》平行论证。天科所认为南侧
港区连岛大堤和南侧的挖入式港池是合理的，不会造成淤积。而南科院则认为南侧挖入式港池和连岛大堤改变了该海域潮流方向和动力，
港池将会出现严重淤积，为了减少南侧码头区回淤量，建议取消南侧港区原规划挖入式港池方案。连岛大堤将全封堵潮汐通道，将引起海
域较大范围潮动力有不同程度的调整，考虑到椒江口属强潮河口、泥沙活动性强，因潮动力调整引发的床面演变预测难度较大，尽量保留
部分潮汐通道（即：在连岛大堤上开不小于2公里的口子以保证南侧港区潮动力），以减小潮动力特征的改变幅度。
2、北侧港区建设防波挡沙堤。北侧港区建设环抱式港池，平面呈现为三形，防波挡沙堤延伸到深水区，进入港区的口门置于破波区以外，水深为12米，以此减少破波带内悬浮泥沙进入港池和外航道。在无防波堤掩护条件下，北侧港池淤积严重；因波浪因素泊位作业天
数年损失约28天，50年一遇H1%大波可达7.62m，将严重制约大型泊位结构的建设。采用防波、挡沙堤掩护，对泥沙进行阻隔，可明显改
善港池的建设和营运条件，预计泥沙回淤强度下降约40%，因波浪因素泊位作业天数年损失下降为9天，50年一遇的H1%大波下降为
3.5m，并且为北侧开发建设20万吨级泊位提供了十分有利的条件。
3、起步码头进港航道采用自然水深乘潮进港。头门港区是新开发的新港区，目前货物吞吐量少，难以承受航道的开挖和后期疏浚维护费用，起步码头工程进港航道采用自然水深乘潮进港，以此避免航道开挖和后期疏浚维护，使起步码头运行良性循环。同时加强起步码
头港池淤积情况观测，为后续港区发展过程中，提供实测数据，对天科所和南科院的数模进行验证。
4、航道试挖槽验证回淤情况。数学模型模拟预测淤泥质海岸航道大幅开挖有一定的局限性，如天科所与南科院研究成果差距很大，下一步将计划开展航道试挖槽试验，为泥沙回淤分析数学模型进行验证，同时也为深入研究积累基础资料。
5、疏浚工程与成陆工程同步实施。为减少港池航道疏浚工程和港口码头后方造陆工程的造价，建议考虑港池航道回淤疏浚结合港口码头后方造陆工程同步实施。航港开挖和疏浚海泥倾倒地点较难找，而吹填成陆的所取的海泥又较难落实，头门港区的进港航道的开挖和疏浚计划与头门岛南北侧成陆工程相结合，北侧港池开挖工程与北洋二期围垦吹填工程相结合，利用航道和港池开挖的海泥直接吹填成
陆，既解决工程两头难的问题，同时又可大大降低工程造价。
三、头门港区近海岸固沙方法探索
为了有效减轻头门港区港池和航道泥沙淤积程度，尤其是进港航道的泥沙淤积程度，达到减少港池和航道维护费用的目的，可在科学合理平面布置的基础上，大胆提出头门港区近海岸固泥沙的探索。头门港区海域水体含泥量大潮时为0.3 kg/m3，小潮时为0.1kg/m3，而近
海岸的水体大潮时高达1.6 kg/m3，小潮时为0.5kg/m3。对比近几年海图变化，5米以上等深线变化不大，而0米等深线逐年往外推移，水体
大部分泥沙落淤于岸滩上。建议对近期计划围垦的北洋涂二期围垦和南岸的椒江十二塘围垦工程先促淤后围垦，促使水体的所含的泥沙在
近海岸落淤固沙，既可降低围垦工程的造价，又能降低该海域水体含泥量，达到港池和航道减淤之目的。近期台州市委托河海大学对椒江
口外建椒灵江闸进行专题研究，笔者认为椒灵江建闸不应对头门港区造成负面影响，建议堤线选择在临海白沙山到椒江的三山头，600米净
宽的大闸宜建在堤坝的南端，水流方向为东南向。这样的工程布置有几大好处，一是堤坝有促淤固沙之作用，二是将头门港与含泥极高的
椒江口分开，可大大降低头门岛海域水体含泥量，三是台风洪水期冲刷下来的大量泥沙排向椒江口南侧海域，将减轻对头门港进港航道的
骤淤的影响。
综上所述，淤泥质海域的泥沙运动比较活跃，由此导致的港池和航道淤积主要根源问题，已经引起越来越多人的注意，并会影响港口的正常运行。因此，对其进行研究分析，以提出有效的减淤方案，具备极大的社会效益及经济价值。本文在研究头门港区工程附近的海岸
演变、泥沙的运动状况的同时，进行港口航道的泥沙淤积机理及相应的模型试验分析，科学合理的规划平面布置，是最省钱、减淤效果最
佳的措施。同时大胆探索近海岸促淤固沙之方法，提出航道开挖与吹填成陆同步、起步码头进港航道采用自然水深乘潮进港、航道试挖槽
验证回淤量等，在实际操作中具有极强借鉴作用。
参考文献：
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谈港航施工中的回淤问题和对策
谈港航施工中的回淤问题和对策
