港航疏浚工程技術(shù)的應(yīng)用要依托實(shí)際發(fā)展框架體系,滿足疏浚市場(chǎng)的基本需求,在完善技術(shù)運(yùn)維方案的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)跨越式轉(zhuǎn)型,有效打造更加完整的疏浚處理方案,為地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益的提升奠定基礎(chǔ)。
疏浚操作和吹填工程設(shè)計(jì)施工開始前要進(jìn)行水深和地形測(cè)量,依據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模和重要性分析相應(yīng)資料,獲取施工區(qū)域內(nèi)水文條件和氣象條件測(cè)定、地質(zhì)勘察以及巖土試驗(yàn)數(shù)據(jù)、疏浚操作和環(huán)境影響等,疏浚工程技術(shù)一般要進(jìn)行以下操作:
2.1 水深和地形測(cè)量
水深和地形測(cè)量測(cè)圖比例尺為:
規(guī)劃可行性研究,測(cè)圖比例尺1∶2000-1∶20000。
初步設(shè)計(jì),測(cè)圖比例尺為1∶1000-1∶5000。
在施工圖設(shè)計(jì)和施工過程中,航道測(cè)圖比例尺為1∶1000-1∶5000、泊位為1∶500-1∶1000。
2.2 水文分析
要進(jìn)行水位觀測(cè)、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(zhì)勘察和巖土試驗(yàn)
依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ240)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行要求的梳理,并進(jìn)行勘探線、點(diǎn)位分析,保證淺層剖面儀測(cè)試探測(cè)數(shù)據(jù)的有效性[1]。
3.1 港航疏浚工程技術(shù)的應(yīng)用是提升地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措。深圳港作為重要的水上運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施,是維護(hù)水運(yùn)事業(yè)進(jìn)步的關(guān)鍵,而只有建立完整的疏浚工程技術(shù)方案,才能提高建設(shè)質(zhì)量,進(jìn)一步整合適航能力,確保水運(yùn)工作更加高效安全,維持海上交通管理規(guī)劃的綜合水平。同時(shí),港航疏浚工程技術(shù)的應(yīng)用也能提高運(yùn)行效率,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏[2]。
3.2 港航疏浚工程技術(shù)的應(yīng)用能提升港口常規(guī)化運(yùn)行的穩(wěn)定性,真正打造安全運(yùn)航體系;在基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的基礎(chǔ)上,維持了航道的常規(guī)化管理水平,確保航道通過能力滿足安全穩(wěn)定的發(fā)展要求。
本文以深圳港西部港區(qū)出海航道疏浚拓寬工程(西部公共航道段第二、三標(biāo)段)項(xiàng)目為例,標(biāo)段二從施工圖K1+200斷面至海星碼頭港池北邊線對(duì)出水域K5+350斷面;標(biāo)段三從K5+350斷面至航道北端點(diǎn),即大鏟灣支航道節(jié)點(diǎn)位置K7+235.4斷面(圖1)。
4.1 港航疏浚工程技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)
所謂疏浚工程,指的是借助人力或者機(jī)械方式開展水域的拓寬以及加深處理,并且在這個(gè)過程中完成水下土石方開挖工程單元,常規(guī)化的技術(shù)為吹填技術(shù),分為基建性疏浚、維護(hù)性疏浚等。同時(shí),相關(guān)技術(shù)部門要進(jìn)行平均超深、允許超深、平均超寬、允許超寬等參數(shù)分析,依據(jù)mR=UR ×HDOP(其中,mR表示定位誤差、UR表示等效測(cè)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(shù)
主要借助DGPS 和電子海圖進(jìn)行定位處理,然后在固定深度進(jìn)行設(shè)備和泥面接觸處理,有效完成潮位遙感測(cè)量工作,并且借助船上的推進(jìn)裝置完成前移和控制工作,在水下也要借助泥泵進(jìn)行抽吸處理。與此同時(shí),針對(duì)疏浚范圍較大的區(qū)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(qū)域的平順度。在疏浚前航槽水深中間位置和兩側(cè)位置保持一致后,要從中間開挖,逐漸向兩側(cè)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(jiān)測(cè)平臺(tái),就要保證能借助船舶動(dòng)力定位和跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)情況的分析和跟蹤匯總。例如,借助超深報(bào)警系統(tǒng)預(yù)防超深開挖,當(dāng)耙頭下放超過設(shè)定深度時(shí)將出現(xiàn)閃爍警示,及時(shí)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(cè)量技術(shù)
