浅谈天津港的纳泥区与泥土利用问题

第４７卷第５期　港工技术　Ｖｏ１．４７　Ｎｏ．５　２０１０年１０月总第１９６期　Ｐｏｒｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　０ｃｔ．２０１０　Ｔｏｔａｌ　１９６　浅谈天津港的纳泥区与泥土利用问题　侯延祥　（天津港建设公司，天津３００４５６）　摘要：天津港作为需要常年进行航道、泊位清淤维护的港口，在新建、改建项目实施的同时，应尽快考虑解决能较长期保证　清淤维护需要的纳泥区问题。本研究结合天津港南疆港区和北疆港区泊位的清淤纳泥区现状，探讨解决港口纳泥区的必　要性．并提出清淤泥土开发利用的建议。　关键词：抛泥方式；纳泥区；泥土的开发利用　中图分类号：Ｕ６１６．２６　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００４—９５９２（２０１０）０５—００３３—０３　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｕｄ　Ｄｉｓｐｏｓａｌ　Ａｒｅａ　ｉｎ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｐｏｒｔ　Ｈｏｕ　Ｙａｎｘｉａｎｇ　（Ｔｉａｎｊｉｎ　ｐｏｒｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｐｏｒｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ｐｅｒｅｎｎｉａｌ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｆｏｒ　ｉｔｓ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌｓ　ａｎｄ　ｐｏｒｔ　ｂｅｒｔｈｓ．　Ｔｈｅ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ａｒｅａ　ｆｏｒ　ｄｒｅｄｇｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｆａｉｒｌｙ　ｌｏｎｇ　ｔｅｒｍ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｐｌａｎｎｅｄ　ａｓ　ｅａｒｌｙ　ａｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｉｔ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ａｒｅａ　ｏｆｒ　ｄｒｅｄｇｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｒｏｍ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｏｆ　ｂｅｒｔｈｓ　ｉｎ　Ｎａｎｊｉａｎｇ　Ｈａｒｂｏｒ　ａｎｄ　Ｂｅｉｊｉａｎｇ　Ｈａｒｂｏｒ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｐｏｒｔ．Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｅｄｇｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｒｅｄｇｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ；ｄｉｓｐｏｓａｌ　ａｒｅａ；ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｅｄｇｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　天津港是在淤泥质海岸上“人工开挖”建设的港　护工作．