浅谈疏浚措施在河口区整治的应用

朱晴晴

摘 要：河口区整治是航道整治工程的一个重点、难点问题，文章结合笔者的工作实践及工程实例，介绍了某出海航道整治工程河口区整治的思路、方法及整治效果，为以后类似航道整治工程的设计和优化提供参考。

关键词：河口区 整治思路 疏浚措施 整治效果

珠江有虎门、横门、洪奇门、鸡啼门、涯门、蕉门、磨刀门和虎跳门8大出海口门，若河口和浅海区淤积，将严重影响珠江河口的泄洪排涝。某航道整治工程通过分析该航道区域多年的水文资料，研究来水来沙规律及潮流规律，研究该航道口门区的河床演变规律，分析了拦门沙的发展趋势，制定合理的航道线，采取纯疏浚措施治理河口区碍航浅滩。下面结合本文作者完成工程实例，对纯疏浚措施治理河口区淤积问题的思路及效果进行分析。

1.工程概况

某航道整治工程上接蕉门口，下经广州港出海航道三期工程围堰注入伶仃洋，按通航3000t海轮双向航道标准建设，航道尺度为6.5m×120m×650m。广州港出海航道三期工程围堰以外受潮水顶托，为该水道拦门沙，水深仅有约一米多到两米左右，距设计水深6.5m差距较大。

2.河床演变与碍航特性分析

2.1自然条件分析

通过对该水道近年来沙的研究，发现其上游来沙主要受上游西江来沙的控制，由于近期西江上游已建多座枢纽、两岸绿化及采砂的作用，来沙在该水道的落淤大幅下降。通过分析水文站实测水文资料（1956～2000年资料系列），蕉门的分流比有所加大，年径流量在增加。根据潮位站多年观测资料统计，研究河段属于潮汐影响明显河段，下游受潮流动力控制，随着南沙三期围堰形成后，该河口段部分河段断面缩窄，两岸陆域已经形成。

2.2河床演变分析

2.2.1蕉门口滩槽演变分析

从20世纪20年代至近期的历史测图资料研究滩槽变化的趋势，该水道虽然部分上游来沙在此落淤，并因万顷沙的围垦逐渐缩窄，但枕箱水道为河流动力控制的主泄洪水道，研究河段逐步发展为潮流动力控制的纳潮水道的特点没有发生根本性的变化，蕉门水道在近一个世纪的发育演变中，经历了冲块—散乱—归槽—稳定的过程，由潮优型河口发育演变为一主一支的复合型河口，并已经达到基本平衡。

南沙三期围堰形成后，河势发展趋于稳定，进出该水道的涨、落潮水流更为集中，在“束水攻沙”作用下，河口段河床发生冲刷，且这种河床冲刷趋势将随河床自我调整而趋于稳定，为本项目采取纯疏浚措施提供有利条件。

2.2.2整治河段等深线变化分析

根据整治河段2001年至2015年近15年的水深测量图绘制0m、2m和5m等深线的变化趋势，从等深线变化趋势可以看出该河道内河段的等深线呈逐年变宽并趋稳定的变化趋势，这对该水道的通航条件是十分有利的；河口段5m等深线在航道疏浚后可贯通至伶仃航道，在不到一年的时间内，5m等深线深槽长度减小了2500m，表明河口段航道的泥沙淤积相对上中段较为严重，该段航道将是该航道今后整治的主要碍航区段。

2.2.3口门区滩险碍航特性分析

二十涌口以下因河面突然放宽到2675m，至广州港出海航道三期工程围堰后完全没有河岸限制，河水流入伶仃洋，加之潮水顶托，潮汐动力加强，径流动力逐渐减弱，潮流输沙能力随之减弱，水深逐渐变浅，水深从二十涌口河段的三米多逐渐变浅，至广州港出海航道三期工程围堰仅有两米左右。根据河床演变分析结果，该段航道两岸边界随着围垦和整治工程的实施已固定下来，河道深槽向宽深变化明显，深泓走向趋于稳定，表明该河道具有一定的可塑性，有利于航道开挖后的稳定及维护。因此，建议采取疏浚措施开挖至设计水深。广州港出海航道三期工程围堰以外受潮水顶托，为该水道拦门沙，水深仅有约一米多到两米多。因该水道上游来沙量不大，并且拦门沙附近的广州港出海航道的整治成功也证明该航段可采取疏浚措施进行整治，其中广州港出海航道一期工程设计水深为11.5m，二期工程设计水深为13m，三期工程设计水深为17m，一期至三期工程都是采用纯疏浚措施就成功达到了设计水深。