在本次工程項(xiàng)目中,施工部門為了滿足測(cè)量整體控制要求,結(jié)合基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)高程等對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)完成了復(fù)測(cè)工作,保證加密處理的合理性,并且將原始控制點(diǎn)和加密點(diǎn)作為保護(hù)對(duì)象。若是借助GPS技術(shù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)的布設(shè)處理,就要結(jié)合不同時(shí)間段依次完成測(cè)時(shí)分布處理,并建立網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)結(jié)構(gòu),依據(jù)《全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范》(GH2010)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行精度衡量分析。首先,施工部門采取了54 北京坐標(biāo)系,建立對(duì)應(yīng)的高程基面,有效整合具體的信息處理流程和規(guī)范;其次,施工部門開展了平面控制測(cè)量工作,結(jié)合原始控制網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù),建立復(fù)測(cè)機(jī)制,主要是應(yīng)用TrimbleRTK-GPS靜態(tài)觀測(cè)手法完成控制點(diǎn)和加密點(diǎn)的處理,保證了E網(wǎng)作業(yè)的合理性;最后,進(jìn)行高程控制測(cè)量工作,采用瑞士生產(chǎn)的leicaDNA03 電子水準(zhǔn)儀按四等水準(zhǔn)BBFF測(cè)量模式進(jìn)行水準(zhǔn)復(fù)測(cè)及引測(cè),所用儀器經(jīng)有關(guān)部門檢定合格并在有效期內(nèi),整個(gè)作業(yè)過程以《國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》(GB/T 12898-2009)主要技術(shù)要求進(jìn)行,并提交水準(zhǔn)線路示意圖及水準(zhǔn)觀測(cè)計(jì)算成果表。
4.1.3 內(nèi)業(yè)處理技術(shù)
在實(shí)際操作工序內(nèi),為了保證水深測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)水平滿足基本要求,技術(shù)部門應(yīng)用軟件建立測(cè)量數(shù)據(jù)的匯總機(jī)制,并結(jié)合具體應(yīng)用規(guī)范,按照標(biāo)準(zhǔn)化流程開展相應(yīng)作業(yè)。
4.1.3.1 要進(jìn)行船舶配置文件的處理,有效創(chuàng)建工程項(xiàng)目,利用對(duì)應(yīng)的匯總機(jī)制完成基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)的控制處理。
4.1.3.2 進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理,利用相應(yīng)的軟件處理手段完成數(shù)據(jù)信息的瀏覽、編輯導(dǎo)航以及姿態(tài)數(shù)據(jù)的匯總分析,集中進(jìn)行聲速文件的編輯和改良。
4.1.3.3 完成條帶編輯處理,創(chuàng)建和導(dǎo)入水位的相關(guān)數(shù)據(jù),并且進(jìn)行數(shù)據(jù)合并分析,盡量完成校準(zhǔn)數(shù)值的計(jì)算過程和檢查過程。
4.1.3.4 要進(jìn)行子區(qū)編輯,利用TPE 計(jì)算完成外業(yè)圖版的分析,最終生成CUBE 曲面結(jié)構(gòu),設(shè)定假設(shè)數(shù)值,保證內(nèi)業(yè)處理工作的綜合效果。
除此之外,要利用多波束測(cè)量的方式外城外業(yè)處理,建立內(nèi)業(yè)分析和外業(yè)處理并行的信息管理平臺(tái)[3]。
圖3 多波束測(cè)量示意圖
在工程項(xiàng)目結(jié)束后,施工部門聯(lián)合技術(shù)部門對(duì)船型通航水平進(jìn)行了集中評(píng)估,確保整體運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,最大化發(fā)揮相應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)深圳港各個(gè)區(qū)域疏浚管理工作水平的全面進(jìn)步。
5.1 保證工程項(xiàng)目的實(shí)際效果能滿足規(guī)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(jì)算,銅鼓航道內(nèi)通航富裕水深為船舶實(shí)際吃水的12.9%(滿足設(shè)計(jì)低水位0.4m);西部公共航道內(nèi)通航富裕水深為船舶實(shí)際吃水的10%。
5.2 要進(jìn)行流量預(yù)測(cè)。
表1 流量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)
5.3 進(jìn)行營(yíng)運(yùn)期的安全管理,確保組織模式和協(xié)調(diào)模式的完整性,依據(jù)交通組織基準(zhǔn)的具體要求,保證船舶進(jìn)出港、出航的安全性,利用對(duì)應(yīng)的監(jiān)督監(jiān)管方案維持整體穩(wěn)定效果[4]。
5.4 疏浚工作結(jié)束后,利用疏浚土方完成其他作業(yè),提升利用率和深圳港運(yùn)輸效率。由于流量的提升,因此港口貿(mào)易經(jīng)濟(jì)效益也實(shí)現(xiàn)了有效升級(jí),達(dá)到了綜合疏浚的目標(biāo)。
總而言之,對(duì)于海港而言,疏浚工程技術(shù)的應(yīng)用是提升整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定性的重要方案。相關(guān)部門要積極踐行動(dòng)態(tài)化管理機(jī)制,在整合具體因素的基礎(chǔ)上,秉持安全監(jiān)督管理原則,在發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上促進(jìn)整體管理系統(tǒng)的全面進(jìn)步。