■李建寨,郭志龍 ■江西省路港工程局,江西 南昌 330043
某航道全長50海里,沿途一共有五個分段、四個轉(zhuǎn)折,根據(jù)船舶的進港方向,可以分為下航道、外航道、上航道和內(nèi)航道,在外航道D12燈浮下游的部分,設計的標準寬度為545m,有效航道的寬度為400m,在DI2燈浮的上游上航道、下航道、內(nèi)航道和圓圓沙航道的標準設計寬度為500m,有效的航道寬度為400m,工程主要由南北導堤工程、分流口魚咀工程和丁壩工程構成,其中南北導堤工程主要是用來對水流進行歸集、對河勢進行穩(wěn)定,分流口魚咀工程主要是為了對分流、分沙比進行穩(wěn)定,丁壩工程主要是用來對水流進行約束和歸順,降低回淤,增加航槽的深度。
(1)在航道的集裝箱碼頭周圍的水域水逐漸變淺,導致船舶進入到該水域后靠泊、掉頭的富余水的深度降低,操縱性能降低、掉頭回旋圈增加,很容易撞到碼頭上面。(2)在外四期和五期集裝箱碼頭開出了一個九米左右的淺水區(qū)。(3)通過對相關資料進行查閱發(fā)現(xiàn),在整治航道時,對北港和南港的影響不大,對南槽的影響比較大,為了降低北槽和南槽的水量交換,使?jié)q落流速提高,進行切彈沖刷的方法來加快槽的形成,從理論的角度來看,南槽會變淺,但是在實際的情況是南槽還在不斷變深,這樣就會導致北槽的容積和南槽的容積比出現(xiàn)變化,分流比也會隨之變化,在丁壩四周不但淤淺的情況下,北槽的容積會降低,會進一步對南北槽的分流比造成影響。
(1)按照相關的要求規(guī)定,在主航道水的深度為8.6m時,需要在其兩側設置深度為7m,寬度為500m的副航道,但是在實際的工程施工中,對這方面的設計考慮不夠全面,導致船舶副航道使用困難[1]。(2)從集裝箱碼頭進入到錨地船舶都需要從深水航道穿過,再加上一些從深水航道穿越的小船的影響,導致大吃水的船舶避讓起來很困難,如果船舶讓到槽外,很可能導致擱淺的情況出現(xiàn)。(3)在天氣正常的情況下,在D6燈浮附近南側的引航作業(yè)區(qū)需要進行引航員的接送作業(yè),受到大風浪的影響,在進行引航員接送作業(yè)時,引航船只可以移動到D16燈浮附近進行作業(yè)。由于這項作業(yè)只限于經(jīng)過船長同意的出口船以及白天進口的集裝箱船,在船舶航行到D16燈附近時,引航員會從船上離開,導致船方的風險增加。在航道工程治理工程完成施工后,會增加進出巷船舶的吃水,會影響船舶的行駛安全,比如當引航員離輪和登輪地點再外移,必然會增加引航員登、離輪的困難程度,如何對引航員的人身安全進行保障成為了管理中的主要問題。
在航道整治的過程中,應急錨地的設置是很有必要的,設置了應急錨地,對于吃水比較深的船舶來說,可以分兩潮水出口,不難想象如果深水航道的長度為100海里,船舶在行駛的過程中按照15節(jié)的速度進行行駛,此時,操控船舶的人員就會只對低潮的高度關系進行考慮,不再考慮高潮的高度,由于在深水航道中,船舶一定會遇到低潮,航道就可以利用海水的深度來降低低潮的高度[2]。如果航道中其它位置深度都比較大,只有一個淺點時,航道就可以使用最大水深的淺點來提高潮水高度,從而利用這個錨地提高船舶在航道的通過能力,錨的范圍不用太大,只需要供給兩艘左右的船舶應急使用即可,但是水的深度要在15m以上。
在使用疏浚船進行疏浚時,挖出的泥會就近入到拋泥區(qū),或者進行二次搬運,也就是使用疏浚船將挖出的泥拋到吹泥站的泥坑中,然后使用絞吸挖泥船吹填入淤,但是根據(jù)該巷道的自身特點來看,大量的懸浮細顆粒泥沙在不斷漲潮和落潮的情況下,泥沙顆粒也會反復搬運,會提高近底泥沙的濃度,導致部分水域和航道出現(xiàn)淤積的情況,如果在疏浚的過程中,可以把挖掘的泥吹到岸上,那么就可以取得非常不錯的施工效果,所以,科學的選擇拋泥區(qū)是非常重要的。
