摘要：本文探究了鳌江口淤泥质海岸航道开挖后泥沙回淤严重的原因，并就鳌江口淤泥质海岸航道开发治理措施提出了初步设想。
关键词：河口区；航道回淤；治理措施
一、绪论
浙江省温州市正在积极实施“一港三城发展战略”和“水运强省”工程，位于苍南县的龙港建有千吨级海运码头，是温州市骨干港区之一，是浙南闽东北的物资集散中心和海上交通枢纽。目前港口发展相对滞后，陆域狭窄，港口后方疏运条件差，特别是进港航道水深较浅限制了港口的进一步发展。鳌江北岸有平阳港区、鳌江南岸有苍南港区龙江作业区。根据《温州港平阳港区控制性详细规划》和《温州港苍南港区控制性详细规划》，鳌江口两岸将建设 3000 吨级码头泊位，预测平阳港区、苍南港区龙江作业区货物吞吐量发展水平 2020 年分别为 460 万吨和 520 万吨。
鳌江口是个径流量小，潮波变形剧烈的强潮河口，鳌江口门内河宽仅 300m 左右，而河口外则宽达 10 公里以上，是典型的喇叭形河口，口门发育着庞大的拦门沙。鳌江口至头屿为外航道，长约 12公里，长时间没有进行维护，航道最小水深不足-1m，300 吨级以上的船舶需要乘潮才可进出港口。为适应苍南、平阳两地社会经济发展和船舶大型化发展趋势，进出鳌江口船舶密度日趋加大的要求，在鳌江航道综合治理之前，提高港口吞吐能力，增加鳌江口航道浅滩水深，改善通航条件，提高航道通过能力，对鳌江口航道进行维护性疏浚是十分迫切和必要的。然而，鳌江口进港航道维护工程开工建设后，现场发现疏浚后的航槽内泥沙回淤异常严重，尤其是在台风等恶劣天气条件下，航道水深短期内迅速淤浅，使得疏浚后的航道难以维持设计水深。因此，需要对鳌江口航道回淤异常问题开展研究工作，为今后鳌江口港区和航道发展解决长期困扰。本文拟以鳌江口进港航道维护工程为背景，结合已有研究和资料，探究鳌江口淤泥质海岸航道开挖后泥沙回淤规律，分析航道回淤严重原因，为今后鳌江口航道开发建设决策提供科学依据，为日后鳌江河口综合治理开发奠定科学基础,并提出初步治理措施。
二、鳌江口淤泥质海岸航道开挖后回淤严重原因分析
鳌江口淤泥质海岸航道开挖后，根据工程海域实测资料分析和数学模型试验结果均显示航道开挖后泥沙回淤严重，下面从几个方面因素对其进行阐述：
（1） 典型淤积质海岸性质、潮滩宽广、泥沙颗粒细
工程海域属于典型的淤泥质海岸性质。鳌江口外及南北两侧均为宽广低平的淤泥质潮滩，潮间带宽约5～7km，低潮时大片淤泥质潮滩出露，其中0m等深线（理论基面）距岸线7～8km，-5m 等深线距岸线 15～19km，水下地形坡度平缓，约为 0.5‰。工程海域沉积物类型以粉砂质粘土和粘土质粉砂为主，沉积物中值粒径在 0.002mm～0.008mm，沉积物粘土含量为 40%～70%；悬沙中值粒径很细，平均中值粒径在 0.003mm 左右。
（2） 位于鳌江河口拦门沙区域、滩面沙源丰富疏浚工程位于鳌江河口拦门沙区域。鳌江口外分布着大片浅滩，滩面沙源十分丰富。鳌江在洪季也会以悬沙形式向河口处扩散，输入一定量细沙。据鳌江棣头站统计，年均输沙量约 7.4×104 吨。
（3） 风浪掀沙、波流输沙、泥沙运动活跃工程海域开敞，存在大片潮滩，沙源丰富，泥沙颗粒细，在一般情况下，破波带位置都在-2m 等深线左右，在大浪并且低潮时会延伸至-8m 等深线附近甚至更远。疏浚工程恰位于-2m 等深线以浅的破波带区域，因此，在波流共同作用下，泥沙运动异常活跃。