摘要：随着我国社会经济的不断发展，社会对于基础设施建设提出了更高的需求和要求，建立具有现代先进性的运输体系对于建立综合运输系统意义重大，航运行业对于加快国家经济发展和社会进步具有极大的促进作用。但是在当前港航施工的过程中，各种因素导致的回淤问题层出不穷，这给社会经济造成了极大的浪费。港航施工项目建设中的回淤问题一直是建设中的重点和难点，本文在对港航中的回淤问题进行综述的基础上，对问题进行汇总分析，提出建议以期在最大程度上解决港航中的问题。
关键词：港航施工；回淤问题；对策
港航施工中的回淤现象通常源于泥沙的不断运动，作为一种自然现象，回淤的发生一般与泥沙来源，引起泥沙运动的水流活动以及形成淤泥的环境有关。港湾回淤的主要特点是其形成不规律，按照时间的推移不会呈现均匀递增的现象，普遍意义上来看，在后半年其淤积比较明显，其回淤现象与港口所属水域和风浪的出现规律有关。此外，航道施工回淤变化表现在两个方面，一是沿途回淤分布，随着航道航程的增加，回淤强度会表现出先增大后减小的变化趋势。一是随深度变化规律，随着原航道航向，将原航道的宽度和深度增加之后，回淤量也会随之增加。随着风浪的变化，航道回淤量也会发生变化，一般情况下，随着风浪的增大，航道回淤量也会随之增加。
1 航道施工回淤问题的表现
航道施工中的回淤问题主要跟港航本身所处的位置和环境有关，一般情况下，航道多处在近水区域，在这些区域，沙质地质中本身存在许多粉状粘土，粉状粘土和粉状沙质的共存极易造成港航施工过程中泥沙的淤积，进而形成泥沙的回淤。与此同时，近年来，由于社会经济及人们生活水平的提高，我国近海区域尤其是沿海和沿江区域，对于港航的需求量急剧增加，这造成港航施工区域的扩大，同时意味着港航施工的选址存在一定的不规范性，一些建造在不适合建港区域的港航其回淤问题会更加严重。这些区域所建造的港航，在建造施工的过程中就会出现回淤问题，甚至在港航建造完成投入使用之后回淤的现象依然会出现。在泥沙较多的区域建港，由于环境引起泥沙运动的河流以及泥沙产生原因的影响，同时由于风浪的作用，发生位移的泥沙受到风浪减少的影响就会发生沉积。港航施工中的回淤现象反复发生，同时具有很大的不确定性，这无形中给清理回淤设置了很大的困境，不仅造成港航施工进度艰难，而且影响港航后期施工。尽管随着科学技术的发展和社会的进步，港航施工过程的回淤问题已经引起了社会和专家的重视，领域专家学者对于港航施工现场考察并根据实际情况建立一系列解决措施，在一定程度上解决了港航施工回淤问题，但是目前从根本上抑制或者解决港航施工回淤问题依然不能实现，港航回淤依然是限制项目建设的主要因素。
港航工程施工中的回淤问题研究
港航工程施工中的回淤问题研究
摘要：回淤是港航建设过程中的重要技术问题，也是影响港口建设和港口运输行业发展的重要因素。由于不同的地质环境，不同的港口类型和经济环境，不同的泥沙河流，不同的波浪推动水平，使港口形成了一个相对独立的系统。本文就港航工程施工中出现的回淤问题进行了分析和探讨，并提出了相应的解决办法，为港口工程建设提出了宝贵的意见和建议。
关键词:港航工程；施工；回淤；
1港航施工中的回淤特征研究
1.1施工期回淤现象随时间的变化规律
港航工程施工中的回淤问题，由泥沙的来源、推动泥沙的流动和泥沙产生的环境所造成，以上结论将通过以下实例加以解释。某港湾航道断面的泥沙分布均匀度低，施工过程中的淤积问题多集中于一年后半年，通过对港湾海域多年来收集的风浪资料进行梳理，得出港湾海域波浪与风向的关系，并对港湾海域的实际情况进行了研究。在浅海推进波的范围内，水下水质监测站进行横向移动，并通过数值模拟得出最大波速，并建立了各水深检测点与风速的关系。
1.2施工期回淤现象随空间的变化规律
在施工过程中，回淤量随空间的变化规律表现为：①沿程回淤的分布规律；②泥沙回淤与疏浚深度的关系。从第一个层次看，随着航程的增加，断面的回淤强度呈递增的趋势，回淤最大的地区是11-22公里，从内段开始，一直到航道的拐弯，回淤强度呈递增的趋势。对于后者，在保证航道不变的前提下，目前的航道回淤总量也呈现出一种不断增多的趋势，随着航道深度的增加，相应的回淤总量和深度也呈现出一种不断增多的趋势，不仅如此，同一断面的航道回淤总量也呈现出一种不断增多的趋势。
2.港航工程施工中存在的回淤问题 2.1回淤问题产生的社会原因
1)港航工程一般都在沿海地区。粉砂层是我国东部沿海地区和主要河流的中下游地区的地质条件。砂质地质条件的存在，实际上是影响港口航道航道回淤的重要原因。2)随着经济的一体化，我国沿海、沿海地区的经济发展迅速，沿海地区和沿海地区的经济发展成为了连接生产和贸易的纽带，随着经济的发展，对港口的需求量越来越大，许多原本不太适合港口港口的地区，都在修建港口，这就造成了大量的淤泥，这不仅给港口工程的运营造成了巨大的经济损失，也给以后的运营埋下了隐患。
