碼頭區域回淤分析與疏浚方法

王青

摘 要：隨著我國經濟改革不斷深化的新局勢之下，我國經濟發展正處于快速發展階段，對此我國加快了對內河碼頭和海運碼頭港的建設。基于此，本文將以某碼頭為例，對海域泥沙淤積的特點進行探討，總結出航道疏浚和碼頭港池的重建對策，同時，根據清淤能力及回淤的大小不同，深入分析造成2次清淤施工結果不同的原因，為今后同類型施工提供參考。

關鍵詞：碼頭區域 回淤 疏浚

從目前的碼頭的發展形勢來看，我國內河碼頭在貨運上發揮著關鍵的作用，對此要根據碼頭建設情況對回於現象進行系統性的分析。按照分析結果來做出行之有效的處理辦法。在古代時期，我國就有了碼頭，對此我國人們對于以疏浚方式處理碼頭回於的的經驗比較成熟，可是由于在不同的時期，對此應該使用不同類型的疏浚方式來解決碼頭中的回於現象。因此，本文將對某重件碼頭的區域回淤進行分析探討，同時找到相應的疏浚方法。

1.工程概況

在某一個大型碼頭修建過程中，其主要是為整個廠區提供海上運輸，這樣可以有效解決路路運輸過程中因為地形環境所致，而不能運輸一些相對重型的材料及設備。碼頭工程中的總平面布置如圖1所示。

2.碼頭工程建設自然條件情況分析

2.1波浪條件

該工程所在的海域常浪主要是S向，波浪年發生的頻率基本保持在 30.69%，次常浪向在SSW向，其中常年發生的頻率保持在8.38%，其所形成的玫瑰花圖如圖2所示。波浪顯著的周期基本保持在12s以上，也算是長周期波浪，最近100年中所出現的波高基本保持在3.5間次中，沒有呈現規律性。

2.2潮汐

從現場以西大約8km的漁港一個月的潮位觀測資料來看，本地區潮汐判別系數主要是在0.63左右，以此可以判斷為半日潮，也就是說每天兩次高潮兩次低潮，根據多年的統計分析，判斷出平均潮差值在2.26m。本海區中最大的垂線平均流速在0.306m/s，其中最小的平均流速在0.125m/s，潮的動力相對薄弱。

2.3泥沙

從該碼頭當地水科所分析試驗后得出，該碼頭泥沙屬于沙質性的，由于沙子的粒徑相對較粗，中值粒徑基本保持在0.16～0.70mm。沙子的平均值大約在0.35mm。底質從岸向海上主要是由粗的沙粒到細的沙粒分布，總的來講，海區泥沙分布相對均勻。從海區海水中的沙量的分析來看，其中水體平均值基本保持在4.18mg/L，含沙量相對較少。對此海區及岸灘泥沙主要是在波浪的推動下而形成底部泥沙運動，但是由于海浪運輸沙子的能力相對較強，這將會世道港池去在碼頭中建立其被淤積的陸地，對此需要在港池及航到的疏浚下才能實現通航。

3.降低泥沙回於的方法

3.1建立臨時擋沙堤壩

為了保證沙子可以沿岸移動，其起初所繪制的修建圖如圖3所示，其中有3道臨時的擋沙壩，首先是修建AB段，當看到堤壩的擋沙效果以后在修建剩余的兩段。根據實際情況來看，在修建了AB段堤壩以后，看到了明顯的效果，但是在大浪作用下，所看到的效果并不是很明顯，對此CD段和EF段就沒有進行修建。

3.2小浪條件下進行回淤觀測

在11月份的時候，堤壩出小浪淤積，工作人員在11月27號到12月11號總共對小港巷道及航池出的水深測量了四次，根據設計疏浚圖來看，以端面分段計算清理到實現通航需要進行剩余靜態清沙，在相鄰端面平均后在根據間距來計算方量，其計算公式如下所示：

通過計算后得知，到11月17日時，剩余需清理余靜態方量大概是2.56萬m2，而到12月11日時，增加到3.09萬m2的靜太方量，達到了0.52萬m3的淤積方量，平均375m3/d，因此，在進行清理的過程中，必須對西防坡堤口門處的水位變化進行密切關注，同時，測量頻率也要加大，以保證及時關注回淤情況。

3.3加快東堤施工

根據圖2中所標注的SSW向波浪可以看到，當東堤修建301.05m直線段時，在此過程中基本沒有對港池內部進行改善，其中波浪還能直接進入到港池中；只是以顯著浪向SSW190°形成掩護形式，這樣就能掩護住西堤堤頭及小港池所有部分。從目前的實際情況來看，同時在相對較長的周期波浪的影響下，依舊可以發現有較大部分波浪可以繞過整個堤頭，隨后就會進入到港池中。因此務必要加快大東堤中的速度，這樣才能以最快速的速度改善整個大港區域中所形成的波浪，從中也能降低波浪動力對沙子的作用。這樣就可以為整個小港池提供較好的清於能力，根據有關的調查報告來看，港池中的波浪環境有了明顯的改觀。