（4）河口盐淡水混合与纵向环流、泥沙易落淤该工程恰位于鳌江河口海域，受到上游径流和外海潮流的双重影响，存在盐水密度梯度，水流垂线流速分布发生了显著变化。在一个潮周期内形成表层为下泄流底层为净上溯流的河口纵向环流，使得工程附近上层水体朝海向净输送，下层水体朝陆向净输送，致使陆、海向的泥沙在此附近聚积，大量聚积的泥沙在流速降低后可转为浮泥，并在自重作用下由滩面向航槽流动，易引起泥沙在航槽内大量落淤。
（5）浅滩区开挖深槽、流速减弱、水流挟沙归槽易落淤疏浚工程是在 0m～-2m 的潮滩上开挖深度为-8m 的航道，开挖深度大。疏浚工程实施后，其航槽两侧均是宽广的潮滩，且航道内流速明显减弱，归槽水流挟带着高含沙量水体极易在航槽内落淤。
（6）台风多发、沙源丰富易导致航槽骤淤据多年历史资料统计，影响本工程海区的台风平均每年达 3 次以上；再加上该海域潮滩宽度、滩面坡度较缓、沙源异常丰富，在大风特别是台风期波浪掀沙产生的含沙量是平常期的 10～20 倍，易引起航槽在短期内形成骤淤。
（7）施工期及竣工初期，地形尚未达到稳定状态，航槽回淤大疏浚工程的实施使得地形产生变化，继而引起工程海域水动力和泥沙环境也产生一定程度改变，在施工期及竣工初期，新地形尚未与新的水沙环境相适应达到新的平衡稳定状态，且航槽边坡泥沙也尚未达到稳定状态，因此施工期和竣工初期，其回淤强度均较稳定期大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际工程疏浚仅能分区域依次开展，时间跨度较长，而数模试验可以模拟疏浚工程全部完工后的航槽回淤情景，较实际相比，受施工期影响较小，因此数模试验预测结果比实测航道回淤量偏小些是合理的。
三、 鳌江口淤泥质海岸航道开发治理初步设想
鳌江河口区有鳌江港和舥艚港。鳌江港主要功能包括客运功能、装卸储运功能、运输组织与管理功能，现代物流功能等综合服务功能。舥艚港现时功能以渔业为主，兼有客货运输，岸线资源良好，建港条件理想，属于开发前景十分良好的港口。鳌江口海域港口航道目前存在的主要问题：1）进港航道水深条件较差，且存在严重的泥沙淤积问题，威胁着鳌江港的生存和发展。河口拦门沙是影响鳌江港发展的核心问题，拦门沙顶最小水深 0.7m，平均潮位时水深不足 3m，1000t级以上船舶需乘高潮进出港口；2）优良且可开发岸线资源少，泊位水深条件较差。鳌江港南北两岸水深条件较好的岸线集中在北岸鳌江港区和南岸龙江港区两个弯道河段。目前，南北两岸的港区岸线已基本开发完毕，且由于港区位于城镇中心，陆域扩展困难，不适宜进行大规模开发。因此，鳌江港今后只能向下游河口地区发展。由于鳌江河口属典型的淤泥质海岸性质，存在大面积潮滩，自然水深条件差，沙源又十分丰富，现场实测资料和数模试验结果均证实鳌江口海域深水航道开挖后泥沙回淤异常严重的事实，因此，鳌江河口若要实施深水航道工程必须结合大规模航道综合整治工程才能维护航道设计水深。根据对鳌江口海域目前的认知程度，提出鳌江口淤泥质海岸航道开发治理措施初步设想如下：
（1）遵从鳌江口水沙动力地貌机制，加以因势利导鳌江口径流和落潮流下泄所产生的冲刷作用是其出海水道深槽形成发育的动力基础；下泄水流入海后因河口迅速展宽发生扩散，加之涨潮流的顶托作用，冲刷作用不断减弱，且由于涨潮时带入河口的沙量大于落潮时带出的沙量，使从海域来的泥沙在口门附近堆积，形成拦门沙浅段。因此，鳌江口拦门沙航道治理过程中，应适当束窄航道整治线宽度，减小水流扩散、动力减弱的程度；同时航鳌江口淤泥质海岸航道泥沙回淤规律研究探讨;槽走向应尽量与涨、落潮主流向一致，增强水流的冲刷作用，以利于航道泥沙下泄与水深的维持，充分遵从鳌江口海区动力地貌结构与体系。