挖出的泥土通过自身泥舱运至经海洋主管　口．需要进行常年清淤维护。由于无论新建航道和　部门批准的抛泥区抛弃（即在主航道以此．自航道里　泊位．还是建成后的使用期维护．都需要将泥土挖出　程２４＋０００～２７＋０００　ｋｍ下线．根据给定的抛泥区抛　抛到抛泥区。因此．要保证天津港航道、泊位建设和　至Ａ区或Ｂ、Ｃ区）。　正常使用，就必须考虑设定新建或维护航道、泊位的　２）绞吸式挖泥船进行新建泊位或维护清淤挖　抛泥区．以此来解决泥土抛填或纳泥问题　泥时．其抛泥方式为通过自挖泥区连接敷设至泊位　笔者结合多年工程建设管理工作实践．分析　后方已建围埝内的吹泥管线，进行吹填抛泥造陆。　港口纳泥区现状，提出清淤泥土开发利用建议，供　３）若泊位后方无抛泥条件．则通常采用抓斗或　有关决策部门参考　链斗挖泥船挖泥．并将泥土装入辅助性泥驳内．运至　１　抛泥方式　抛泥区抛弃　从天津港建设历史看，新建或维护航道、泊位水　４）除以上３种形式外，自２００３年起，天津港为　深．解决常年回淤对航道、泊位的使用影响。均需根　综合利用挖出的泥土和解决新建工程造陆泥土资源　据测量回淤强度．分别对航道、泊位采用耙吸式挖泥　短缺的问题．采用具备艏吹或侧吹的大型自航耙吸　船和绞吸式挖泥船进行建设或维护性疏浚工作。通　式挖泥船进行吹填造陆（即通过自挖装入自身的泥　常采用的抛泥方式为：　舱内．由挖泥地驶进新建泊位附近预先挖好的吹填　１）采用自航耙吸式挖泥船进行航道的建设或维　船舶工作区，通过已敷设好的管线吹至围埝内）。　２纳泥区现状　收稿日期：２０ｏ９一ｌ２—１７　修回日期：２０１０—６—１５　作者简介：侯延祥（１９５４一），男，教授级高级工程师，主要从事工程建　１）近年来．随着天津港的大规模建设，８０年代　设管理工作。　至２０００年初期建成的北疆、南疆围埝内均已吹填形　・３４・　港工技术　第４７卷　成陆域．并已分期建成了生产泊位　２）在天津港主航道以北、航道里程２４＋０００～２７＋　０００　ｋｍ下线至Ａ、Ｂ、Ｃ区的抛泥区，已无条件抛泥。　析，２０１１年底围埝将吹满．届时南疆东部港区泊位　也将陆续面临清淤及解决吹泥地的问题　３．３北侧港区纳泥区的现状分析　国家海洋行政主管部门已不许可继续抛泥．要求申　办新的抛泥区　１）西起港埠一公司的１　泊位．东至东突堤的生　产泊位，后方均已无纳泥区。根据测量掌握的淤泥程　度，各泊位均无条件采用经济、短期的绞吸式挖泥船　清淤，而不得不采用抓斗、链斗等挖泥船配合泥驳清　淤。其结果是工期长、效率低、单价高，而且对生产性　泊位影响较大。这已成为老码头的历史问题，长期得　３）根据天津港南疆建设发展的需要．自２００５年　起．天津港已将主航道口门由航道里程８＋８００　ｋｍ　移建至１６＋１３９　ｋｍ处．并在此区间建成南疆东部围　埝．所围区域总面积约为１　３０４万ｍｚ．可纳泥总量　约１．５亿ｍ，。　４）２０００年初．天津港港岛建设前期工程启动．即　从西内堤到环港岛的东、南、北部开始建设围埝，逐　步形成了进行项目建设的吹填条件．为港岛新建项　目和北支航道两侧的新建泊位提供了纳泥吹填区　３纳泥区的必要性及现状分析　３．１必要性　分析天津港区泊位分布和抛泥区现状．对于１个　需要常年维护挖泥、阶段性进行建设和改造的港口来　讲．在现阶段仍大规模进行港口建设的同时．必须考　虑建设和维护挖泥所需的储泥塘问题　从必要性上　看，一是新建航道、泊位项目需要吹填地，并可综合利　用吹填土造陆；二是新、老泊位和已有航道在自然条　件下的回淤需要清挖．也需具有长期的维护性泥塘　若寻求泥土外抛，则会造成泥土浪费、工程成本加大，　并会成为天津港长期建设发展的主要影响因素之一　３．２南疆纳泥区的现状分析　１）分析现有的纳泥区地点及分布．南疆港区的　ｌ５个泊位分期投入生产运营后．在２０００年以后的　大规模建设期间回淤较为严重。根据有关资料分析，　回淤来源一是来自于上游挖泥施工扰动所致：二是　来自于流向导致的自然回淤。近年来．