重慶航道綜合碼頭對魚嘴長江大橋橋區通航影響分析

孔德化+楊會來+楊小文+劉作飛

摘 要：重慶航道綜合碼頭所在河段為典型的山區河流，其下游400米為魚嘴長江大橋。本文首先分析了該河段的水文泥沙特性及河床演變特征，論證碼頭建設對橋區通航的影響，提出了工程施工期以及建成后的通航安全保障措施。

關鍵詞：碼頭；河床演變；橋區分析；安全保障措施

中圖分類號：U617 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）06-0036-03

1 工程概況

擬建綜合碼頭工程位于長江上游重慶河段魚嘴大橋水道，右岸長葉磧與海壩磧之間。工程河段水葬至魚嘴段彎曲，灘口至蔣祠沱段河道順直。距下游魚嘴長江大橋400m，上距重慶主城區30.5km。工程河段河勢見圖1。

工程河段為典型的山區河流，其河岸組成較為堅硬，河床變形主要以推移質運動為主，懸移質幾乎不參加造床。天然情況下，河床年際間變化不大，淺灘演變遵循“洪淤枯沖”的規律，深槽表現為“洪沖枯淤”。

2 工程對橋區通航的影響

為分析工程建設對河段通航環境的影響，通過二維數學模型，考慮碼頭建設前后兩種工況，對工程進行概化研究，預測綜合碼頭建設對工程河段通航條件的影響。

2.1 工程對橋區航道布置的影響

（1）與航道邊界的關系：擬建碼頭位于長江右岸，低水位期位于航道邊界以外，高水位期距離主航道較近，對右岸航道布置有一定影響，但影響較小。

（2）與船舶航線的關系：右岸碼頭前沿停靠船舶時，下行船舶沿江心主流，距離碼頭有足夠的安全距離，上行船舶偏右岸上行，碼頭建設對上行船舶有一定的影響，過往船舶需加強了望。

（3）回旋水域對航道布置的影響：擬建碼頭回旋水域在低水位期基本處于航道邊界以外；高水位期回旋水域距離航道邊界較近，對航道布置有一定影響。

2.2 工程對橋區水流條件的影響

為分析擬建工程對橋區水流及通航條件的影響，采用實測的河道地形和水文資料建立二維水流數學模型，對工程前后河段的通航水流條件進行了模擬計算。

（1）碼頭前沿對過水面積的影響：通過對不同水位下的河寬及過水面積占據率的計算，在設計低水位時，擬建工程典型斷面河道過水面積占據率為1.34%；隨著水位的上漲，過水面積占據率有所增大，水位為175m時，占據率達到最大為2.92%，再隨著水位的升高，過水面積占據率有所減小（圖2 碼頭前沿過水面積計算示意圖）。

（2）對河道水位及比降的影響：由于工程建設減小了河道的有效過流面積，數模計算成果表明，碼頭建設對河段水位及比降的影響很小，最大水位變化值為10cm，發生在20年一遇洪水流量下，因此綜合碼頭建設不對橋區河段通航水位等造成不良影響。

（3）對碼頭前沿流速的影響：碼頭工程的建設，束窄了碼頭前沿斷面的過水面積造成碼頭前沿水域流速增大，減緩了上游流速，減小了碼頭下游局部范圍的水流流動。

計算河段流場分布顯示，擬建工程的修建對河道流場特征、主流帶位置及水動力軸線影響不大，主要對河道右岸工程區附近水域的流速及流場分布產生一定影響；河心水域河道流速變化不大。根據數模計算結果（表 1），在設計最低通航水位流量下工程前后本河段流場分布沒有發生明顯變化，水流運動趨勢基本一致，碼頭前沿局部水域流速略有增加，沒有對工程河段航道通航產生明顯不利影響。從工程后計算流場來看碼頭上游和下游，水流減緩，存在形成局部回流區趨勢。主航槽流速1.5 m/s～2 m/s，工程前后主航槽流速影響幅度約為1%。

