新時期港航疏浚工程技術應用研究

1 前言

港航疏浚工程技術的應用要依托實際發展框架體系，滿足疏浚市場的基本需求，在完善技術運維方案的基礎上，實現跨越式轉型，有效打造更加完整的疏浚處理方案，為地區經濟效益的提升奠定基礎。

2 疏浚工程技術內容

疏浚操作和吹填工程設計施工開始前要進行水深和地形測量，依據工程性質、規模和重要性分析相應資料，獲取施工區域內水文條件和氣象條件測定、地質勘察以及巖土試驗數據、疏浚操作和環境影響等，疏浚工程技術一般要進行以下操作：

2.1 水深和地形測量

水深和地形測量測圖比例尺為：

規劃可行性研究，測圖比例尺1∶2000-1∶20000。

初步設計，測圖比例尺為1∶1000-1∶5000。

在施工圖設計和施工過程中，航道測圖比例尺為1∶1000-1∶5000、泊位為1∶500-1∶1000。

2.2 水文分析

要進行水位觀測、水流資料收集、波浪資料、水溫資料、含鹽量資料等信息的集中收集。

2.3 地質勘察和巖土試驗

依據行業標準《港口工程地質勘察規范》（JTJ240）的相關內容進行要求的梳理，并進行勘探線、點位分析，保證淺層剖面儀測試探測數據的有效性[1]。

3 港航疏浚工程技術應用意義

3.1 港航疏浚工程技術的應用是提升地區經濟效益的重要舉措。深圳港作為重要的水上運輸基礎設施，是維護水運事業進步的關鍵，而只有建立完整的疏浚工程技術方案，才能提高建設質量，進一步整合適航能力，確保水運工作更加高效安全，維持海上交通管理規劃的綜合水平。同時，港航疏浚工程技術的應用也能提高運行效率，促進地區經濟效益和社會效益的雙贏[2]。

3.2 港航疏浚工程技術的應用能提升港口常規化運行的穩定性，真正打造安全運航體系；在基礎設施升級的基礎上，維持了航道的常規化管理水平，確保航道通過能力滿足安全穩定的發展要求。

4 港航疏浚工程技術應用方案

本文以深圳港西部港區出海航道疏浚拓寬工程（西部公共航道段第二、三標段）項目為例，標段二從施工圖K1+200斷面至海星碼頭港池北邊線對出水域K5+350斷面；標段三從K5+350斷面至航道北端點，即大鏟灣支航道節點位置K7+235.4斷面（圖1）。

4.1 港航疏浚工程技術應用要點

所謂疏浚工程，指的是借助人力或者機械方式開展水域的拓寬以及加深處理，并且在這個過程中完成水下土石方開挖工程單元，常規化的技術為吹填技術，分為基建性疏浚、維護性疏浚等。同時，相關技術部門要進行平均超深、允許超深、平均超寬、允許超寬等參數分析，依據mR=UR ×HDOP（其中，mR表示定位誤差、UR表示等效測距中的誤差、HDOP表示平面位置誤差放大因子）分析DGPS 定位中的誤差。

4.1.1 耙吸船施工技術

主要借助DGPS 和電子海圖進行定位處理，然后在固定深度進行設備和泥面接觸處理，有效完成潮位遙感測量工作，并且借助船上的推進裝置完成前移和控制工作，在水下也要借助泥泵進行抽吸處理。與此同時，針對疏浚范圍較大的區域，施工部門采取的是分段分層開挖控制流程，從而保證整體區域的平順度。在疏浚前航槽水深中間位置和兩側位置保持一致后，要從中間開挖，逐漸向兩側拓展，保證整體處理效果的合理性。

圖2 耙吸船挖泥流程示意圖

另外，要想整合疏浚監測平臺，就要保證能借助船舶動力定位和跟蹤系統進行對應情況的分析和跟蹤匯總。例如，借助超深報警系統預防超深開挖，當耙頭下放超過設定深度時將出現閃爍警示，及時提醒駕駛員及操耙手提升耙頭至合理開挖面。

