南槽航道治理一期工程6.0m航道基建期回淤分布及原因初析
2021-12-20王珍珍刘杰
王珍珍 刘杰
摘 要:分析南槽航道治理一期工程6.0m航道基建期(2019年11月~2020年3月)回淤量、疏浚量以及成槽率等情况,并对回淤原因进行了初步分析。结果显示:江亚南沙沙尾附近的S4-S6单元回淤量相对较大,疏浚量亦主要集中于此;S4-S6单元的成槽率较低,处于0.42-0.51范围,且正对江亚南沙沙尾的S6单元最低,仅为0.42,成槽难度较大;南槽高回淤段与高含沙段并不一致,悬沙输移应不是基建期航道回淤的主要因素;2018年11月以来,江亚南沙沙尾5m独立沙包紧贴南槽6.0m航道北边线,且基建期(2019年11月-2020年3月)江亚南沙沙尾稍有淤积,故基建期回淤主要集中在S4-S6单元可能与江亚南沙沙尾存在一定关系。
关键词:南槽一期工程6.0m航道;回淤量;疏浚量;成槽率
中图分类号:U617 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2021)11-0100-03
1 研究背景
2018年底南槽航道治理一期工程正式开工建设[1-2],在长江口现有12.5 m深水航道的基础上,新增一条长86 km、水深6 m、宽600~1000 m的优质辅助航道,该航道可满足5000吨级船舶满载多线通航,1万~2万吨级船舶减载通航及大型空载船舶下行通航[3],工程建成后,将显著改善长江口航道通航安全和通航条件,大幅度提高通航效率。工程建设内容包括:沿江亚南沙南缘向下游建设1条长约16公里的护滩堤,上游顺接长江口12.5米深水航道分流鱼嘴南线堤(见图1);疏浚长约14公里的南槽航道[4],基建疏浚工程量约600万立方米。其中南槽6.0m航道基建疏浚工程于2019年11月4日开工,截至2020年3月20日完成基建疏浚工程量582.5万方,基本达到交工验收条件,2020年4月1日进入试运行期;2020年6月12日,全长16km的南槽航道治理一期工程主体工程完成施工任务,2020年6月23日,长江口南槽航道治理一期工程顺利通过交工验收,投入试运行。本文主要利用南槽一期工程6.0m水深测图资料以及疏浚资料,分析基建期的回淤量、疏浚量以及成槽率情况,并对回淤原因进行初步分析,可为南槽一期工程6.0m航道日常养护管理提供参考。
2 资料与方法
南槽6.0m航道基建疏浚工程于2019年11月4日开工,2020年4月1日进入试运行期。故本文主要采用2019年11月至2020年3月水深测图资料以及疏浚资料,分析基建期疏浚量、回淤量以及成槽率情况。其中回淤量为测图方量与疏浚量(船载方量)之差,正值代表冲刷,负值代表淤积;成槽率为测图方量与船载方量之比[5-6],其大小可衡量成槽难易程度。另利用南槽基建期回淤量及2020年3月含沙量资料(测点布置见图1),分析高回淤段与高含沙段关系;并结合近期江亚南沙沙尾等深线及地形冲淤变化情况,初探基建期回淤分布原因。
南槽航道治理一期工程6.0m航道主疏浚区段长28km,宽600m,自西向东分为S1-1~S14-2共28个单元,每个单元长度均为1km(见图1)。基建疏浚区段主要分布在九段沙警戒区上下游约14km 航段内,大体在S1-1~S8-2范围,亦是本文研究区段。为便于后续统计分析,本文自西向东每两个单元合并成1个,即S1-1、S1-2合并为S1,S2-1、S2-2合并为S2,以此类推,本文研究区段为S1~S8单元,每个单元长2km,其中S6单元正对江亚南沙5m沙尾(见图2)。
3 分析结果
3.1 基建期疏浚量、回淤量及成槽率