綜上，碼頭工程實施之后，碼頭前沿的平均流速變動幅度小于0.10m/s，主航槽區域流速變動范圍小于0.05m/s之間。其中流速變化最大范圍位于碼頭前沿位置，流速變化達0.12m/s。由于碼頭對斷面過水面積侵占較小，且碼頭選址位置河勢較好，從工程河段安全通航角度，不會帶來明顯的不利因素，對橋區通航環境的影響是非常小的。

2.3 工程對河床演變的影響

本工程碼頭陸域工程高程基本在187m以上，不會對河道產生影響。船臺滑道為實體回填結構，在一定水位下會造成壅水和前沿擾流，但由于船臺距離河心距離較遠，不會對水流結構產生顯著不良影響。

結合該河段的河道組成及川江河床演變的特點，工程建成后不會對工程河段的河床演變規律及河勢造成較大影響，該河段的泥沙淤積分布規律、淤積量等和未建工程情況將基本一致，不會對魚嘴大橋及橋區通航環境產生顯著影響。

2.4 工程對橋區航標設置、維護、功能發揮的影響

低水位期時碼頭前沿位于航道邊界之外，對航標設置基本無影響；高水位期，航道展寬，碼頭前沿距離航道邊界較近，設置航標時需充分考慮碼頭前沿的安全距離，需對海壩磧右岸側面標調整配布。

同時，碼頭建設營運燈光也會影響改航標的正常功能發揮，因此夜間燈光需注意遮光并設置專用提示標志，避免對過往船舶造成影響，引發事故。

由于碼頭位于魚嘴長江大橋橋區河段，通航水域固定，因此碼頭建設不會對橋區以下河段的航標設置及功能發揮產生影響。

2.5 工程對船舶通航的影響

施工期對船舶通航的影響：施工期間，碼頭前沿是上行船舶主要通道，碼頭施工距離上行船舶航線較近，為保證施工期施工作業安全及船舶航行安全，防止事故發生，應專設施工標志或側面水上浮標，及早引導過往船舶遠離碼頭前沿，并發布相應的航行通告。

水上夜間作業船舶應按規定設置燈光信號，臨航道一側的燈光應采取遮蔽措施，避免對過往船舶造成不良影響。

由于擬建碼頭對岸為果園二期擴建工程，目前正在水上施工，工程河段過往船舶較多，進出施工區的船舶應加強瞭望，做好溝通，在保證安全的前提下方可進入施工區域。

3 結論及建議

（1）擬建碼頭與魚嘴長江大橋雖然距離較近，但魚嘴大橋右側橋墩位于岸上，屬一孔跨過通航水域，經論證，碼頭建設對魚嘴大橋無不利影響，基本滿足航道管理要求。

（2）碼頭建成營運后，高水位期碼頭前沿距離上行主航線較近，主航道通航水域有限，并且對岸為魚嘴作業區，下游為魚嘴長江大橋，通航環境復雜，作業船舶與過往船舶存在相互影響，因此過往船舶應持高度警惕，加強了望，嚴格按照航標布設航道航行，并保留一定的安全距離，嚴格遵守操作規程，以免發生海損事故。

（3）碼頭建成后，由于航道維護業務繁重，進出港作業船舶較多，雖然維護船舶尺寸不大，擬建工程河段周圍碼頭較多，過往船舶較密集，為保障碼頭作業和上、下行船舶的安全，碼頭建成后低水位時船舶進出港過程應按照規定航線，到指定區域調頭，嚴禁在橋區調頭或穿越主航道。

（4）現行航道布置與航標配布條件下，擬建碼頭低水位期位于主航道邊界之外，高水位期航道展寬對海壩磧右岸航標配布有一定影響。碼頭作業對主航道上行船舶有一定影響，因此碼頭建成后，需在碼頭前沿設置專用提示標志，并對工程河段航標配布加強維護調整，以保證碼頭作業與主航道通航的安全。

總的來說，擬建綜合碼頭為航道維護性公益碼頭，其功能的發揮對于河段的航道維護及魚嘴大橋及橋區通航環境具有積極的影響。

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