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崖门出海航道整治效果分析

□广东省航道勘测设计研究院有限公司 周作付 陈洪艳 杨利兵

摘要：从航道平面变化、横向变化、纵向变化和冲淤变化4个方面，分析崖门出海航道整治工程完工后一年的河床演变情况，进而对其整治效果进行分析评价。
关键词：航道整治 河床演变 冲淤变化 效果评价

1 航道整治工程方案简介
1.1 整治历史
崖门出海航道是珠江水系西江虎跳门和潭江崖门的主要出海通道。1991年，崖门航道试挖竣工，3000 t级海轮可乘潮进入新会港；1994年，由广东省航道局投资1.12亿元，对崖门出海航道进行了第一期整治，整治标准为：航道通航宽度为80 m，通航深度为5.5 m，备淤深度0.5 m，常年通航3000 t级海轮，乘潮可通航5000 t级海轮。
1.2 本次航道整治工程简述
为解决珠江三角洲西部海洋运输与内河运输的结合点－银洲湖区的出海通道问题，即崖门出海航道问题，促进珠江三角洲腹地经济进一步快速发展，实现银洲湖成为通江达海、江海联运的优良水域的战略目标，交通运输部和广东省决定对其进行新一期的航道整治工程。本期航道整治工程统称为崖门5000 t级出海航道整治工程，航道全长41 km，按全潮通航5000 t级，乘潮10000 t级海轮的航道标准进行整治。航道设计为单航道，航道有效宽度90 m，通航深度7.2 m，设计深度7.7 m（其中0.5 m为备淤深度），设计边坡1∶8m~1∶10m，全程有五个折点，转弯半径为500~2000 m，设计基槽开挖工程量1173万m3。回淤量163万m3（理论），合计1336万m3。
主体的疏浚工程，按进港方向划分航道疏浚工程的里程段：航道进口A点在荷包岛和高栏岛之间，经大杧岛和三角山，过拦门沙，在19 km处B点右转，再沿深槽依次在C、D、E、F点转向，里程22 km，至航道出口G点（见图1）。

