淺談韓江航道擴能升級疏浚方案及斷面的設計研究

◎ 肖寶文 廣東正方圓工程咨詢有限公司

1.建設標準

航道整治里程172km，其中：三河壩至東里河口155km航段（含韓江117km、東溪18km、南溪11km、東里河9km）按內(nèi)河1000噸級航道標準建設，航道尺度為2.5m×60m×330m（其中東里河9km航段水深為2.8m）；東里河口至潮州港17km航段（包括東里河口4.5km、笠港水道11km、小金門水道1.5km）按內(nèi)河1000噸級航道、兼顧通航500噸級海輪標準建設，航道尺度為4.0m×60m×330m。

2.航槽平面布置

2.1 韓江三河壩至潮州供水樞紐

韓江三河壩至廣濟橋河段基本為單一河段，不存在選汊，基本沿用Ⅴ級航槽平面布置，只在高陂水利樞紐庫區(qū)個別航段調(diào)順取直，以船閘、橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿河流中間的深泓線走，順應河勢布置。廣濟橋至潮州供水樞紐河段被仙洲分為兩汊，目前左汊水深為4.2～13.6m，河面寬度為510～580m；右汊水深為4.4～7.8m，河面寬度為290～410m；左右汊均有船舶通航。考慮左汊下游能平順連接東溪船閘（Ⅲ級），而右汊下游順接西溪船閘（Ⅴ級），若從右汊到東溪船閘需在仙洲尾穿過東溪攔河壩上游轉(zhuǎn)入東溪，轉(zhuǎn)向過程中船舶將與水流成約90°夾角，且東溪攔河壩在流量大于4200m3/s時開閘，航道橫流非常大，非常不利與船舶航行安全；同時，左汊的水深條件較右汊好，因此，本次航道整治的航槽選擇在左汊。

2.2 東溪

東溪潮州供水樞紐至急水村河段基本為單一河段，不存在選汊，以船閘、橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿河流中間的深泓線走，順應河勢布置。急水村至廈深鐵路東溪大橋河段被龍口洲分為兩汊，目前左汊水深為0.8～4.1m，河面寬度為75～170m，基本不通航；右汊水深為2.5～4.9m，河面寬度不小于238m，為目前主航道，河床比較穩(wěn)定；從水流及通航條件來說，右汊優(yōu)于左汊，并且右汊一直是主航道、習慣航線，該河段跨河橋梁右汊通航凈空尺度優(yōu)于左汊。因此，本次航道整治的航槽選擇在右汊。廈深鐵路東溪大橋至南溪橋閘河段基本為單一河段，不存在選汊，以船閘、橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿河流中間的深泓線走，順應河勢布置。

2.3 南溪

圖1 航道斷面圖

南溪的南溪橋閘至東里橋閘河段基本為單一河段，不存在選汊，以船閘、橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿河流中間的深泓線走，順應河勢布置。

2.4 東里河

東里河的東里橋閘至馬鞍嶼河段為單一河段，不存在選汊，以船閘、橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿河流中間的深泓線走，順應河勢布置。

2.5 笠港水道

笠港水道馬鞍嶼至汛洲西河段為潮汐通道，以橋梁通航孔、固定的凹岸為控制點，航槽主要沿潮汐通道中間的深泓線走。

2.6 小金門水道

小金門水道汛洲西至潮州港航段為單一河段，不存在選汊，航槽主要沿深泓走。

3.橫斷面設計

3.1 挖槽設計邊坡

圖2 挖槽設計標準斷面圖

依據(jù)《疏浚與吹填工程設計規(guī)范》（JTS181-5-2012），并結(jié)合航道的實際情況，韓江三河壩至潮州供水樞紐河段挖槽設計邊坡取1:3，潮州供水樞紐至東里橋閘河段挖槽設計邊坡取1:5，東里橋閘至潮州港河段挖槽設計邊坡取1:8。

3.2 挖槽設計寬度

（1）韓江三河壩至東里河口河段。韓江三河壩至東里河口河段為內(nèi)河航道。根據(jù)航道尺度計算，內(nèi)河1000噸級、500噸級航道設計航道寬度分別為60m、55m，挖槽寬度取航道寬度，即：