根據(jù)進出口貨物的種類以及潮汐的規(guī)律,在整治航道時可以讓航道的中間稍微淺一些,航道的兩端稍微深一些,以便可以對潮高進行利用。當前,由于此航道主要是用來進出口礦石、煤炭和石油,船只利用漲潮時間從航道經(jīng)過,然后在落潮時間從航槽駛出,在航道兩側端口處船舶遇到的潮位是最低的,因此,如果想要提高疏浚航道的使用率,航道要中間淺、兩端深,在船舶順潮前進的時候,如果潮位比較低,航道的深度越大越高,當潮位比較高時。潮位和水深此起彼伏,潮位和水深的變化幅度比較小[3]。在出口位置,要求航道的兩端比較淺,在設計時,要根據(jù)實際的用途進行設計。
在航道整治的過程中,對航道的航行方法和主副航道之間的關系進行分析,并制定詳細的規(guī)章制度,在航道水深逐漸增加的情況下,在任意時間段,吃水深度在11m以下的船舶都可以從航道經(jīng)過,由于一些舊的船舶以及雜貨船的頂流航速一般在10節(jié)以內(nèi),如果流進深水航道,就會對航道的流量造成影響。因此在設計時,根據(jù)相關要求,深水航道船舶的平均航行速度要在10節(jié)以上,對于不達標的船只來說,要強制要求其使用副航道或者安裝拖輪頂推,此外,制定了主副航道的航行方法和航道之間的關系。
通過提高深水航道船舶的通行速度,可以有效的降低運輸成本,降低船舶的密度,此外還可以提高船舶的流量,對航道的利用率進行提高。對于水深良好的航段,可以使用臨時搬燈浮來對航道進行拓寬,也可以將拓寬部分用來船只之間的追越,而不只是進行槽外追越??紤]到在一定的時間段有的船只速度比較慢,在航道水深逐漸變深的情況下,槽外相對水深就變淺,如果仍然允許船只在槽外進行追越,重載船追越的機會更低,會影響重載船的通行,為了便于追越的實施,可以使用航道邊坡和AIS虛擬航標來對航道進行拓寬。
在航道整治的過程中,對航道通行能力進行提升是整治過程中非常重要的一個環(huán)節(jié),通過提升通航能力,不僅改善了碼頭和航道的水深條件,同時,對管理手段和通航能力進行了改善,只有不斷的對相關的管理制度和管理手段進行完善,才可以達到港行單位未來的發(fā)展要求,航道的建設問題和航道的通行能力是相輔相成的,是相互適應、相互調(diào)整的,此外,還需要對長江口深水航道雙向通航船舶的寬度問題進行解決。
綜上所述,在整治航道時,需要根據(jù)具體的泥沙條件和水流變化情況開展施工,在此工程設計時,是將建筑物航道所在的叉道保持落潮優(yōu)勢的基礎上,形成固定的邊界,對流場進行穩(wěn)定,從而對地形進行調(diào)整,對叉道中攔門沙淺段進行消除,降低灘槽的高差。在本航道中,主要的建筑物為占據(jù)數(shù)量比較多的丁壩、兩條導堤等,但是丁壩的修筑導致河槽的阻力提高,丁壩的壅水也會提高流速,降低北槽的容積。由于該航道的泥沙問題相對復雜,需要進一步深化研究,做好現(xiàn)場觀察工作,要定期對北港、南港北槽分流比等進行觀察,保證北槽有良好的落潮流量,在對該航道治理項目進行評估時,使用邊投入邊整治的方法進行管理,通過試驗來得到具體的數(shù)據(jù)參數(shù),達到檢驗施工方案的效果,要深入分析工程中的相關問題,提供決策的相關依據(jù),確保航道整治工作達到規(guī)定要求。
[1]金澤煒,李文正,虞志英.長江口深水航道的回淤問題[J].中國港灣建設,2003(05):78 ~79.
[2]樂嘉鉆,陳志呂,阮偉.長江口深水航道的選擇及其治理原則[J].水利水運工程學報,2005(02):38~39.
[3]陳志昌,樂嘉鉆.長江口深水航道整治原理[J].水利水運工程學報,2005(01):62~63.
[4]陳愛平,智廣路,楊曉東.長江口深水航道雙向通航船舶寬度開發(fā)與研究[J].中國航海,2008(02):74~75.