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
1、回淤问题产生的社会原因。其一,港航工程一般临水而建,因此,大多数港航工程位于我国近水城市。粉质细沙地质层和粉质黏土地质层是我国东部沿海地区和主要河道中下游地区的主要地质状况。这种沙质地质的普遍存在,是造成港航施工过程中回淤现象出现的主要原因。其二,经济全球化的发展带动了我国沿海、沿江经济贸易的发展,作为连接生产与贸易的纽带,交通运输的需求量也在不断增加,因此,港航数量直线上升,一些并不适合建港的地区也在纷纷建港,这就造成了回淤问题的严重性,不但给港航工程施工带来了经济的严重损失,港航建成后回淤问题也随之而来。
2、回淤问题产生的自然原因。其一,泥沙运动是回淤现象出现的成因。淤泥环境、泥沙运动和泥沙来源的不同,导致回淤模式的各不相同。在风、浪等动力因素的影响下,泥沙会发生位移,如果动力减小,那么泥沙运动就会停止,从而导致淤积问题的产生。其二,悬沙是回淤问题产生的重要原因。悬沙往往悬浮在水中,或者随着水流前进而前进。回淤主要以悬移质落淤为主,如果悬沙移动速度与水流速度相同,就称其为悬移质。“悬移质落淤”就是在风、水等动力因素下形成的。第三,在处理回淤问题时,“骤淤”现象需要予以重视,它大多在沙质海岸出现,是由于粉质沙造成的。“骤淤”强度高、沉速大,而且特别容易悬扬,是处理回淤问题的一个难点。
3、回淤问题的严重性。在港航工程施工过程中,回淤问题具有很强的不确定性,而且会反复出现,这不仅给港航施工过程中的清淤工作带来很大难度,而且对港航后期的施工有严重的消极影响。目前,回淤问题已经在港航施工领域得到了重视,相关专业人员也已经实地考察并提出了一些解决措施,但是,这些还不能从根本上对回淤问题进行彻底解决,回淤问题依然处在港航建设的瓶颈阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、港航回淤问题的处理对策
1、做好规划工作
1.1在港航工程施工之前,做好调研工作是首要任务,而且十分重要。调研内容包括:地形演变、水文、泥沙、河床等,以此对港航建设海岸的自然地理环境进行一个详细的了解和把握。
1.2在施工位置的选择上,要进行综合考虑,将港航工程建成后海岸内泥沙运动规律的影响因素考虑在内,据此在选择合适的施工位置。
1.3制定科学合理的施工方案,对港航建设进行规划。对于人工港的建设要进行重点关注,因为这类港口无法对自然条件进行充分利用,回淤情况可能会更加严重,因此,要更加严格地执行防淤、减淤措施。
1.4对港航工程的施工方案进行统筹规划。由于回淤问题的产生深受风、浪等动力因素的影响,因此,港航建设在施工时间上也应做好选择,最好在风、浪对回淤现象影响比较小的季节动工,从而减少回淤问题的产生,建设方要做好码头、港池和防波堤的建设,对于回淤现象比较严重的港池,不需要一次性挖得太深。
2、港航施工过程中贯彻落实防淤减淤措施
2.1做好观测工作是对防淤减淤措施进行落实的第一步,全面而细致的观测工作是港航建设工程顺利施工的重要保证。在观测过程中,要对港航建设工程的每一个环节加以注意。疏浚作业与回淤问题联系最大,是观测的重点。要减轻后期的清淤工作,就需要做好疏浚工作。
2.2进行观测工作还需要做好港航工程所在地和水域的取样工作。测量样本泥沙,并且根据测量的结果,分析该港航区域回淤的自然条件、回淤的厚度等一系列问题,并根据这些分析对施工方案进行设计和调整,从而有效地提高防淤减淤工作的效率。
2.3对港池、基槽和航道做好清淤工作。港池的形成包括天然形成、人工开挖和建筑物掩护而成,是专门用于港口内供船舶作业、停靠、驶离和转头的水域。港池要求水域满足面积较大、水深较深、水流平稳、风浪较小四个特点,回淤问题的发生会影响到港池使用功能的正常发挥,需要做好清淤工作。作为港航工程不可缺少的部分,港池、基槽和航道一旦发生回淤问题,就会对港航施工的进度和效率造成影响,因此要及时解决这三者的回淤问题。可以使用超长臂反铲式挖泥船和绞吸式挖泥船对港池、基槽和航道进行清淤,对于粉细沙和粉土造成的回淤,绞吸式挖泥船比较适合。回淤前后地质条件一般会发生变化,因此要选择合理的疏浚设备,确保清淤质量。
3、针对不同海岸采取不同的处理措施
3.1粉砂质海岸。对于粉砂质海岸可设置防砂堤,如黄骅港提出了“长引堤、人工岛、小环抱、口门放在清水区”的建港模式。一方面减少了南北防波堤的长度,另一方面减小水域被环绕的面积,有效地减少了港池的回淤。防沙堤的选取可根据不同的区域来定:高水堤可在波浪影响大的近岸区使用;潜堤可以用在深水区,一方面可减少推移质和底部高浓度含沙水体对航道的影响;另一方面减少横流给轮船航行带来的影响。而且防波堤要最大可能地建在较大波浪的破碎带以外。
3.2淤泥质海岸。淤泥质海岸是由淤泥或杂以粉砂的淤泥组成,泥沙颗粒较细,土质肥沃,是滩涂养殖的良好场所。相对于沙质海岸,淤泥质海岸的粘性,细颗粒泥沙运动相对较为活跃,对于淤泥质海岸,可采用延伸防波堤、围海造地等方法,不断减少无用水域面积,使得港口的回淤强度和淤积总量均发生了根本性的变化,最大限度的保护港口的建设。
结束语
随着我国国民经济的迅速发展,港口运输成为重要的交通方式,它使得我们更好地与外界进行物质交换,促进消费并带动经济增长,同时我国主要港口治理泥沙淤积的方法也日益成熟,相信不久的将来,我们能够变沙为宝,能够将收集到的泥沙更好地回收利用,如人工沙滩的建设,方便人们休闲娱乐,也可以把沙子制作成沙雕等更加具有观赏性的作品等,做到更加生态和环保,努力建设更加生态和绿色的港口,真正做到与自然和谐相处。
参考文献:
[1]刘江.港航道施工期泥沙回淤研究及正常年份泥沙淤积预测[J],交通部天津水运工程科研所,2017(21):193-195.
[2]杨德骅.港航道施工期泥沙回淤研究及正常年份泥沙淤积预测[R],交通部天津水运工程科研所,2016.
论文作者:付磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
标签:泥沙论文; 海岸论文; 航道论文; 港口论文; 淤泥论文; 天津论文; 悬移质论文; 《基层建设》2018年第23期论文;