谈港航施工中的回淤问题和对策 付磊
谈港航施工中的回淤问题和对策 付磊
摘要：要想充分发挥海港的经济效益，就必须保证海港航道可以发挥正常的使用功能。因此，必须阻止上游海浪和河水将大量泥沙带进海港、防止海港被泥沙淤塞、保持适当水深，从而保证航道正常功能的发挥。
关键词：港航施工；回淤问题；处理对策
一、我国主要港口泥沙淤积问题的现状
1、黄骅港。黄骅港海岸为粉砂质海岸，这里大风天较多，风浪是引起航道淤积的重要原因，黄骅港作为我国北方及渤海地区的重要港口，在国际贸易中发挥着重要作用。
2、天津港。天津港自建港以来，泥沙淤积问题阻碍了当地经济的发展。从二十世纪五十年代起，天津港投入较大力度，先进行一系列的实验研究，不断探索新的治理方法，掌握本地区的泥沙运动规律。最终，天津港研究出治沙方案，使得港口吞吐量逐年增加，促进京津冀一体化的进程。
3、连云港港。黄河携带了大量的泥沙入海，使得连云港地区淤泥质海岸形成现在的浅水环境。连云港港也采取了相应的措施来治理泥沙淤积问题，例如，连云港港于1994年建成了西大堤，其在一定程度上改变了连云港港水域的地形，当地的环境状况也大有改善，经济发展较为平稳。
4、唐山港。唐山港附近海域水体中悬移质输沙含量一般为0.015-0.5公斤每立方米，唐山港泥沙主要来源于两个方面：一是滦河入海的过程中携带的泥沙；二是沿岸侵蚀泥沙。唐山港海岸泥沙运动具有明显的分带活动性，不同水深区域泥沙的活动性存在明显差异。
5、潍坊港。潍坊是我国经济发展较快的地区之一，海岸线虽长但缺少大的港口，同样面临泥沙淤积的问题。影响潍坊港港池和航道淤积的泥沙来源主要考虑以下几个方面：一是附近河流入海泥沙，二是莱州湾东岸海蚀供沙，在虎头崖附近沿岸有冲刷现象，莱州湾东岸的纵向泥沙流很微弱。
二、港航施工回淤问题及其原因分析
挖入式港池泥沙淤积及减淤措施探讨
挖入式港池泥沙淤积及减淤措施探讨
摘要：本文综合分析了挖入式港池产生淤积的原因，针对淤积原因，提出了具有针对性的减淤方案。可供工程设计参考。
关键词：挖入式港池 淤积 减淤措施
1、前言
近年来，随着我国社会经济、水运事业的迅速发展，货运量逐年增加，港口可用岸线逐渐减少，为节约宝贵岸线资源，采用挖入式港池布置形式成为河港码头平面布置的一种常用形式。其与顺岸式布置形式相比，具有充分利用岸线、港区集中管理便于调度、不影响主航道航行、掩护条件较好等优点，在河道狭窄、航行密度大的地区有较广泛的应用前景。然而，挖入式港池或多或少地存在着泥沙淤积的现象，影响了港池的使用，增大了港池维护工程量[1]。
本文综合分析了挖入式港池产生淤积的原因，并根据其产生淤积的特点，探讨相应的减淤措施方案。
2、港池淤积的主要原因分析
根据挖入式港池所处位置不同，大致可分为2种情况：(1)港池位于河口附近，受潮汐的影响大；(2)港池位于河网地区，河流流速不大，含沙量小。
2.1 感潮河段河口港池淤积原因
受潮汐影响较大的港池淤积主要由进出港池的潮流影响引起。由于潮波变形，涨潮历时短而落潮历时长（如镇江大港处，涨潮历时3h25min，落潮历时9h），因此涨潮进入港池水域的水流速度大于落潮时退出港池的水流速度。则涨潮时水流携沙能力大于落潮时水流携沙能力，进港的泥沙量大于出港的泥沙量，形成泥沙淤积。同时在涨潮过程中，港池口门附近流速较小，而主航道（长江）流速较大，两种水体的交界面上产生摩擦而带动回流，引起泥沙在口门处的淤积，逐渐游离到港池内。
2.2 内河港池淤积原因
对于位于恒定流河道上的内河挖入式港池来说，港池内的淤积主要是由港池口门处的回流及浑水异重流引起的[2]。当主流通过港池所在过水断面时，由于过水断面突然扩大，主流与港池内静止水域之间存在较大流速变化梯度，引起部分水流产生流线分离现象而形成封闭的大回流区，在回流区域水流角速度大而线速度小，使泥沙在港池口门处产生局部淤积。异重流形成的根本原因在于主流与
浅析闸下港道淤积及治理问题
浅析闸下港道淤积及治理问题
摘要：由于闸下港道位于泥沙岸上，因此，在国内有很多拦潮闸，其淤积问题非常突出。这对防潮闸门的防洪性能和工程的排水效果有很大的影响。针对江苏部分地区的拦潮闸，对闸下港道的淤泥成因及其他因素进行了较为系统的剖析，较为完整地阐述了当前几项可行的防治方法，并对其采取的各项对策进行了探讨；为进一步探讨闸底河泥沙及其相应的工程防治提供参考。
关键词：闸下港道淤积；淤积原因；治理措施
引言
