摘要：当前国内外港口船舶大型化、航道深水化、码头的集装箱化趋势明显，各港口为迎接大型船舶的挑战均在提高自身航道通航能力，随着港口航道通航等级的不断提高，对水运工程建设的投资也日益增长，在航道整治工程施工过程中容易出现质量通病问题。航道骤淤防治是淤泥粉沙质海岸港口建设的世界性难题，尚没有成熟的理论和技术。因此对航道整治工作通病进行分析及提前预防，制定防治措施，是提高航道整治工程质量，达到优质工程的必要条件。文章主要分析了航道回淤现象及机理，在此基础上，提出了一些航道整治工作及防止航道骤淤的方案。以期为相关人士提供帮助，提高航道整治工作及航道骤淤防止技术水平。
关键词：航道整治工作；航道骤淤防止；研究
随着船舶大型化的发展，船舶吨位不断上升，对如何提升现有港口通过能力和服务水平提出了更高的要求。内河和河口航道的整治工程往往借助于两岸地形，通过人工的航道整治建筑物的建设，利用水流的自身动力刷深并维持航道的水深。而沿海港口因缺少依托，更多地采用人工疏浚的方式来整治航道水深。
1 航道回淤现象及机理
航道回淤特点比较明显，其一是周期性，即每年6—9月回淤很小，而其他季节则可能存在较强淤积；其二是骤淤或强淤的出现一定和大风过程相对应；其三是在离口门一定距离（约1~8km）处存在淤强最大位置；其四是航道淤积物非常密实，难以疏浚。上述回淤现象完全是由海域的泥沙特性及其运动规律所决定的。关于海港海域的泥沙运动规律及港口外航道的回淤机理，已有不少研究，可以概括如下：
海港海域浅滩表层存在粉沙层，风浪过程中表层粉沙被波浪掀起，并随复杂近岸水流运动，随水流运动的含沙水体经过航道时沉降造成了航道淤积。由于海港泥沙运动非常复杂，下面分2个方面进一步阐明泥沙运动规律及航道回淤机理。
1.1波浪掀沙是泥沙运动的主要原因
根据实测数据分析，海港海域在无风或风速很小时，海域波浪很小，无强烈的掀沙作用，整个海域含沙量均很小，此时外航道不会发生淤积。每年6—9月沿海码头海域的风速一般均较小（热带风暴过境时除外），因此外航道基本无回淤。在其他月份，海港海域容易受到风浪作用，波浪掀沙造成海域含沙量增大从而导致外航道淤积，这就是海港回淤具有周期性的原因。对于岸坡非常平缓的海岸，在波浪掀沙过程中，破碎波对底部泥沙的扰动作用并不强，而是波动底部切应力起着决定性作用（特别是对于底部高含沙的形成更是如此），依靠破碎带宽度来说明高含沙范围不一定准确。沿海码头海域含沙量大小与风速、风向有直接关系。对于中等风速的向岸风，高含沙区主要集中于-2.0m等深线以内，而在风速较大时则可以延伸到-5.0m等深线以远。由此可以推测，风暴期间大浪的作用会使高含沙影响范围更远。受风浪大小不同从而高含沙区范围不同的影响，航道淤积分布及总淤积量变化均比较大。
1.2近岸复杂水流运动对航道淤积有重要影响
海港海域岸滩坡度极为平缓，近岸区有大面积浅水，因此潮流、风增水、风吹流、波生沿岸流在不同条件下都有可能起着十分重要的作用，再加上水流与建筑物的相互作用，形成了复杂的近岸水流系统，其中堤两侧向外的水流对于泥沙输送与局部航道淤积起着重要作用。
（1）中小风天情况
秋冬季节时中小风浪不断，海港近岸区含沙量整体水平较高，堤两侧的水流携带近岸区泥沙向外运动造成了外航道淤积。在中小风天气时，口门以外浅滩由波浪掀起的泥沙很少，航道淤积的泥沙主要由向外水流从近岸携带而来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这时，航道淤积主要发生在外航道W10+0
以里，与向外运动的水流携带泥沙影响航道的范围相对应。
（2）大风天情况
在大风天时，整个海域含沙量都较高。这时口门以外较大范围内都存在较高含沙量，因此航道将发生整体性淤积。大风天时近岸水流仍然起到使近岸泥沙向外输送并加剧外航道局部淤积的作用，但相比中小风天而言，近岸水流所起的作用反而大为降低。对于大风天情况，如果没有较长的防沙堤掩护航道，则外航道将不可避免地发生大量淤积，因此防止大风骤淤需要建造较长的防沙堤。
2 航道整治工作及防止航道骤淤的技术方案
2.1平行于海岸的防波堤方案
采取平行于海岸的防波堤主要是为了防止堤头绕流形成立轴漩涡造成航道淤积。从卫星遥感数据分析结果看，堤头附近在一定条件下确实出现类似泥沙云漩涡的情况，但这种泥沙云漩涡的形成与风向及涨落潮水流有很大关系，不表示水流一定有很大漩涡，特别是对于涨落潮过程中流向不断变化的旋转流场，水流流速、流向均不恒定，漩涡输沙造成的淤积无法解释航道的大范围淤积。
2.2八字形掩护方案
相当多的遥感图像显示，海港海域堤两侧确实存在向外海方向的泥沙输送，八字形方案的出发点即为修建整治工程建筑物，以主要拦截沿堤水流向外输沙造成航道淤积。该方案存在的问题是：八字形掩护防沙堤如果角度较大，则与平行于海岸的防波堤一样，对掩护区之外的长航道难以起到减小淤积的作用；如果角度较小，则和整治工程设计方案效果接近，但由于八字形掩护造成掩护区波能集中，对船舶航行和建筑物安全均不利。
2.3防沙堤两侧增设丁坝
根据计算，由于防沙堤延长，堤两侧向外水流相比未建整治工程时有所增强，因而泥沙向外运动的范围会更远，是否在防沙堤两侧建造丁坝拦截向外水流和泥沙输送也成为设计时需要讨论的方案。短丁坝几乎起不到拦截向外水流和泥沙的作用。从遥感图像上可以看出，泥沙向外运动并不是只集中于防波堤两侧很窄范围，而是在相当宽的范围内存在。整治工程实施后遥感图像显示的表层泥沙运动也显示了这一点。因此，建造短丁坝的效益是很小的。
2.4疏浚整治、拓宽增深
在粉沙质航道整治中，疏浚整治、拓宽增深是重要的整治手段。防沙堤工程只能对该堤掩护的航道段起到防沙减淤作用，但对新淤土的快速密实板结和双堤口门外新增的高淤积和驼峰淤积体却无能为力，疏浚工程可起到很好的效果。
结束语
综上所述，航道整治工程及航道骤淤防止治理必须持之以恒，结合具体施工技术和施工工艺，认真分析影响航道整治的主观和客观因素，加强和完善航道整治工作。文章首先分析了航道回淤现象及机理，然后探讨了航道整治工作及航道骤淤防止的技术方案。旨在有效改善目前航道整治现状，保障航道的良好通行。
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论文作者:田维江
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/16
标签：航道论文; 泥沙论文; 水流论文; 海域论文; 向外论文; 含沙量论文; 海港论文; 《基层建设》2016年30期论文;