清淤均采用绞　吸式挖泥船挖泥吹至南疆南部的１　５期围埝内　至　２００８年．吹填泥面高程已在４．５　ｍ左右．基本与埝　顶齐平．已面临不能纳泥的状况，必须考虑解决。否　则．无法进行泊位的正常维护工作。　２）２００５年开始建设的南疆东部围埝．２００７年底　已合拢．总面积约１　３０４万ｍ２，总纳泥量约在１．５亿　ｍ３　至２００９年６月３０日。围埝内已根据南疆东部港　区的建设需要．分期进行了航道一期、南疆１６　１８　泊位前期疏浚、２５万ｔ级航道二期部分、３０万ｔ级　原油码头、南疆ｌ９　～２９＊和３１＃泊位造陆、航道二期　和三期拓宽等工程吹填．共吹泥约１．２５亿ＩＴＩ，。按南　疆东部围埝内总纳泥量１．５亿ｍ，计，其纳泥量仅余　２　５００万ｍ　根据天津港南疆和航道建设计划分　不到解决　２）２０００年初期至２００７年底．东疆港区已建成集　装箱３期６个泊位．后续还要进行邮轮母港和其他生　产性泊位建设。以北支航道为界．东部港岛港区与西　部集装箱（Ａ、Ｂ、Ｃ段）等泊位疏浚泥土，均已分别吹至　港岛东北侧的纳泥区内　从目前可纳泥量来看．无论　新建或已建泊位的清淤纳泥，短期内尚无大问题。但　从长期来看．现有纳泥区也不具备长期纳泥条件。　综上所述．天津港ＶＩ新建航道和泊位及维护挖　泥存在的纳泥区不足问题．已到应该或必须综合解　决的时刻。　４纳泥区的方案及土源利用建议　根据南北疆港区环境及生产泊位的分布情况．　笔者认为纳泥区建设方案应遵循的原则是：在南北　疆港区具备接陆条件的基础上分别选定纳泥区域，　建造循环性纳泥塘：同时，在条件允许的情况下，综　合利用土源、创造社会效益。　４．１纳泥区的选定　１）通过海洋行政管理机关的同意。在南疆东部　及南部各选定１个循环性纳泥区．分别解决南疆已　建１５个生产泊位使用期和后续ｌ　６＃～３ｌ　泊位建设　期间及使用期间的清淤纳泥问题　２）根据北疆及东疆港区的建设计划．在保证新　建项目纳泥塘的基础上．在港岛的东北部具有接陆　条件的海域．选择循环性纳泥区．来解决北疆和东疆　港区的常年维护挖泥问题　４．２纳泥区的容量确定及分区划分　１）为保证纳泥塘容量既满足使用要求又不浪费　占地面积．可根据常年测算资料、泊位和航道的回淤　强度、清淤频率等，按清淤周期、清淤量确定纳泥塘　的分区容量和总容量　２）考虑吹填泥土的综合利用。纳泥塘内的吹填　土通过自然沉积．经一定时问的晾晒后形成上层一　定厚度的可用土源．取用后可再进行吹填。如此反复　循环．可形成循环纳泥区。　第５期　侯延祥：浅谈天津港的纳泥区与泥土利用问题　・３５・　３）在考虑吹填土的综合利用上．作为循环纳泥　泥塘内　对于距纳泥塘更远、超出挖泥船吹距能力的　泊位，可考虑利用泊位建设时已有的吹泥管线，增设　加压泵站的方法将泥土吹至更远的纳泥塘内　４．３建立土源开发主管部门．以发挥社会效益　１）为有效地利用吹填土开发土源　使疏浚土源　得到综合利用和发挥社会效益．在有条件的情况下。　应考虑组建１个港口土源开发管理部门．专职负责　此项工作。　塘．除新建项目吹填土作为造陆长期利用外，可将　长期用于维护吹填纳泥的泥塘分为４个吹填区．并　根据对应的若干泊位所需吹填周期和吹填量来确　定每区的容泥量　在１个吹填周期吹满１个吹填区　后，进行自然沉积和晾晒：进行下１个吹填周期时，　吹填满第２个吹填区后．仍进行自然沉积晾晒：以　后依次进行　根据经验估计．如按２～３　ａ计算．当吹填第３个　吹填区时．第１个吹填区的上层土基本上就可作为　土资源利用（如采用挖风干层逐层晾晒的方法．则出　土量会更大一些）。将土挖出后可以再进行吹填、沉　积、晾晒、取土．从而形成循环使用的储泥塘。　２）选建循环性纳泥塘需要大量建设费用和管理　费用开支，对此。可从开发土源、创造社会效益方面　着手．面向滨海新区大发展严重缺乏土源的有利市　场进行经营．以土源的出售收入冲抵开发土源的开　支。这样运作，既可解决部分泊位维护清淤的长期纳　泥问题。又可为滨海新区的建设开发土源，变废为　４）近年来．随着国际贸易的发展和货源货种的　变化．航运船舶都在逐步向大型化、深水化、专业化　方向发展．