近年来，为保证经济持续发展，改变海水倒灌的状况，在沿海地区的中小型码头上修建了许多大型、中型、小型挡潮闸，它们起到了挡潮御卤、蓄淡灌溉、排洪除涝、防风固沙等重要功能，但也极大地影响了航道自身的性质，并因修建闸门而改变了航道的边界状况和水流动态状况，导致了闸下港道的泥沙淤积；这不仅会对拦潮闸门的建设产生不利的作用，而且还会对下游的防洪和船舶的正常航行造成一定的不利影响。所以，必须进行疏浚，以改善河床的泥沙含量。
1 闸下港道淤积泥沙来源和淤积原因
1.1 闸下港道淤积泥沙来源
首先，海洋中的沉淀物被推进到海岸，成为沉淀物的一个源头；其次，三峡库区入口处多数为阻门砂，且在靠近拦门沙地区，尤其是在大风天气下，泥沙含量往往维持在高位；海浪掀起的泥沙含量较高；第三，海口两岸滩地水位偏低，涨潮时水位高，滩涂无植被；海口附近滩地是闸下港道的主要输沙源，一些滩地具有较高的刷低性，对其沉积具有较大的影响；海水沉积物是闸门下的主要淤泥。此外，各航道港的地理分布也因其所具有的淤泥源而异。
1.2 淤积原因 1）潮波变形。尽管在开闸之前，由于河道的阻力作用，导致了河道的潮流发生了一些变化，但是仍然具有向前的特性。三峡大坝建成后，潮波在闸门之前完全被反射，而海口的回波会和海口的推进波会合，从而构成了一个驻波。在波浪发生形变后，潮汐时间缩短，退潮时间延长。涨潮的平均水平下降，而下降的趋势则是上升的。在开闸之前，涨潮时期的平均水位比洪水时期的平均值要高，三峡大坝建成后，二者的平均水位都比较相近。以上两个因子均显著提高了海平面的涨潮速度，并显著降低了落潮速度。由于涨潮速度增加，落潮速度降低，因此，涨潮的泥沙能力比落潮的泥沙容量要大得多。根据这些我们可以看成，潮水形变造成的闸门下淤现象十分严重。
浅谈内河港航施工中回淤的问题和对策
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浅谈内河港航施工中回淤的问题和对策
作者：徐德春
来源：《中外企业家·上旬刊》2018年第01期
摘要：内河航道管理和工程建设中，港航工程项目是其中重要的组成部分。在这项工程的施工过程中，回淤问题是长期面临的一类难题，需要施工人员根据河道实际情况和工程建设标准要求，采取有效对策来合理解决这一问题。首先应明确的是回淤问题具备哪些特点和特性，并分析其产生的具体原因和影响因素，防止其问题扩大化，就必须运用科学的管理策略以及解决方案来加以应对，同时要形成今后治理回淤问题的防范机制。
关键词：内河；港航工程；施工；问题；对策
1引言
施工人员根据多年工作经验，在分析回淤问题的由来和发展变化等方面的工作中逐渐发现，这种回淤现象有一定的客观规律可循。这就说明这类问题是可控的，是能够通过合理的施工策略来加以弥补和挽救的。在港航项目施工过程中，施工人员要结合设计要求，在处理回淤问题时采取更为灵活、符合实际施工需求的处置措施，做好前期准备工作，总结出一套行之有效的问题处置方案。
2港航施工中的回淤特征研究
2.1施工期回淤现象随时间的变化规律
回淤问题是泥沙运动的直接结果，是一种复杂的自然现象，通常港航工程发生淤积有三个前提条件，即泥沙来源、泥沙运动的水流动力和促成淤积的环境。某港口航道段的泥沙淤积情况全年呈现不均匀的现象，施工期淤积现象主要集中在后半年，结合此港口水域多年实测的风浪资料，概化港口水域波浪要素和风的关系，分析此港口水域波浪的情况，航道位于浅水推进波的范围内，河底水质点做水平移动，计算出了波浪产生的最大河底流速，建立风速和不同水深水质点的运动关系。航道年际回淤的情况都差不多，同一噸级的航道在不同年份的回淤深度和厚度都基本保持一致，并没有随着时间的改变而发生太大的改变。
2.2施工期回淤现象随空间的变化规律
浅谈港航施工中回淤的问题和对策
中国科技期刊数据库 工业C
2015年15期 233 浅谈港航施工中回淤的问题和对策 杨曦东 中交二航局第四工程有限公司， 安徽 芜湖 241000 摘要：港航施工工程中，质量问题依旧是管理人员和技术人员争相讨论和研究的重点问题，既要求管理人员能在各项规章制度上做好相应的准备工作，又要求技术人员在工程施工中能够严格把握好施工中的每一道工序，才能使现代港航工程的施工质量有所保障。在施工中，施工人员务必要对各种质量问题进行及时的反馈，然后同管理人员商量出对应的控制措施，为能最大程度的减少工程施工上的损失。因此，就港航工程施工中回淤的问题进行了研究和探讨对策。 关键词：回淤；港口；航道工程 中图分类号：U656.111 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)15-0233-02 1 港口与航道工程施工的回淤问题 港航施工中的回淤问题具有不确定性、反复发生、清淤难度大和易受后期影响等特点，虽然已经引起建设各方和专业院校的重视，并进行了深入的实地考察和实验模型分析，提出或是验证了回淤理论及经验公式。