图1 崖门出海航道航道轴线布置示意图

2 航道整治工程效果分析
为衡量本次航道整治工程效果，为以后航道维护和管理提供科学依据，有必要进行该航道整治效果分析工作。本次效果分析主要依据崖门出海航道5套实测地形图（2004年12月、2006年11月、2007年6月、2007年8月、2007年10月），分别代表工程实施前、工程完工后、工程完工后半年、台风后、台风后一段时间多种特殊时段，经综合对比分析和进行有关原因探讨，评价本航道整治项目施工效果和航道整治综合效果，并分别剥离出各种主要因素（如正常水文泥沙条件、台风、人类活动等）对航道尺度维护的影响。
航道整治效果分析评价主要从等深线平面变化、横向变化（断面对比）、纵向变化（深泓线对比）、航槽冲淤总量和冲淤分布几个方面进行相应分析研究。
2.1 平面变化
(1)等深线变化趋势
①整治工程前2004年12月7.2 m、7.7 m等深线分布在C-F段，未全程贯通；②整治工程竣工时期2006年11月7.2 m、7.7 m等深线全程贯通，航道实际尺度达到设计航道尺度要求，整治工程的实施是等深线明显变化的主要原因；③2007年6月7.2 m、7.7 m等深线B-G段贯通，A-B段未贯通，航道实际尺度未能达到设计航道尺度要求，整治工程竣工后，部分挖槽区域回淤，所以等深线减短、缩窄；④台风后2007年8月7.2 m、7.7 m等深线C-G段贯通，A-C段未贯通，航道实际尺度未能达到设计航道尺度要求，且相对于2007年6月等深线情况变化显著，这是台风期间河床骤淤导致的；⑤2007年10月7.2 m、7.7 m等深线C-G段贯通，A-C段未贯通，航道实际尺度未能达到设计航道尺度要求，与2007年8月分布情况一致，变化很小。
(2)深泓线变化趋势
2004年12月深泓线走向沿程左右摆动明显，至2006年11月，深泓线基本沿航槽分布，只在E-F段几个深坑区摆动明显，并有部分深泓线偏出航槽区域。而2007年6月、2007年8月、2007年10月深泓线变化较小，基本沿航槽分布，无明显的左右摆动。
2.2 河床横向变化
整治工程前2004年12月河床横断面形态不一致，滩槽高差较小；整治工程后2006年11月河床横断面形态基本为U型，滩槽之间高度差值增大，水深及槽宽明显增大；整治后半年（2007年6月），经一段时间的水流泥沙调整和施工后边坡调整引起河床调整后，河床横断面形态基本为U型，相对2006年11月深槽位置无明显左右位移变化，断面主槽水深变化不大，断面形态保持“U”型，但滩槽之间高度差值减小，槽宽稍有缩窄但A-B段断面的边坡形态调整显著，主要表现为边坡上部隆起性堆积，使边坡坡度明显变陡。
台风后（2007年8月），河床横断面形态基本为U型，相对于2007年6月深槽位置仍无明显左右位移变化，槽宽变化不大，主槽底面明显抬高，槽型向宽浅趋势发展，A-B段原来边坡上部隆起的淤积体大部分被侵蚀。台风后在天然水流作用下，2007年10月河床断面形态变化较小，基本仍为U型，深槽位置无明显左右位移变化，水深变化不大，槽宽稍有加宽，底面稍有降低，但在E-F、F-G段有些横断面变化较大，横断面上7.2 m等深线宽度小于90 m、7.7 m等深线宽度小于80m的断面主要集中在A-B、B-C两段。
2.3 河床纵向变化分析
整治工程前2004年12月平均水深较小，纵断面曲线波动明显；整治工程后2006年11月平均水深增加，航槽水深均达到7.7 m以上，纵断面曲线除E-F段波动明显外，其余均较平顺；2006年11月至2007年6月经过7个月的枯水期，航槽纵向变化不大；2007年6月至2007年8月经过2个月的台风洪水期，纵向变化明显，大段航槽淤高，纵断面曲线上升、平均水深减小，其中以A-B、B-C段航槽淤高最为明显，E-F段变化趋势较为异常，平均水深反而增加；2007年8月至2007年10月经过2个月的中水期，平均水深及纵断面曲线全程变化不大，只有距离A点2.6 km处水深减小明显，水深仅6 m。
2.4 航槽冲淤总量及冲淤分布
根据航道冲淤分析计算初步得知航槽回淤严重区域主要集中在A-B、B-C段，其整治后2006年11月至2007年10月间航槽回淤量为168万m3，具体各时段冲淤量详见表1统计结果。
表1. 冲淤量统计表
属性
测图时间
A-B
B-C
C-E
E-F
F-G
航槽河床容积（104m3）
2004.12
921.83
167.16
650.93
483.15
96.11
2006.11
1324.04
262.38
833.51
582.55
111.76
2007.06
1270.03
258.44
827.01
611.01
116.39
2007.08
1186.41
239.21
824.77
637.41
115.59
2007.10
1184.74
234.06
834.22
627.61
112.91
边滩河床容积（104m3）
2004.12
3584.62
708.51
2693.61
1830.06
631.7
2006.11
3901.32
774.42
2927.81
2109.32
700.47
2007.06
4016.94
804.41
2965.75
2220.27
732.54
2007.08
3969.25
789.47
2925.79
2332.58
732.54
2007.10
4121.86
813.79
3030.2
2293.25
719.26
航槽河床容积冲淤变化（104m3）
2004.12-2006.11
402.21
95.23
182.58
99.39
15.65
2006.11-2007.06
-54
-3.94
-6.49
28.46
4.63
2007.06-2007.08
-83.62
-19.23
-2.24
26.41
-0.8
2007.08-2007.10
-1.68
-5.15
9.45
-9.8
-2.68
2006.11-2007.10
-139.3
-28.32
0.71
45.06
1.15
边滩河床容积冲淤变化（104m3）
2004.12-2006.11
316.7
65.91
234.2
279.26
68.78
2006.11-2007.06
115.62
29.99
37.94
110.95
32.07
2007.06-2007.08
-47.69
-14.94
-39.96
112.31
0
2007.08-2007.10
152.61
24.33
104.42
-39.32
-13.28
2006.11-2007.10
220.54
39.37
102.39
183.93
18.79
标注：+为冲刷、－为淤积。

对比分析有关效果图，可知从冲淤量和冲淤强度角度分析，崖门出海航道整治工程整治后变化规律如下：整治工程后一年间，航槽区域总体上发生淤积，淤积区域位于A-C及E点上下游7 km范围内。根据计算值可知，整治后一年间中枯水季节微微淤积、洪季淤积明显，一年间航槽区域A-B段回淤厚度为0.82 m、台风暴潮骤淤0.50 m，B-C段回淤厚度为0.88 m、台风暴潮骤淤0.59 m，总回淤量为168万m3。1995年7月崖门3000 t级出海航道航槽回淤表现为：航槽北段（三虎以北）水深基本不变或略有冲刷，而南段则以淤积为主，平均淤积约0.73 m，最大淤积约1.7 m，10个月航槽总淤积量为136万m3。由此可见，崖门5000 t级出海航道回淤厚度大于3000 t级出海航道回淤厚度0.09~0.15 m，这可能与本次航道建成后开挖深度较大，航道开挖后边坡不稳、台风造成的骤淤要相对前期整治或试验研究要略强。
3 航道整治工程效果评价
由上分析可见：崖门出海航道整治施工后，7.2 m、7.7 m等深线全程贯通，且基本位于航槽线内侧，7.2 m等深线宽度达到90 m，7.7 m等深线宽度达到80 m，基本满足设计标准要求。整治竣工后的2006年11月至2007年10月一年间，航道7.2 m、7.7 m等深线位置及深泓线走向平面变化幅度不大，基本保持2006年11月航道整治工程完成后的走向。但在A-C段由于航槽回淤比较严重，使得7.2 m、7.7 m等深线减短、缩窄，不再全程贯通，航道水深条件部分已经不能达到设计航道尺度要求。航道整治完工后一年来航槽回淤量约120.7万m3，少于数模研究中预测的浚后第一年的回淤量228万m3，属于正常回淤量范畴，在进行一定维护性疏浚或者利用浮泥进行通航前提下，可以保障船舶正常安全航行，但局部回淤量较大属于不正常情况，需要予以特别关注。■