粉沙质海岸港区航道减淤工程措施研究论文_江硕

粉沙质海岸港区航道减淤工程措施研究论文_江硕

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【摘 要】在港区航道工程的建设中,采取有力措施,控制泥沙淤积等问题比较关键,而在航道减淤工作中,如何充分处理港区海岸沉积、泥沙运动等问题是人们的关注重点。本文以某市A港区减淤工程建设为例,在深刻剖析粉砂质海岸港区海岸沉积、泥沙运动等问题后,提出了切实可行航道工程减淤建设方案。

【关键词】港区航道;粉砂质海岸;减淤工程;措施

在粉砂质海岸中会出现较为频繁的泥沙活动,受潮流、波浪等的影响,泥沙往往会出现形态复杂的沉积、起动等现象,进而导致港区航道出现淤积,影响了人们正常生产、生活工作的进行。在某市A港区航道的建设工作中,人们经过不断的研究和改建,对港区航道进行了有力的固沙档沙,使得航道泥沙减淤目的得到了充分的实现。

一、A港区泥沙运动、海岸沉积状况简析

(一)A港泥沙运动介绍

就本港区情况来说,在临近海岸沿岸处会有泥沙运动,特别是在遇大风浪时,会产生波浪破碎带,此时的泥沙运动现象将较为显著。在考察输沙量情况时,会发现,每年将产生20-40万平方米左右的输沙量,且净输沙自NE后会按SW方向进行。在风、潮较大的时候,在对波浪作用环境下,可发现,输沙量在每年总体上大致相同。岸滩将因风暴潮的影响而发生形态改变,尤其是泥沙淤积的改变会较大。此外,输沙在落潮时也会发生较大改变,其方向主要为由西南至东北。但就实际沿岸输沙的多少来说,因风暴潮所带来的改变将比波浪作用带来的改变更大。

(二)海岸的沉积及其演变

人们在建设本港时,会较为关注海岸沉积物的影响,虽可发现取样、季节、地质分布等方面有显著不同,但滩泥沙在细砂、粉砂中的含量依然较大。比如,关于泥沙粒大小,在离岸1千米以内,多为细砂,粒径在0.15mm左右;在离岸超过3千米时,主要为粘土质砂粉;而在1—3千米时,主要是粗粉砂,粒径为0.07mm左右。在港区建成前,轻微侵蚀现象在海区中比较常见。而在港建成后,其冲淤状况较从前有显著差异。据长时间的观测经验可知,在一般波浪作用时,岸滩位置往往会出现“外冲里淤”现象,在浅滩位置主要容易出现淤积,而在水较深处则经常出现微冲。

(三)简析风暴潮时航道骤淤的发生原因

下面会重点介绍根据某一年的对于A港区的观测,对于风暴潮下骤淤进行分析,淤泥发生在潜堤延长线与航道中心线相交处,淤厚在5.5米以内,航道吨级为3.5万,淤积量总共150万平方米。虽然输沙量在西南至东北方向上并不多,但也不可不对其引起重视。关于在风暴潮中骤淤发生机理,对于东西挡沙堤,会有一些小粒径的泥沙进入水较深处,岸滩剖面也会因受到影响而发生改变,并且,因海流的发生,航道内也会进入一些泥沙。而在风浪正常的状态下,滩地内泥沙受反射波、沿堤流的影响,将发生持续移动,从而使得航道内落进一些泥沙。根据泥沙的组成可将其分为过境泥沙和搬运泥沙二类,搬运泥沙主要形成于平常风浪时的上游沿岸处,过境泥沙则是因沿岸流和海流而产生的。综上,主要是由于海岸侵蚀而导致港区航道内出现骤淤现象。