但是，现有技术无法从根本上解决港航施工的回淤问题；从国内外的研究来看，在将来的一段时间内，回淤问题仍将是制约海港和深水航道建设的瓶颈。 2 回淤问题的分析 鉴于大型海湾港航开发的关键技术是疏浚槽回游计算与预测问题，本文拟以疏浚槽实测数据为基础，研究疏浚槽泥沙冲於分析，运用马氏链、灰色理论等预测方法预测疏浚槽回於。主要研究内容包括： 潮位、潮流泥沙和水下地形等实测资料分析； 釆用Delft 3D软件建立水动力模型，经近年来两次水文测验实测数据验证，率定模型参数，使之能适用于港区疏浚槽的水动力环境模拟； 根据数值模拟结果，分析清湾港区疏涣槽的水动力特征，依据疏渙槽水动力开挖前后变化的不同，将疏涘槽及其周边影响海域分为六个部分，分析每个区域的回游过程和回於特性；以疏涣槽实测数据为基袖，分别采用时间序列分析、灰色理论、时序分析马氏链预测法预测回游，综合比较各种方法的优劣，釆用时序分析马氏链模型预测疏浚槽的回游，可作为开展通航水域疏浚工作的理论依据。 3 回淤问题的对策 港航工程施工期通常较长，施工环境较为恶劣，而且大多属于情况下是野外作业和水上作业，受气候、地形、地质影响极大，安全隐患多。水上施工时，常需要多工种交叉作业，施工船舶和大型起重机械较多，工作面狭窄，给施工过程安全监管工作带来很大的难度，极易引发机械伤害、起重伤害、触电、物体打击、车辆伤害、淹溺等各种安全事故。 我国在 2012 年整个建筑行业在有 2,278 安全事故，共造成 2546 人死亡，与2011 年相比，同比增加了 2.5％和 2.3％，建筑行业事故和死亡人数占各类事故总数的11.5％12.7％。整个建筑业中，港航工程发生的安全事故分别造成74人死亡，比 2011 年增加了 7.2％，港航工程发生的安全事故数量和死亡人数占了总建筑行业在 2012 年的总人数的 2.9％。事故和死亡总人数一定增长。近年来我国港航工程安全事故的总体特征显示，我们安全生产的薄弱环节仍然较大，资金，技术，人力投入不足，安全生产准入条件没有得到严格控制，管理不到位，非法操作大量存在。“十二五”规划中我国要把加快水运发展摆在更加重要的位置，港航基础设施建设又将迎来新一轮的建设高潮。面对艰巨的建设任务，港航工程施工安全工作面临的形势变得更加复杂，面临的任务将更加困难，港口工程建设过的施工安全问题将变得更显突出。 针对后果严重的回淤问题，港口与航道工程建设中应积极落实防淤、减淤措施，当出现回淤现象后采取经济合理的清淤方式，确保工程顺利进展，降低回淤损失。结合工作中遇到的回淤问题和所尝试采用的几种处理方式，总结一下主要的防淤减淤和清淤措施： 3.1 做好前期规划工作 首先进行扎实的科研工作，掌握建港海岸在自然条件下的变化规律。结合现场水文、泥沙和地形演变资料，工程场所尽量选择回淤轻微的海岸，不宜选择涨淤型海岸，还要考虑海岸工程建成后对原先自然状态下泥沙运动规律的影响。其次进行合理的港航建设规划，特别是不能有效利用自然条件的“人工港”，其港口的规划与布置尤其重要，对防淤减淤的要求也更高。最后，在港航建设中统筹工程建设方案。集中在风、浪对回淤影响较小的季节组织施工；如果既有码头又有防波堤，应先施工防波堤，形成掩护条件；如果既有码头又有港池，则应先对码头港池开挖，以其作为“备淤槽”，减少施工过程中对基槽、基床的回淤。 3.2 落实施工中的防淤、减淤措施 首先做好贯穿港航建设全过程的观测工作，尤其是疏浚作业中；通过测量和取样数据，及时分析回淤问题，如回淤物质、回淤的厚度、回淤的自然条件等。再根据分析的结果，调整施工方案，落实防淤减淤措施。 从事过的的A项目，重力式码头基槽回淤，采取开挖备淤槽的措施，能够减少部分回淤，但是仍有悬移质落淤；后来将原先施工步距100m调整到35米，又根据天气预报制定了施工船舶调配和加班计划，确保了施工段内不发生严重回淤问题。 3.3 基槽、港池、航道的清淤 当港航工程中施工的基槽、港池和航道出现回淤时，所说的“清淤”，基本上就是重新疏浚。需要注意的是，回淤前后的地质条件一般会发生变化；因此对疏浚设备的选择应该具有前瞻性。 从事过的B项目，大型重力式码头工程，施工过程中基槽和港池发生严重回淤。原先的地质报告是地基土自上而下为四大层，即： 第一大层：①1粉土、①2淤泥质粉质粘土、①3淤泥质粘土、①7粉土； 第二大层：②粉细砂； 第三大层：③1粉质粘土、③2粘土、③3粉土； 第四大层：④1粉质粘土，④2粉土，④3粘土； 第五大层：⑤1粘土，⑤2粉细砂。