（2）鳌江口航道开发治理工程应与周边大规模滩涂围垦开发工程相结合鳌江口海区正在进行大规模的滩涂资源开发，围垦面积达 1.2 万亩的西湾围涂以及 4.37 万亩的江南海涂围填工程已分别于 2002 年 4 月和 2003 年 10 月启动。一方面深水航道开挖疏浚的大量泥沙也是一种宝贵资源，可以用于滩涂围填，增加土地资源，解决城市建设急需土地的问题；另一方面，大片滩涂被围填后，减小了当地泥沙来源及活动性，则有利于减弱航道泥沙回淤强度。深水航道工程和周边大规模滩涂围垦开发工程之间也会产生相互影响，应综合考虑研究。
（3）单一疏浚措施难以维护航道设计水深，需配合拦沙堤等整治工程已有大量工程实践表明，对于鳌江口这类河口拦门沙水域掩护条件差、河床活动性强的潮汐河口，仅采用疏浚单一措施开挖深水航道是难以维护航道设计水深的。而且已分析的鳌江口进港航道疏浚段回淤资料也表明，本海区航道在疏浚开挖后容易产生较大强度淤积，且存在因台风暴潮和大风浪作用而产生的骤淤问题，因此在未来航道综合治理中建设拦沙导堤等辅助整治工程是十分必要的。
（4）航道治理应服从鳌江河口综合规划，实现资源开发效益最大化鳌江河口是具有防洪御潮、滩涂围垦、航运、港口、渔业、旅游开发、环境保护等多功能河口。为了发展河口的多功能利用，鳌江口航道治理应服从河口综合规划，遵循以航运为主，兼顾水利、水产等其他事业以及环境与生态保护的原则，对河口进行综合开发利用，以期获得最大或合理的经济、生态和社会效益。尽量减小不利影响，充分发挥有利效应，寻找实现各种资源开发效益最大化的平衡点，努力实现鳌江口海区综合资源开发效益最大化。
（5）航道治理措施选取应进行科学充分研究和论证鳌江口海区航道泥沙回淤受诸多影响因素制约，水动力泥沙环境复杂，因此航道整治措施实施方案必须在开展充分的科学研究论证基础之上，必要时需采用试挖槽、数学模型、物理模型等多种手段进行多种方案比选和优化，以减鳌江口淤泥质海岸航道泥沙回淤规律研究探讨少整治工程带来的不利影响，发挥河口整治工程的有利效应，尽量减少工程投资和资源浪费，实现鳌江口综合整治利益最大化。
（6）航道开发治理工程实施过程中及工程实施后应加强现场监测任何涉海工程的实施，都会对当地水动力泥沙环境及岸滩演变规律产生不同程度的影响，鳌江河口又是具有防洪御潮、滩涂围垦、航运、港口、渔业、旅游开发、环境保护等多功能河口。鳌江口航道开发治理过程中及工程建设实施后都应当加强现场监测，随时应对及处理工程可能引发的负面影响。
四、结束语
鳌江初步治理设想对今后鳌江口航道开发建设具有一定的指导作用和参考价值，对相关学科发展有促进作用，对相关行业技术进步有推动作用，对浅滩深水航道建设有推动作用，能创造显著的社会经济效益。
参考文献
[1]逢自安.浙江港湾淤泥质海岸剖面若干特性[J].海洋学，1980，12(2):9-14.
[2]王宝灿，金庆祥.浙江温州地区淤泥质海岸发育的探讨[J].华东师范大学学报(自然科学版)，1983，4:75-86.
[3]曹沛奎，董永发.浙南淤泥质海岸冲淤变化和泥沙运动[J].地理研究，1984，3(3):53-63.
[4]张勇，虞志英，金庆祥.波浪作用下淤泥质潮滩剖面侵蚀过程的计算模式--以江苏北部淤泥质海岸为例[J].海洋工程，1993，11:74-83.
论文作者:黄友标
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/22
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