环渤海其他新建港口也都相继进行大型　宝．可达到疏浚土综合利用的目的。　５结语　通过对天津港南疆、北疆港区纳泥区现状的分　析，笔者认为建设满足港口现有和新建航道、泊位疏　浚清淤泥土的长期性纳泥区是十分必要的　同时．提　化、深水化、专业化码头建设。　这种发展变化大大促进了港口施工单位对施工　设备和机具更新换代的积极性．使施工设备的能力　得到很大提高　同时．也为港口发展创造了有利条　件。如：挖泥船的吹泥距离加大，可提供选择纳泥塘　出考虑吹填泥土综合利用的设想和建议．即建设循　环性纳泥区，开发土源．面向滨海新区严重缺乏土源　位置更多的有利条件．即在满足挖泥船吹距的条件　下，可直接将泥土吹至比以往挖泥船吹距更远的纳　（上接第ｌ０页）　的有利市场进行经营．以土源的出售收入冲抵开发　土源的开支。该建议可供有关决策部门参考。　６　结语　从Ｆｌｏｒｙ经验公式可以看出．由于船行波对系　３）横向作用力等于０的位置与纵向作用力等于　０的位置接近　４．３作用力矩　泊船所产生的作用力、力矩的大小与航行船舶的航　速为平方关系．因此，控制航行船舶航速是减小船　行波对系泊船影响的关键因素　尽管模型试验和经　验公式计算的结果均显示船行波对系泊船所产生　的作用．对两船船舷间距离的反应不像对航速那样　敏感，但它仍是不可忽视的因素。在进行港口航道　设计时．应尽量使码头前沿与进港航道的边线间保　持较大距离　参考文献：　［１］Ｗｉｌｌｉｉａｎ　Ｎ，Ｓｅｅｌｉｇ　Ｗ　Ｐａｓｓｉｎｇ　Ｓｈｉｐ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　Ｍｏｏｒｅｄ　Ｓｈｉｐｓ　１）负值最大的作用力矩与正值最大的纵向作用　力几乎同时发生：　２）正值最大的作用力矩与负值最大的纵向作用　力几乎同时发生：　３）幅度上负值最大大于正值最大的作用力矩：　４）作用力矩在横向作用力最大的位置基本为０。　５　Ｆｌｏｒｙ．Ｒｅｍｅｒｙ算法的适用性　Ｆｌｏｒｙ经验公式与Ｒｅｍｅｗ曲线的结合．构成了　Ｆｌｏｒｙ—Ｒｅｍｅ￣算法。并得到广泛应用。但是应用该算　法研究船行波对系泊船的影响还要有一定的条件限　［Ｒ］．ＵＳＡ：ＮａｖａｌＦａｃｉｌｉｔｉｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｒｖｉｃｅＣｅｎｔｅｒ，２００１．　［２］　Ｍｕｇａ　Ｂ，Ｄｕｋｅ　Ｕ，Ｆａｎｇ　Ｓ．Ｐａｓｓｉｎｇ　Ｓｈｉｐ　Ｅｆｆｅｃｔｓ—Ｆｒｏｍ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ：ＡＳＣＥ　１９７５：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　Ｏｆｆｓｈｏｒｅ　制。首先，要保证航行船的航迹与系泊船基本平行．　即保持两船舷间的距离基本相等：其次．两船处的水　深要基本相同．且系泊泊位处的波浪反射率要小。　另外．由于该模型试验主要是基于浅水条件下　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｍａｙ　５－８，１９７５［Ｃ］．　Ｈｏｕｓｔｏｎ：［ｓ．ｎ．］，ｅ１９７５，２３６８．　［３］　Ｆｌｏｒｙ　Ｊ　Ｆ．Ａ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　Ｐａｓｓｉｎｇ　Ｓｈｉｐ　Ｆｏｒｃｅｓ：　ＡＳＣＥ　２００１：Ｐｏｒｔｓ　２００１　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ａｐｒｉｌ　２９．　得出的试验结果，因此对于水深（相对于船舶吃水）　比较大的情况，该方法可能不一定适用　３０　ａｎｄ　Ｍａｙ　１－２，２００１［Ｃ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ　ＤＣ：［ｓ．ｎ．］，ｃ２００１．