发生回淤后，由潜水员水下插钎取样，回淤物2.1m，其中淤泥层0.2~0.3m，剩余部分为粉质沙和粘土混合层。清淤时，原先挖泥作业的8m3抓斗船，每次下斗开挖深度不超过0.5m，导致施工效率很低，甚至还未完成基槽清淤时又发生了新的回淤。后来使用绞吸式挖泥船和超长臂反铲式挖泥船，都能较好的解决清淤问题，尤其是绞吸式挖泥船对粉土和粉细沙非常适用。 3.4 基床回淤的清淤 基床是在基槽里抛填完块石的基础结构，基床顶部的落淤会降低墙身与基床间的摩擦系数，有可能导致码头沉降、位移，后果相当严重。如果基床发生回淤，即使损失较大，也是要必须清除的。基床清淤处理起来更加复杂；一般有两种方式，一是挖掉基床，重新抛石；二是清除回淤物。 根据交通部2004年颁布的《沿海港口水工建筑工程定施工技术
浅谈航道港口的泥沙淤泥问题处理
Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・１９・ 浅谈航道港口的泥沙淤泥问题处理 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ Ｓｉｌｔ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｏｒｔ 邓昭林Ｄｅｎｇ Ｚｈａｏｌｉｎ （广东金东海集团有限公司，汕头５１５０４１） （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｊｉｎｄｏｎｇｈａｉ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，ＩＪｔｄ．，Ｓｈａｎｔｏｕ ５１５０４１，Ｃｈｉｎａ） 摘要：航道就是在湖泊、港湾等水域里为船舶提供安全的航行通道。而港口则是为船舶的停靠和安全进出提供的有利条件。如果航道和港 口出现了泥沙淤积的问题，那么就必须要解决它。但要如何解决呢？这就是我们要研究的问题。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈａｎｎｅｌ ｉｓ ｔｈｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｈｉｐｓ ｉｎ ｌａｋｅｓ，ｂａｙｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｗａｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｐｏｒｔ ｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｈｉｐ ｄｏｃｋｓ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｓａｆｅ ａｃｃｅｓｓ．Ｉｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒｗａｙ ａｎｄ ｐｏｒｔ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｍｅｒｇｅｄ，ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｉｔ．Ｂｕｔ ｈｏｗ ｔｏ ｗｏｒｋ ｏｕｔ？ Ｔｈｉｓ ｉｓ ｗｈａｔ ｗｅ ｈａｖｅ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ． 关键词：航道港口；泥沙淤泥；处理 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈａｎｎｅｌ ｐｏｒｔ；ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｓｌｕｄｇｅ；ｄｅａｌ 中图分类号：Ｕ６５ 文献标识码：Ａ ０引言 伶仃洋是～个受多股水流作用的河口湾，伶仃洋受不同潮型、 不同径流和喇叭形边界以及众多岛屿的影响，使伶仃洋水流运动、 泥沙分布等规律在湾内不同部位产生差异，水沙运动非常复杂，因 此，广州港出海航道的拓宽浚深必须对水流泥沙问题进行研究。 １工程海域泥沙的特点 工程海域主要部分在伶仃洋。伶仃洋是河口湾，呈西北偏北、 东南偏南的喇叭形状。伶仃洋西北有四个口门注入，在地貌上呈现 “三滩两槽”的基本格局，三滩指的是西滩、中滩和东滩，二槽指的是 西槽和东槽。伶仃洋水沙运动的主要动力是强劲的潮流、随季节而 变的径流和湾外的高盐度潮汐水流。 １．１输沙和径流珠江是西江、北江和东江的总称，水量丰富， 经过八大口门入海的多年平均径流总量为３０２０亿立方米，平均含 沙量为０．２８千克／立方米。对比多年实验含沙量的变化可以看出，随 着珠江水系上游一系列水库和水土保护工程的建设，并受人为采沙 的影响，使珠江上游下泻泥沙减少，伶仃洋四大口门含沙量呈下降 趋势，这种变化对伶仃航道环境泥沙改善积水深维护都是有利的。 １．２潮汐伶仃洋的潮汐属于不正规半日混合超类型，每日出 现两次高潮和两次低潮，但潮高和潮时存在着明显的日朝不等现 象。 １．３含沙量伶仃洋海域含沙量的分布，一般规律是西北高，东 南低，河口大于两槽，上段大于下段，底层大于表层，伶仃水道大于 矾石水道，洪季大于枯季，悬沙平均值中粒径约为０．００６毫米，为粘 土质粉沙。而伶仃航道年平均含沙量仅介０．０８～０．１３千克／立方米之 间，属于低含量沙特征是非常明显的。 １．４底面质量在伶仃洋海域，由于沉积物来源不同，沉积物的 组成也有所不同。经１９９１年、１９９９年和２００７年三次取样结果的比 较，川Ｉ鼻水道和中滩海域基本保持不变，其余海域均出现粗化现象。 １．５盐度的变化从１９９１年、１９９２年和２００７年大范围实际测 量盐度的结果来看，伶仃洋盐度的分布的规律为，枯季大于洪季，地 不大于表层南部或东南部大于西部。因此，随着伶仃水道的高盐、低 沙海水入侵量的明显增强，无论对于南沙港区建设韩式伶仃深水航 道进一步浚深都将会朝着有利于减少淤积的方向发展。 ２解决泥沙淤泥的方法 水流泥沙数学模型的应用。与先进的国际水平相比，国内水流 泥沙数学模型及计算机的应用虽然起步比较晚，但是进步的速度却 非常快，尤其是在２０世纪９Ｏ年代后，在这方面的进展就更是突飞 猛进。对于解决广州港的泥沙淤泥问题，是必须要用到这种高科技 的。它是基于ＴＫ一２Ｄ软件的二维潮流数学模型而建立的。二维潮流 的基本方程包括连续性方程和动量方程。而基本方程的定解条件包 括边界条件和初始条件条件。对于边界条件来讲，￣ｇ＇ｔｌＺ开边界流速、 作者简介：邓昭林（１９４８一），男，广东广州人，大专学历，工程师，研究方向：航 道港口施工。 文章编号：１００６—４３１ １（２０１０）１５—００１９一Ｏ１ 潮位的实测、分析值，固边界则取流速的法向分量为零。对于初始条 件，流速一律取零值，潮位则取初始时刻的值。 数值的计算方法，则是基于三角形网格的有限差分数值方法， 在时间方向采用上采用向前差分格式，空间导数则是采用显示离散 格式。 计算鱼的确定和网格剖分，首显要先确定整个计算区域的范 围。南边界在大万山岛以南的纬度线，北边界在虎门附近的纬度线， 西边界的精度线，东边界的精度线以及东西的距离、南北的距离。整 个计算域包括伶仃洋西四口门、香港水道、伶仃洋外万山群岛。用不 规则的三角形网格剖分计算域，考虑大大小小的岛屿一并计算在 内。三角形网格能够较好的概括了伶仃洋内外复杂的海岸线、岛屿 和地形特征。能够计算出最大空间的步长、最小空间步长、三角形网 格节点、三角形的单元个数。模型的外海开边界潮位资料是由中国 近海潮汐模型ｃｈｉｎａｔｉｄｅ计算确定。 最后进行模型验证，如果模型的验证值和实际的测量值能够基 本吻合，涨落潮流态与海区地形轮廓相符，那么这个验证就是成功 的。可以应用本模型对计算海区的各种工程方案的潮流场进行模拟 计算分析。 ３其他高新科技解决的方法 遥感技术的应用。卫星遥感技术是一门新型的高新技术，不前 已经广泛应用于社会经济各个领域中。近年来研究人员在原有的工 作基础上，遵循以应用研究为重点，紧密结合工程的实际原则，不断 的改进元遥感模型及其分析技术，建立并且完善了泥沙含沙量遥感 定量分析模式，对珠江崖门口等河口海岸地区在不同季节的涨落潮 流特点、泥沙的来源及悬沙分布特点及运移特点进行追踪分析研 究，逐步提高了精度。 ４泥沙淤泥问题的研究方向 随着我国国民经济建设的迅速发展，急需解决的工程泥沙问题 将越来越多越来越复杂，泥沙研究面临的任务十分艰巨。从国际情 况看，泥沙研究朝着理论化更深入、手段更先进的方向发展，许多基 础理论研究又日益受到重视，研究的手段也渗入了大量的高新技 术，尤其是计算机的应用。结合国内外的情况，具体研究如下工作： 水利泥沙基础理论的研究、大江大河防洪及其治理技术的研究、河 口海岸演变及治理的研究、港口航道政治技术的研究、泥沙治理与 环境保护的研究、泥沙研究辅助技术的研究。 参考文献： 【１】李孟国，张华庆．海岸河口多功能数学模型软件包ＴＫ一２Ｄ的研究与 应用『Ｊ］．水道港口，２００６（２７）． ［２］韩西军，杨树森．广州港南沙港水深航道水沙问题研究叨．水动力学研 究与进展，２００８（２３）． ［３】林光裕，邵曦帆．广州港出海航道二期工程初步设计说明书ｆＲ１．广州： 中交第四航务工程勘察设计院，２００５ 【４】４林光裕，邵曦帆．广州港出海航道工程初步设计说明书ｆＲ１．广州：中交 第四和航务工程勘察设计院，２００５．