4.第2次疏浚方案及其措施措施

從其工程布置圖來看，臨時重件碼頭布置坐落于弧形海灣的西側，其分別在小島和陸域山體的中間為主，以此形成西防坡提掩護形式，西堤可以延長到120m；西防坡堤可以穿越到近岸水體渾濁、泥沙運動相對激烈的部分，以此形成了臨時大件船舶停靠在小港池附近，在此過程中可以為整個靠泊船舶提供相關的放浪掩護作用，而且還能降低港池及取水口出的泥沙淤積，進而起到了防波擋沙的作用。永久卸煤碼頭一般布置在弧形海灣的東側位置，將其主要設計為離岸碼頭，并在東堤的掩護之下，其整個堤長在759m，其中也分為直線段301.053及拐彎段458.679m，以此形成了運煤船舶的大港池，東堤在整個港池內部停靠泊船并提供相關的波浪掩護，這樣以來可以減少港池內部的回於。

實現疏浚最為關鍵的一步就是要對口門航道處水深進行判斷，其主要是判斷航道處水深能否實現通航要求，也就是怎樣對口門巷道進行處理。在結合第一次清於后而出現回於現象來看，從整個清沙順序來看，主要是對港池內碼頭向淤積航道進行清理，在其清理過程中主要是用絞吸式的抽沙船來實現抽沙，其中沙子會通過300余m的輸送管道將沙子運輸到沙堆上，當沙子在沙堆上將其水進行過濾然后再利用裝載機將沙子裝在卡車上將其運輸到別的地方。對此根據當前的實際情況來看，可以用下面幾種方法來實現清於：

（1）對港池內部實現靜態深挖。疏浚的時候首先從港池內部進行清理。當沙壩未被開啟的時候，碼頭前面部分的港池中的水基本保持靜態，回於的時候不會產生作用。首先由挖掘機在堤壩上向下挖1m左右，在堤壩水中的部分主要用抽沙設備實現抽沙。在第一次清於吸取經驗以后，在隨后的清於過程中要注意打開沙壩以后出現回於現象，對此要對港池區實現深挖，其中達到通航的向下3m到4m左右即可。

（2）當處于小浪環境的時候，才能打開口門沙壩。對于打開口門處沙壩的時間在整個清於過程中占據著重要的位置，其中比較關鍵的影響因素就是波浪。在物模實驗過程中，波浪在破碎帶處的深度浪高是1.28倍。當整個波浪逐漸增大的時候，波浪的作用力就會變得很強，當破碎處深度變的很深的時候，就會將其中深水區中的海沙帶到堤岸出。若是當波浪較大的時候打開了口門，那么就會導致大量的沙子在被涌入到小港池中，將會造成嚴重的后果。對此想要打開口門的時候，應該選擇在小浪的作用下才可以。在打開臨時沙壩口門時，需要用挖掘機從堤壩向海岸出挖，所挖出的沙子都需要運走。在挖的過程中可以根據當地的實際情況，選擇一段不挖。當海水處于低潮位的時候，挖掘機就可以直接在海水中進行工作，而當漲潮的時候，首先需要用抽沙機挖掘，隨后用裝載機將這些沙子進行轉移。

5.項目疏浚總結

（1）因為防波堤所形成阻擋波浪的效果不相同：在第一次疏浚過程中防波堤只是 從施工到直線部分，在此過程中并沒有實現相關的波浪掩護，這樣一來運輸船也就部門靠近小港池附近的巷道。在第二次疏浚過程中，當打開臨時擋沙壩堤到了施工部分的630m處的時候，在這種形式之下就會掩護大港池部分的波浪。

（2）回於量與施工的情況基本上不一樣：在第一次疏浚過程中由于沙子在波浪的影響下其移動能力較強，據相關統計沙子每天大約16h接近3000m3的移動，那么需要在水中抽取沙子大約在1500～2000m3。在第二次疏浚過程中，每天大約會有500～750m3，那么每天需要3臺16in絞吸式抽沙船抽取2000～3000m3。

6.結束語

綜上所述，通過對上述工程案例的分析與研究得知，其實疏浚施工和下防波堤是不可同時進行的，只有不斷提高防波堤的施工進度，等到擋沙條件形成時才能進行疏浚，同時，這也是保持重件碼頭港池投入正常使用的前提。不斷加快我國對大型碼頭艱建設的速度，為推動我國內河貨運運輸的發展奠定了基礎。

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