4.1.2 掃海測量技術

在本次工程項目中，施工部門為了滿足測量整體控制要求，結合基準點、基準高程等對應數據完成了復測工作，保證加密處理的合理性，并且將原始控制點和加密點作為保護對象。若是借助GPS技術進行區域網的布設處理，就要結合不同時間段依次完成測時分布處理，并建立網絡基準結構，依據《全球定位系統測量規范》（GH2010）相關內容進行精度衡量分析。首先，施工部門采取了54 北京坐標系，建立對應的高程基面，有效整合具體的信息處理流程和規范；其次，施工部門開展了平面控制測量工作，結合原始控制網的相關數據，建立復測機制，主要是應用TrimbleRTK-GPS靜態觀測手法完成控制點和加密點的處理，保證了E網作業的合理性；最后，進行高程控制測量工作，采用瑞士生產的leicaDNA03 電子水準儀按四等水準BBFF測量模式進行水準復測及引測，所用儀器經有關部門檢定合格并在有效期內，整個作業過程以《國家三、四等水準測量規范》（GB/T 12898-2009）主要技術要求進行，并提交水準線路示意圖及水準觀測計算成果表。

4.1.3 內業處理技術

在實際操作工序內，為了保證水深測量內業水平滿足基本要求，技術部門應用軟件建立測量數據的匯總機制，并結合具體應用規范，按照標準化流程開展相應作業。

4.1.3.1 要進行船舶配置文件的處理，有效創建工程項目，利用對應的匯總機制完成基礎信息和數據的控制處理。

4.1.3.2 進行原始數據的轉換處理，利用相應的軟件處理手段完成數據信息的瀏覽、編輯導航以及姿態數據的匯總分析，集中進行聲速文件的編輯和改良。

4.1.3.3 完成條帶編輯處理，創建和導入水位的相關數據，并且進行數據合并分析，盡量完成校準數值的計算過程和檢查過程。

4.1.3.4 要進行子區編輯，利用TPE 計算完成外業圖版的分析，最終生成CUBE 曲面結構，設定假設數值，保證內業處理工作的綜合效果。

除此之外，要利用多波束測量的方式外城外業處理，建立內業分析和外業處理并行的信息管理平臺[3]。

圖3 多波束測量示意圖

5 疏浚后的船舶通航評估

在工程項目結束后，施工部門聯合技術部門對船型通航水平進行了集中評估，確保整體運行的安全性和穩定性，最大化發揮相應技術的優勢，促進深圳港各個區域疏浚管理工作水平的全面進步。

5.1 保證工程項目的實際效果能滿足規范要求的通航吃水要求。例如，銅鼓航道備淤水深0.6m，西部公共航道備淤水深0.4m；按船舶通航吃水為15.32m 計算，銅鼓航道內通航富裕水深為船舶實際吃水的12.9%（滿足設計低水位0.4m）；西部公共航道內通航富裕水深為船舶實際吃水的10%。

5.2 要進行流量預測。

表1 流量預測數據

5.3 進行營運期的安全管理，確保組織模式和協調模式的完整性，依據交通組織基準的具體要求，保證船舶進出港、出航的安全性，利用對應的監督監管方案維持整體穩定效果[4]。

5.4 疏浚工作結束后，利用疏浚土方完成其他作業，提升利用率和深圳港運輸效率。由于流量的提升，因此港口貿易經濟效益也實現了有效升級，達到了綜合疏浚的目標。

6 結語

總而言之，對于海港而言，疏浚工程技術的應用是提升整體運行質量和運行穩定性的重要方案。相關部門要積極踐行動態化管理機制，在整合具體因素的基礎上，秉持安全監督管理原則，在發揮技術優勢的基礎上促進整體管理系統的全面進步。