沿海港口桩基码头泥沙淤积机理及其防治关键 技术
沿海港口桩基码头泥沙淤积机理及其防治关键 技术
沿海港口桩基码头泥沙淤积是一个重要且常见的问题。泥沙淤积会影响港口的航道通畅性，增加航道维护成本，甚至对港口设施造成损坏。深入了解泥沙淤积的机理和有效防治技术对于港口的持续发展至关重要。
1. 泥沙淤积机理
泥沙淤积的机理是一个复杂的地学过程。主要包括海浪、潮流等水文动力过程以及泥沙颗粒的输运和沉积过程。海浪和潮流会带动泥沙颗粒在水体中携带和输运，当水流减速或改变方向时，泥沙颗粒会沉积在水体中。潮水的周期性和涨落也会对泥沙淤积产生影响。泥沙淤积的机理是一个相互作用且受多种因素影响的复杂过程，需要系统性的研究和分析。
2. 关键技术及防治方法
为了有效防治沿海港口桩基码头的泥沙淤积问题，需要综合运用多种技术手段。可以采取物理性的手段，如疏浚和清淤，以清除淤积在码头附近的泥沙。可以采用生物性的手段，如人工湿地的建设，通过湿地生态系统的自净作用来减少泥沙淤积。还可以运用工程技术手段，如设置防波堤和挡泥墙，改变水流方向和速度，减少泥沙的沉积。
3. 个人观点和理解
针对沿海港口桩基码头泥沙淤积的问题，我认为关键技术的研发和应用是解决这一问题的关键。需要加强对泥沙淤积机理的研究，深入探讨海浪、潮流等水文动力过程与泥沙颗粒输运沉积关系，从根本上理解泥沙淤积形成的原因。另需要不断创新和完善防治技术，结合物理、生物和工程手段，制定针对性的防治方案，实现泥沙淤积问题的有效治理。
总结回顾
在全面了解了沿海港口桩基码头泥沙淤积机理以及关键技术的基础上，我们深入探讨了防治泥沙淤积的重要性。通过疏浚清淤、人工湿地和工程技术手段的综合运用，可以有效减缓泥沙淤积问题，保障港口的正常运营和发展。未来，需要继续加强对泥沙淤积机理的研究，不断创新和完善防治技术，以应对日益严峻的泥沙淤积挑战。
在本文中，我们以从简到繁、由浅入深的方式，探讨了沿海港口桩基码头泥沙淤积的机理和防治技术。文章中多次提及泥沙淤积这一主题，以帮助读者全面、深刻地理解。作者的个人观点和理解也为读者提供了新的思考角度。希望本文能对读者有所帮助。
航道的泥沙淤泥问题处理
港口航道泥沙淤积的疏浚
摘 要 对湖泊或港口进行清淤疏浚是为了在在港口的建设和维护过程中，增强航道的通航能力以及提高河道的蓄洪能力。因此不可避免的会产生大量泥沙淤积，造成疏浚泥大量堆叠的问题。同时，在对被污染的湖泊进行修复和治理的过程中，由生态疏浚造成的泥沙淤积使得疏浚泥的处理变得更加困难。由泥沙淤积造成的水污染不容小觑，故而对港口航道泥沙淤积的疏浚管理工作势在必行。 对于泥沙淤积的处理具有来自社会和经济意义上的双层价值。如何处理疏浚泥对于制约港口发展的瓶颈解决进程具有重要意义。几年来，为了追求经济快捷的泥沙淤积问题，大多数国家采取了直接向海洋倾倒的方式，然而在当前社会发展条件下，这种处理方式虽较为省事，但是不可避免的会带来环境问题，威胁到港口和海洋的未来发展。因此，研究者们应当提出环境友好型的泥沙淤积疏浚解决方案，而将泥沙淤积转化为再生资源则不失为一个合理的解决办法。转换为再生资源，不仅从根本上解决了大量泥沙淤积对于港口发展的制约问题，同时也为人们提供了宝贵的资源，可谓是一箭双雕。
1 泥沙淤积的常规处理方案
1.1海洋倾倒方式
海洋倾倒处理法是最简单的疏浚泥处理方法， 就是将疏浚泥直接倒入海洋，
把包袱甩给大自然， 由大自然来容纳， 并消化吸收其中的有害物质。
最简单的泥沙淤积处理方法莫过于直接向海洋中倾倒淤泥，使其自行降解，释放出有害物质，再由自然的力量将其转化为别的物质。这种方法虽然简单易行，成本也较低，但是将海洋当成垃圾桶直接向海洋倾倒疏浚泥并不可取。对于神秘广阔的海洋，人类实在知之甚少，盲目的倾倒究竟会给海洋带来怎么样的威胁和考验，只有时间知道。如果疏浚泥的海洋倾倒带来的是不可救药的海洋系统崩溃，那么人类的行为将得不偿失。根据近几年科学家们的研究，疏浚泥倾倒入海一般会产生短期和长期影响，短期影响比较容易观测到。淤泥倾倒入海后，会使水体变得污浊，继而会被冲到海底。在微生物的作用下，淤泥会很快分解，分解成分可能会使某些生物不适应从而死亡。而淤泥倾倒对海洋产生的长期影响是由于它很有可能会改变倾倒区水质、沉积物类型结构等。