（2）東里河口至潮州港航段。東里河口至潮州港航段為內(nèi)河兼顧海輪通航航道。根據(jù)航道尺度計算，通航500噸級海輪航道通航寬度為60m，對應通航水深為3.5m，滿足內(nèi)河1000噸級、500噸級船舶通航要求。根據(jù)《海港總體設計規(guī)范》（JTS165-2013）規(guī)定，航道斷面如圖1所示。根據(jù)航道尺度的計算結(jié)果，結(jié)合挖槽設計邊坡（1:8）進行計算，得出通航500噸級海輪航道挖槽寬度為 B=52m。

因此，內(nèi)河1000噸級兼顧通航500噸級海輪航道和內(nèi)河500噸級兼顧通航500噸級海輪航道挖槽寬度均為52m。

3.3 挖槽設計水深

（1）韓江三河壩至東里河口河段。韓江三河壩至東里河口河段為內(nèi)河航道，其中：①韓江三河壩至東里橋閘河段。根據(jù)航道尺度計算，內(nèi)河1000噸級、500噸級航道設計水深分別為2.5m、2.1m。由于該河段大部分位于樞紐庫區(qū)，尤其是庫尾容易出淺，從船舶航行安全角度出發(fā)，挖槽斷面宜考慮一定的備淤深度，本工程綜合考慮取0.4m。即：內(nèi)河1000噸級航道挖槽水深：H=2.5m+0.4m=2.9m；

內(nèi)河50 0噸級航道挖槽水深：H=2.1m+0.4m=2.5m。②韓江三河壩至東里橋閘河段。根據(jù)航道尺度計算，該河段內(nèi)河1000噸級、500噸級航道設計水深分別為2.8m、2.4m。由于該航段為河口段，航槽容易淤積，從日后航道維護及船舶安全航行角度出發(fā)，挖槽斷面宜考慮一定的備淤深度，本工程綜合考慮取0.5m。即：

表1 各河段水面比降統(tǒng)計表

內(nèi)河1000噸級航道挖槽水深：H=2.8m+0.5m=3.3m；

內(nèi)河50 0噸級航道挖槽水深：H=2.4m+0.5m=2.9m。

（2）東里河口至潮州港航段。東里河口至潮州港航段為內(nèi)河兼顧海輪通航航道，其中：①根據(jù)航道尺度計算，該河段內(nèi)河1000噸級、500噸級航道設計水深分別為2.8m、2.4m。由于該航段為河口段，航槽容易淤積，從日后航道維護及船舶安全航行角度出發(fā)，挖槽斷面宜考慮一定的備淤深度，本工程綜合考慮取0.5m。即內(nèi)河1000噸級、500噸級航道挖槽水深分別為3.3m、2.9m。②通航500噸級海輪航道通航水深為4.0m，航道設計水深為4.5m（考慮0.5m的備淤深度），即500噸級海輪航道挖槽水深為4.5m。

因此，內(nèi)河1000噸級兼顧通航500噸級海輪航道挖槽水深為4.5m；內(nèi)河500噸級兼顧通航500噸級海輪航道挖槽水深也為4.5m。

3.4 挖槽斷面

根據(jù)航道設計尺度、挖槽設計邊坡及《疏浚與吹填工程設計規(guī)范》（JTS181-5-2012）相關(guān)規(guī)定，挖槽斷面如圖2。

4.縱斷面設計

根據(jù)2017年5月編制的《韓江三河壩至潮州港航道擴能升級工程東山樞紐至潮州供水樞紐水文測驗成果報告》和2017年10月編制的《韓江三河壩至潮州港航道擴能升級工程工可階段水文測驗成果報告》，各河段的水面比降詳見表1。

5.結(jié)語

韓江航道擴能升級可以補齊區(qū)域基礎(chǔ)設施短板，完善綜合交通運輸網(wǎng)絡，從而帶動沿線產(chǎn)業(yè)的落戶和發(fā)展，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供交通保障，項目建設是必要的。疏浚工程作為航道擴能升級方案中重要的一環(huán)，在工可階段進行設計及研究，對下階段初步設計有重要參考價值。