二、粉砂质海岸航道减淤工程建设介绍

(一)挡沙堤2期、3期工程设计

在了解本港区多年来的工程建设后可知,在1期工程时多是按环抱式来设计堤平面,其目的是有效围护泥沙活动周边,使得5000吨级航道不受影响;而在2期工程时,关键问题在于改建东挑流堤的环抱堤,于环抱堤部位设置二次挑流堤。并且还应延伸长度,建成西堤,这样才可使两万吨级航道不受影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于工程投入使用后的情况进行观察可以发现,有时会因风暴潮作用,于航道处发生淤积,淤积总量会至150万平方米。此时,挑流堤、东挡沙堤均无法对其进行有效挡沙,无法使淤积处外移,更难以充分控制航道淤积强度。针对于此种情况,为了充分保护航道、实现无风险通航,必须加强港区各方面的建设,保证不出现严重的骤淤。而在3期工程中,会基于1、2期工程建设,延伸沙堤至深水区域。如果根据航道走向进行建设,则在延伸挡沙堤时,航道口门会变得更宽,进而致使在涨落时发生回流,泥沙淤积将受到巨大影响。针对于此种情况的解决方案是以平行航道为主进行建设,并延伸至深水区域。在工程设计规划阶段,可采用3种方案,分别设计不同的东挡沙堤、航道轴线距离,各为1006m、594m、397m。其中,若实施594m方案,可发挥一定的挑流作用,但不足在于堤头部位有显著流速,进而出现泥沙侵蚀,导致无法有效减淤;而在1006m方案的实施中,口门区会有较佳的流态,但不足在于,因回流尺度较大,往往会集中在挡沙堤外侧。通过分析、比较可知,采用397m方案最为合适。

(二)对固沙减淤效果的分析

关于工程建设情况,在风浪正常时,航道回淤平均厚度在0.25米左右,最大不超过0.56米,淤积总量约27万方,可知,采用此方案不会出现过多量的淤积。而骤淤在风暴潮历时不同时会有显著差异。经过细化分析,可分风暴潮发生过程为3个环节,在第1个环节,最大淤积量、淤厚和整个时段比值越0.4左右;在第2个环节,比值不超过0.8,可知,在持续时间较长时,淤积厚度、淤积量将不断变大。假设暴风潮持续2.7日,则最大淤厚、平均淤厚将分别为2.5米、1.0米。所以说,3期工程建设可有效减少航道因风暴潮受到的不利影响。

三、简析港区航道工程中岸堤固沙方案设计

为了进一步的保证航道不出现严重的淤积,人们还必须对岸堤固工作进行科学、合理的规划和设计。在具体的离岸固沙方案设计中,必须确定好离岸堤设计参数。在离岸堤固沙的实际布置中,必须保证充分利用岸滩来进行防护,以做好成功的截沙固沙工作。在设计相关参数时,应当对离岸堤距岸远近、离岸堤长度、缺口宽度进行全面的考量。比如,关于离岸距离,在设置离岸堤时可将第4港池北岸作为标准,确保其距岸300m左后。而关于缺口宽、堤长,因堤长、离岸距离、缺口大小等因素会左右着掩护区的沙量,于是,在设计时应对这些因素充分考量。比如,在设计堤长时,可使其保持在约离岸距离的一倍左右。另外,在确定参数时,还应当考量到堤顶的高程,然后再对固沙拦沙的预期收效进行深入的评估预测。在评价实际效果时,应当注意对于不同缺口宽的确定,深入分析离岸堤使用状况在风浪正常时和风暴潮时的不同表现,并在比较缺口宽度不同时的固沙情况后,最终得出最为合适的缺口宽度,再对堤长展开计算,确定工程建设的总体费用,确保在实现固沙拦沙目标的同时,有效的控制工程成本,取得良好的经济效益。

结束语:

在粉砂质海岸港区航道减淤工程的开展中,工作人员必须在充分调查海岸沉积、泥沙运动等基本状况后,进行科学、经济、有效的减淤规划与设计,并对预期取得的效果进行分析与预测,确保工程建设工作可以成功控制淤积现象,同时也取得良好的经济效益。

参考文献:

[1]桑海刚.粉沙质海岸港区航道减淤工程措施探讨[J].住宅与房地产,2016(15):136-137.

[2]曹祖德,侯志强,张书庄.黄骅港航道整治与发展前景[J].水道港口,2013(01):33-38.

[3]贾守福,姜峰.粉沙质海岸港口航道骤淤防治标准研究[J].科技风,2013(16):148-149.

[4]于泳.唐山港京唐港区20万t级航道工程建设方案的研究[J].港工技术,2013(03):9-10,13.

[5]陈靖,刘峰,尹晓斐,张晓琨.潍坊港中港区3.5万吨级航道工程对海岸冲淤影响[J].海洋开发与管理,2015(04):42-44.

论文作者:江硕

论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期

论文发表时间:2016/11/25

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