3.航道线路

3.1航道线路方案

考虑到该水道蕉门口至广州港出海航道三期工程围堰南端西侧航段1000吨级航槽轴线与潮流方向基本一致，回淤量不大，该航段仍基本沿用1000吨级航槽轴线方案；但从广州港出海航道三期工程围堰南端西侧至广州港出海航道航段1000吨级航槽轴线与潮流流向夹角较大，造成回淤量大，横向流速大，影响船舶通航安全；其航道线路应与南沙港区港口规划与建设相协调，上通西江下达外海。因此，从广州港出海航道三期工程围堰南端西侧至广州港出海航道航段制定两个航道线路方案：

（1）航道线路方案1：

从广州港出海航道三期工程围堰南端西侧顺着落潮流方向直线与广州港出海航道在其30#标上游相接。

（2）航道线路方案2：

从广州港出海航道三期工程围堰南端西侧到广州港出海航道34#标下游。

3.2航道線路选择

方案1与方案2不同之处在于广州港出海航道三期工程围堰南端西侧至广州港出海航道航段的航槽平面布置。

实测资料显示方案2广州港出海航道三期工程围堰南端西侧至广州港出海航道航段枯季3个月时间 80m宽航槽的回淤量就达13.8万m3；2015年1月水文测验资料也显示，该航段目前1000吨级航槽轴线与潮流流向夹角较大。

根据数模研究成果，两种航道整治方案航道的横流和回淤均出现在衔接伶仃航道的河口段；方案1航道线位走向基本与潮流流向一致，仅在临近伶仃航道时形成0.28m/s的极值横流，航道平均淤强0.67m/a（最大淤强1.1m/a）；方案2线位走向与伶仃洋主流存在较大交角，临近伶仃航道时可形成0.50m/s的极值横流，航道平均淤强1.16m/a（最大淤强1.6m/a）；方案2虽然从蕉门口至广州港出海航道的航程稍短一些，但对于出海航线来说，方案1航线出海航程较方案2短，且航线更为平顺；同时，方案2河口段航道的横流和泥沙回淤强度都要比方案1大，因此，从通航水流条件和泥沙回淤强度比较，方案1条件明显较优。

综上所述，方案1更有利于保证船舶通航安全，因此选择航道线路方案1。

4.整治措施及效果分析

口门区采用纯疏浚措施治理，疏浚根据航道设计尺度、挖槽设计边坡及《疏浚与吹填工程设计规范》（JTS181-5-2012）相关规定，挖槽设计宽度为110m，挖槽设计水深7.0m，挖槽设计边坡为1：10，计算超深、超宽值为 0.5m、5.0m。

该航道整治工程二维水沙数模研究报告表明，整治工程方案实施后，引起的水动力变化和海床冲淤变化范围主要出现在该航道沿程水域，对凫洲（枕箱）水道、广州港出海航道以及广州港南沙港区的水动力条件和泥沙回淤影响甚微。且航道整治工程方案实施后，分流比随之增加。

该工程主体工程已于2016年完工，于2017年底交工验收，根据完工一年后的竣前测量反映，虽然经过2017年较大台风“天鸽”的影响，但回淤量才为46.7万m3，占总设计疏浚工程量1186.6万m3的4%以下，该整治方案达到了预期的效果。实践证实了，合理利用工程河段的潮流动力，合理正确制定整治路线方向，用疏浚措施治理河口是可以成功的。

5.结束语

该航道整治工程通过河床演变分析以及通过数模研究河床水动力的特征，合理选择航道整治线路的走向，对河口区回淤整治问题提出了纯疏浚整治方案。本工程整治后大大改善了通航条件，减少了维护费用，达到了预期的整治效果。希望本文为同类航道河口整治能够起到借鉴和参考作用。

参考文献：

[1]彭钜新.西江磨刀门出海航道选线探讨.广东省航道局，2009，11.

[2]张晓松.周珺.泰州引江河口门区淤积成因及防淤减淤措施.江苏省水利勘测设计研究院有限公司，2015，10.

[3]龙穴南水道航道整治工程二维水沙数模研究报告.南京水利科学研究院，2016， 03.

[4]李国斌，许慧.三峡工程近期下游引航道口门区泥沙淤积分析研究.南京水利科学研究院，2012， 04.