图3为南槽一期工程6.0m航道基建期疏浚量及测图方量分布。由图可知,基建期疏浚量为557万方,S1~S8单元分别为0.02万方、23万方、81万方、136万方、153万方、121万方、43万方以及0万方,江亚南沙沙尾附近的S4-S6单元相对较大,占74%;基建期测图方量为422万方,S1~S8单元分别为30万方、46万方、72万方、69万方、71万方、51万方、52万方以及31万方,其中S3-S6测图方量小于船方量,表现为淤积;其余单元测图方量均大于船方量,表现为冲刷。
图4为南槽一期工程6.0m航道基建期回淤量分布。可以看出,基建期回淤总量为134万方,主要集中于江亚南沙沙尾南侧的S4~S6单元,其中S5单元最高,为82万方,S4、S6单元分别为67万方、71万方;S1、S2、S7以及S8单元均表现为冲刷。由基建期成槽率可知(见图5),S3~S6单元成槽率均小于1,且江亚南沙沙尾附近的S4~S6较低,处于0.42~0.51范围,而正对江亚南沙沙尾的S6单元最低,为0.42,S2、S7单元成槽率大于1(分别为2.03、1.21)。
3.2 基建期回淤原因初析
由前文分析可知,基建期江亚南沙沙尾附近的S4~S6单元是主要回淤区段,成槽难度较大。对2020年3月南槽潮平均含沙量及基建期回淤量进行套汇(见图6),可以看出,南槽主槽高回淤段(NCH4~NCH5)与高含沙段(NCH2~NCH3)并不一致,回淤最大值与含沙量最大值所在位置亦不重合,回淤最大值位于NCH4~NCH5之间,含沙量最大值则处于NCH3测点,悬沙输移应不是南槽6.0m航道基建期回淤的主要原因。
而从江亚南沙5m沙尾等深线变化来看,2012年8月以来,江亚南沙5m沙尾总体上呈淤积下延态势;2013年8月起5m沙尾逐渐贴近南槽5.5m航道航道中段(九段灯船以下约3.6km处);2018年11月,江亚南沙中部5m等深线断开,沙尾形成5m独立沙包。且2018年11月~2020年3月(南槽一期工程开工以来),沙尾5m独立沙包紧贴南槽6.0m航道北边线(见图7),2019年11月~2020年3月(基建期)江亚南沙5m沙尾紧邻南槽6.0m航道区域亦略有淤积(见图8),故基建期回淤主要集中在S4~S6单元可能与江亚南沙沙尾存在一定关系。
4结论
本文利用南槽航道治理一期工程6.0m航道基建期水深测图资料以及疏浚资料,分析了疏浚量、回淤量以及成槽率情况,并对回淤原因进行初步分析,结论如下:基建期回淤主要集中于江亚南沙沙尾南侧的S4~S6单元,该段疏浚量相对较大,成槽率较低,处于0.42~0.51范围,且正对江亚南沙沙尾的S6单元成槽率最低,仅为0.42,成槽难度较大;南槽高回淤段与高含沙量段并不一致,悬沙输移应不是基建期回淤的主要因素,且南槽航道治理一期工程开工以来(2018年11月~2020年3月),江亚南沙沙尾5m独立沙包紧贴南槽6.0m航道北边线,而基建期(2019年11月~2020年3月)江亚南沙沙尾稍有淤积,故基建期回淤集中在江亚南沙沙尾附近的S4~S6单元可能主要与江亚南沙沙尾有关。随着南槽航道治理一期工程护滩堤的建成,江亚南沙将得到守护,沙尾淤涨所需沙源减少,淤涨下移态势或有所减缓,但沙尾演变对南槽6.0m航道回淤的影响预计仍将存在。
参考文献:
[1]长江口南槽航道治理一期工程开工[J].水运工程,2019(01)5.
[2]两项在建航道整治工程开工[J].水运工程,2019(04):151.
[3]长江口南槽将建6米水深人工航道[J].交通企業管理,2019,34(01):104.
[4]中交上海航道勘察设计研究院有限公司.长江口南槽航道治理一期工程初步设计(报批稿)(第 1 分册))[R].上海: 中交上海航道勘察设计研究院有限公司,2018.
[5]金镠,谈泽炜,李文正,虞志英.长江口深水航道的回淤问题[J].中国港湾建设,2003(05):1-7.
[6]金鏐,范期锦,谈泽炜,许建平.长江口深水航道成槽规律的初步分析[J].水运工程,2000(01):34-41.