海上疏浚是用抓斗船與泥駁船和其他疏浚機具進行海上的開挖、吹填和采掘等作業(yè)。

正文

用挖泥船和其他疏浚機具進行海上的開挖、吹填和采掘等作業(yè)。通常用于河口航道疏浚、港口疏浚、海堤和海灘吹填,是海岸和近海工程的重要技術(shù)措施之一。

疏浚工程歷史悠久。在中國相傳大禹治水“決九川距四海,浚畎澮距川”(《尚書·益稷》),說明大約公元前2000多年,在中國沿海一帶已用簡單工具疏浚排灌溝渠;以后又利用船只,靠風(fēng)力、水力或畜力帶動耙、戽等進行疏浚作業(yè)。近百年來,特別是20世紀50年代以來,柴油機普遍應(yīng)用于挖泥船,陸續(xù)出現(xiàn)了工作水深大、生產(chǎn)效率高,并能適應(yīng)海上惡劣環(huán)境的各種大型挖泥船。

疏浚工程內(nèi)容 海上疏浚工程包括海上開挖作業(yè)、海上吹填作業(yè)和海上采掘作業(yè)。海上開挖作業(yè)主要有運河、河口航道、港口航道和泊地的開挖、浚深和維持;各種海工建筑物基坑、海底輸油管線或電纜溝的開挖。海上吹填作業(yè)包括海岸、堤壩、人工島、人造海灘的吹填和天然海灘的養(yǎng)護等。海上采掘作業(yè)包括清除污染物質(zhì),改良海底土壤以及采集海底礦產(chǎn)、建筑用砂等。

河口航道疏浚  河口發(fā)展航運時一般需要對河口攔門沙和入海航道進行疏浚。河口攔門沙常是河口主要礙航淺段,一般通過疏浚取得通航水深。多數(shù)經(jīng)過治理的河口攔門沙航道水深的維持與進一步增加,也要依靠疏浚工程。河口入海航道有幾個分汊水道時,一般選擇其中漲落潮流路較一致、疏浚量較小、平面位置較穩(wěn)定并以落潮流為主的汊道進行疏浚。疏浚工程的規(guī)劃、設(shè)計包括航道挖槽定線、確定挖槽斷面尺度、泥土處理和選擇挖泥船等。挖槽定線除了要考慮風(fēng)、浪、流和船舶操縱性能等影響因素外,還應(yīng)考慮減少泥沙回淤量。定線的一般原則是;航道應(yīng)盡量同漲落潮流路一致,能利用潮流本身的力量來維護航道。確定航道挖槽尺度要考慮航行條件、導(dǎo)航設(shè)施、單雙線航行要求和底質(zhì)土壤等因素。傳統(tǒng)的泥土處理為水中拋泥,包括溢流、旁通、邊拋和底拋等方式。但是,如果拋泥地點選擇不當,在水流作用下部分泥土又被帶回航槽,造成航道回淤。同時,水中拋泥還將污染河口水質(zhì),故近年來所挖泥土的處理方法趨向于盡量采用吹泥上灘或吹泥上岸。

港口疏浚  興建港口常通過疏浚取得港口所需的水域面積及其泊地和各作業(yè)區(qū)的控制水深,開挖港口內(nèi)外航道,清理水工建筑物基坑,吹填泥土上岸形成新岸線,擴大港區(qū)陸域面積。除港外航道外,港口疏浚一般在較平穩(wěn)的水域中進行,應(yīng)力求使開挖與吹填作業(yè)密切結(jié)合。港口投產(chǎn)后常需進行維護性疏浚,為了減少疏浚作業(yè)同進出港船只的相互干擾,可以在防沙堤的上游采用旁通措施;或在上游的適當?shù)攸c設(shè)置深坑聚捕泥沙,然后集中疏浚;也可以留適當?shù)膫溆偕疃?,在營運淡季時疏浚;還可以設(shè)置水下排泥管線以替代水面排泥浮管。減少不必要的水域面積和口門寬度,也可以減少維護性疏浚的工程量。

海堤與海灘吹填  岸灘吹填一般與海上疏浚作業(yè)同時進行。吹填應(yīng)根據(jù)當?shù)氐暮r、土質(zhì)和岸灘演變特點,選擇合適的吹填泥沙粒徑和穩(wěn)定邊坡,盡量避免采用專門的護坡。為了促進植物在新灘上生長,盡可能用淤泥質(zhì)土覆蓋灘面。

挖泥船 用于海上疏浚工程的挖泥船種類很多,性能各異。常用的挖泥船可分為機械(斗)式和水力(吸揚)式兩大類。

機械(斗)式挖泥船  用挖泥斗挖掘海底泥土,有時也用于海底采砂。挖泥船有自航和非自航兩類,按其泥斗的形式和工作方式,主要有以下3種:①鏟斗式挖泥船。利用鏟斗挖掘水下堅硬的泥土和爆破后的岸石。②鏈斗式挖泥船。利用裝在斗橋滾筒上的作連續(xù)轉(zhuǎn)動的鏈斗,挖取水下泥沙,挖跡平坦。③抓斗式挖泥船。利用抓斗挖掘水下淤泥、粘土和沙礫等,大多用于港池和碼頭附近狹小范圍內(nèi)的挖泥作業(yè)。

水力(吸揚)式挖泥船  用泥泵形成的真空吸取海底泥土,按其松碎泥土設(shè)備的不同,又分為兩種:①絞吸式挖泥船。在吸泥管口裝有絞刀以進行松土的吸揚式挖泥船。泥土絞松后,用泥泵吸取并通過排泥管道把它輸送到數(shù)公里以外的淺灘或岸上,適用于各種土質(zhì)。②耙吸式挖泥船。備有耙頭、吸泥管、泥泵、泥艙等裝置,能在航行中耙吸泥沙的吸揚式挖泥船。泥艙裝滿后,可通過泥艙側(cè)面的溢流門或底部的泥門排泥,也可利用自身的泥泵將泥艙內(nèi)的泥漿吹送到岸上。適用于淤泥、粘土和沙土質(zhì)。裝有邊拋設(shè)備的耙吸式挖泥船,即邊拋挖泥船,在要求迅速挖通航槽的情況下,可以發(fā)揮較高的疏浚效率。另有根據(jù)當?shù)氐耐临|(zhì)和海洋水文情況而特制的挖泥船,如密西西比河口采用吸盤式挖泥船,取得良好的效果。

目前海上疏浚常采用中轉(zhuǎn)設(shè)施。在岸灘邊專設(shè)有掩護的泥池,用自航式挖泥船到池中開底門拋泥,再用絞吸式挖泥船吸泥上灘或上岸。這種設(shè)施可以提高疏浚效率,減少水質(zhì)污染。

海上疏浚常常需要掃床、設(shè)標等輔助作業(yè)配合,有時還需要鑿巖、爆破等輔助作業(yè)來清理礁石和排除障礙物。掃床作業(yè)可以發(fā)現(xiàn)和清除沉船、爆炸物及其他障礙物。疏浚導(dǎo)標有固定標及浮標兩種,固定導(dǎo)標導(dǎo)航精度較高,但在開敞海域中設(shè)置浮標較為方便,現(xiàn)在大型挖泥船則已開始采用無線電導(dǎo)航。此外,進行海上吸填作業(yè)時還需設(shè)置圍埝和排泥管架等輔助設(shè)施。圍埝可以形成一個靜水沉淀池,促使吹填泥沙沉降,并能防止泥漿漫流散失和影響周圍環(huán)境。圍埝在吹填成灘后有時還能兼做護坡用。