丰南黑沿子中心渔港港池航道清淤维护工程清淤区域回淤情况分析

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摘 要：本文对丰南黑沿子中心渔港港池航道清淤维护工程清淤区施工过程进行回淤监测并对施工完工后的回淤情况进行分析，为以后该地区港池航道建设提供参考数据。通过完善的回淤监测方案获取数据，对监测数据进行分析总结，能够很好的控制工程质量并提供准确的数据来计算工程量。

关键词：回淤量；疏浚；监测

中图分类号：C35 文献标识码： A

1 工程概况

根据河北省廊坊地区水利局规划设计处地质勘察报告分析，丰南港区域属于淤泥质海岸，航道和附近海岸土质主要为淤泥和亚粘土。疏浚区域为黑沿子河内航道以及向河外延伸的航道，施工区域表层存在一层淤泥层，下层为较硬的粘土层，因而区域内水体较浑浊，本海区的潮汐性质属不正规半日潮，潮汐强度中等，区域内潮汐作用明显。丰南港区规划中，利用黑沿子河口至涧河口之间岸线形成环抱式港池，该港池以后存在维护疏浚，对这地区回淤情况进行分析，为以后该港池清淤提供参考，确保船舶航行安全。

丰南黑沿子中心渔港港池航道清淤维护工程工期为2012年4月至2012年12月31日。在前期的清淤作业过程中，发现施工区域内回淤情况比较严重，因此，对清淤区域内回淤情况进行了监测，直到航道清淤工程工期结束。对各开挖区域水深进行测量，并对测量结果进行汇总、对比和分析。

2 工程平面位置图

本工程施工区域为狭长区域，区域两边为沿海浅滩，浅滩都是淤泥质地质，进场临时航道和清淤二三区位于河外，清淤I、I′位于河口内。

图1 工程平面位置图

3 施工过程中回淤情况及其分析

3.1 施工过程回淤情况

按照离黑沿子河道的距离将清淤区分为三块作为研究分析对象，其中进场临时航道、清淤三区处于黑口子与河外分界外，清淤I、I′II区位于黑沿子河道内。在施工监测过程中，取施工区域内平均水深数据作为依据，测图时固定了测线，出图时按照同一标准进行出图。所得回淤监测数据整理如下图2所示：

图2 整体回淤曲线图

3.2 数据分析

通过施工时回淤监测数据显示，河道内回淤量明显大于河外回淤量。在五月份进场临时航道开挖过程中，由于只有一条船舶在外海施工，且不受上游航道开挖影响，在前期进行监测时，每周回淤量很小，月回量才达0.3m。

对于船舶施工过程中，对船挖深进行了及时测量，通过水深数据发现，在船施工一个星期周期内，回淤量是最高的，临时航道和清淤三区第一个星期内回淤量为0.3m-0.6m之间，回淤量大小与施工船舶的性能有直接的关系。当回淤稳定后，还将持续回淤，在前两个月之内每周回淤量为0.1m-0.2m之间，以后回淤量逐渐稳定并减小，转变为原来的动态平衡。

由于河道受上游水冲刷以及淤泥比较深的影响，河道内施工区域造成的回淤情况略大于河外施工区域回淤情况，第一星期内回淤量为0.4m-0.7m之间。当回淤稳定后，还将持续回淤，在前两个月之内每周回淤量为0.1m-0.25m之间，以后回淤量逐渐稳定并减小，转变为原来的动态平衡。

由于清淤三区西侧先开挖，后开挖东侧区域，并且开挖深度不一样，西侧比东侧浅。在东侧开挖过程中，对西侧已开挖区域进行测量时，发现西侧水深比原来更深。说明西侧开挖之后，底层泥面没有完全沉淀，受潮水和船舶施工影响，主要流向了东侧开挖区域。

4 施工完工后整体回淤分析

在整个施工过程中，施工前期回淤量是最大的。随着时间往后推移，回淤速率越来越小，直到处于河口原来动态回淤速率。

通过各区域回淤数据曲线可知，航道内前期回淤量最大，其次是清淤三区，最后是河口外面的临时航道。这与施工船舶安排有很大关系，河道内处于上游位置，从河道外向河道里的施工时间安排，迫使临时航道持续回淤，且持续时间是最长的，回淤量也是最大的。

从观测数据发现，三个区域在第十一周至十二周期间存在一个拐点，过了这个拐点时间间隔，以后回淤量将比前期减小，三个区域回淤速率基本上相同。

4.1 施工区域回淤原因分析

河道回淤受风浪，潮流，季节等因素的影响。该施工区域处于河口及浅滩区域，其泥沙运动有以下特点[1]：

（1）波浪、潮流是泥沙运动的主要动力，泥沙运动具有非恒定性。

（2）泥沙运动具有非饱和性（不平衡输沙），即水体含沙量不一定等于水体挟沙力或说水体含沙量并不是总等于挟沙力。

（3）泥沙颗粒很细，受盐水和泥沙本身的电化学性质及吸附作用的影响，悬移质（悬沙）一般呈絮凝沉降。

（4）由于泥沙粒径较细，泥沙运动通常属于悬移质运动范畴，在潮汐河口及其附近海域，底床的冲淤变化主要由悬沙造成。

施工过程中，海水中上层和底层的含泥量远大于施工前，施工过程中，施工区域底层存在大量悬浮泥沙，随着潮流、 波浪、 和风力重力、等作用下，慢慢沉淀，以致测量验收时达不到设计标高。根据当地资料，该河口航道在自然条件下存在一定的回淤。该回淤量与施工工程的回淤量相比，是相当小，不是主要因素，由于施工工期短，该影响对于施工工程回淤量分析基本可以忽略不计。

4.2 主要影响因素原因分析

施工过程中，海水中的悬浮泥沙含量是施工过程中最主要回淤因素。使海水泥沙含量骤变有以下几个因素：

1.河口内原泥面标高较河口外高，已开挖区域周围的土方更易于通过海水的冲刷进入开挖区域内。

2.河道内土质淤泥量比河外大。

3.由于挖泥船的施工，原有的动态平衡被打破，淤泥和泥沙回悬浮在在挖泥区域，而该施工区域土质为淤泥粘土类型，是引起回淤最重要的因素。

4.本施工区域为一狭长区域，数艘挖泥船只能分段进行开挖，即开挖出数个箱型施工段。涨潮时，海水能携带泥沙从箱顶流入施工段内，落潮时，部分海水不能从箱顶流出施工段，这部分海水携带的泥沙于是沉积于施工段内，导致回淤。

5.河口区流速和挟沙能力的降低导致泥沙易沉积[2]。

6.由于河口处不同物理化学性质的盐淡水混合，出现细颗粒泥沙相互吸引的絮凝现象，使颗粒加大，发生沉降。

7.河口区为一个高含沙量区，近底层的含沙量比它的上下游都高得多。为河口最大混浊带。

8.上游水坝数次开闸放水，将上游河床处泥沙冲刷至施工区域内引起回淤。

5 结论

淤泥质海岸开挖航道引起的回淤比较大，施工工程中，要适当的增加挖深，以保证工程竣工时能得到设计标高。

在以后航道疏浚过程中，应根据工程实际情况，制定详细的回淤监测计划，以便指导施工和控制工程质量。回淤量受很多情况影响，船舶施工时，应尽量先清淤土质淤泥含量较大区域，然后对淤泥含量小的区域施工，能够减小回淤。控制船舶施工时的横移速度，让绞刀下面的泥吸入更加充分。也能减小回淤量。由于波浪潮流共同作用而产生泥沙远动，工程建设后，水沙、地形条件在一段时间内达到平衡，故航道区域存在一定程度的回淤，回淤量的预估对以后港口后期维护疏浚提供重要参考依据。

参考文献

[1] 李孟国.海岸河口泥沙数学模型研究进展.《海洋工程》，2006，24（1）

[2] 戚秀莲，丁健.洋山深水港区主航道回淤分析. 《水运工程》， 2009（12）