趙德招，萬遠(yuǎn)揚(yáng)

(上海河口海岸科學(xué)研究中心 河口海岸交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201201)

2015年長江口航道運(yùn)行維護(hù)特征分析

趙德招，萬遠(yuǎn)揚(yáng)

(上海河口海岸科學(xué)研究中心 河口海岸交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201201)

以大量工程現(xiàn)場資料為基礎(chǔ)，初步分析2015年長江口航道運(yùn)行維護(hù)特征，以及今后一段時(shí)期深水航道維護(hù)形勢。分析表明，通過維護(hù)性疏浚，2015年長江口航道運(yùn)行狀況良好，12.5 m深水航道已進(jìn)入全面發(fā)揮效益的穩(wěn)定運(yùn)行階段。2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度總體仍保持時(shí)空相對集中的分布特征。與2011—2014年相比，2015年南港及圓圓沙段疏浚強(qiáng)度下降近15%，全年1—12月疏浚強(qiáng)度也普遍有所降低，這主要與南港河床地形條件和周邊河勢的改善，以及疏浚工藝與管理的優(yōu)化有關(guān)。今后一段時(shí)期，在長江口河勢格局及水沙動力環(huán)境整體穩(wěn)定的前提下，12.5 m深水航道維護(hù)態(tài)勢總體可控，且趨于向好。由于航道回淤時(shí)空分布特征未發(fā)生根本改變，后續(xù)長江口深水航道的重點(diǎn)維護(hù)時(shí)段和區(qū)段依然是夏秋季(6—11月)和北槽中段。

長江口； 疏浚維護(hù)； 航道淤積； 12.5 m深水航道； 南槽

作為我國重要的戰(zhàn)略運(yùn)輸通道和區(qū)域綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，長江口航道是長江黃金水道中通航條件最好、貨流密度最大的區(qū)段，也是上海國際航運(yùn)中心建設(shè)和長江黃金水道開發(fā)的重要基礎(chǔ)設(shè)施[1]。2011年5月長江口深水航道治理三期工程竣工驗(yàn)收后，長江口12.5 m(12.5 m為理論基面以下深度值)深水航道正式進(jìn)入運(yùn)行維護(hù)階段。至此，如何以經(jīng)濟(jì)合理的維護(hù)疏浚量確保航道的安全暢通和穩(wěn)定，已成為長江口航道管理與養(yǎng)護(hù)工作的核心任務(wù)和目標(biāo)，也是大型潮汐河口航道治理中的重要科學(xué)問題。為保障12.5 m深水航道常年穩(wěn)定運(yùn)行，2012年開展了長江口12.5 m深水航道維護(hù)期回淤原因及減淤措施研究，并制定了工作總體計(jì)劃(2013—2017年)，取得了一定的成果和研究認(rèn)識[2-5]，從而推進(jìn)了長江口12.5 m深水航道減淤工程南壩田擋沙堤加高工程的實(shí)施。

2015年是長江口深水航道進(jìn)入運(yùn)行維護(hù)期的第5個(gè)年頭，航道維護(hù)發(fā)生了一些新變化，或?qū)罄m(xù)航道養(yǎng)護(hù)管理、開發(fā)治理等產(chǎn)生一定影響。本文以大量工程現(xiàn)場資料為基礎(chǔ)，初步分析2015年長江口航道運(yùn)行維護(hù)狀況及特征，探討2015年長江口深水航道維護(hù)變化原因，并結(jié)合新的外部環(huán)境條件研判未來一段時(shí)期長江口航道維護(hù)形勢。研究結(jié)果有望進(jìn)一步深化長江口航道治理工程實(shí)踐的認(rèn)識，或可直接為長江口航道維護(hù)的科學(xué)化管理提供有益指導(dǎo)，也可為我國沿海航道管理與養(yǎng)護(hù)能力提升提供一定的參考和借鑒。需要說明的是，本文分析對象主要指航道維護(hù)疏浚，不包含航道整治建筑物和航道生產(chǎn)基地等其他養(yǎng)護(hù)內(nèi)容。

1 研究區(qū)概況

徐六涇以下的長江河口平面呈“三級分汊、四口入?！焙觿莞窬?。長江口區(qū)域水道眾多，航道資源豐富。長江口航道主要包括“一主兩輔一支”航道(“一主”為12.5 m深水航道，“兩輔”為南槽和北港航道，“一支”為北支航道)，以及外高橋沿岸航道、寶山南航道、長興水道、新橋水道和橫沙通道等其他航道[1]。除12.5 m主航道和南槽5.5 m航道為人工維護(hù)航道(有確定的航道維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，見表1)外，其余各航道基本為自然水深航道或由企業(yè)維護(hù)的進(jìn)出港航道。“十二五”期間，隨著長江口深水航道治理三期工程(2006—2011年)、12.5 m深水航道向上延伸工程(三期航道治理工程上延至瀏河口，2010—2011年)及長江口南槽航道疏浚工程(2013—2014年)的相繼竣工驗(yàn)收，長江口航道條件得到了顯著改善。本文研究范圍主要指瀏河口以下的長江口12.5 m深水航道(長125.2 km，其中南港北槽段航道疏浚單元劃分情況見表2)和南槽5.5 m航道(長86 km)，如圖1所示。

表1 2015年長江口航道維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Maintenance criterion for Yangtze estuary waterway in 2015

表2 長江口12.5 m深水航道(南港北槽段)疏浚單元Tab.2 Dredging units in Yangtze estuary 12.5 m-deep navigation channel (north passage of south channel)

圖1 長江口航道地理位置(瀏河口以下)Fig.1 Location of Yangtze estuary waterway (below Liuhe River mouth)

2015年長江口航道運(yùn)行維護(hù)期間，長江流域來水來沙量與2014年基本相當(dāng)，據(jù)長江水文網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，大通站年徑流量約9 139 億m3，接近多年平均年徑流量(即中水年)；年輸沙量為1.16億t，總體仍維持2010年12.5 m航道開通以來不足2.0 億t的較低水平。2015年河口水文泥沙環(huán)境及整體河勢穩(wěn)定格局未發(fā)生根本改變，但近期區(qū)域內(nèi)人類活動依然頻繁，已經(jīng)或正在實(shí)施長江南京以下12.5 m深水航道一期工程、橫沙東灘促淤圈圍六期工程、南匯東灘促淤一期工程、長興潛堤后方灘涂圈圍等諸多涉水工程，以及部分水域碼頭前沿疏浚等。此外，2015年長江口區(qū)受臺風(fēng)或寒潮等異常天氣過程的影響次數(shù)較常年偏少，僅7月份遭遇了一次“燦鴻”臺風(fēng)，期間北槽牛皮礁站測得的最大有效波高達(dá)3.5 m，對深水航道維護(hù)產(chǎn)生了一定影響。

2 長江口航道維護(hù)特征分析

2.1 長江口12.5 m深水航道

2.1.1 南港北槽段 長江口12.5 m深水航道南港北槽段上起三期航道治理工程上口(W0)，下訖北槽口外(W5)，航道里程長92.2 km(圖1和表2)。通過維護(hù)性疏浚，2015年全槽航道平均水深基本穩(wěn)定在13.0 m以上，低回淤時(shí)段(1—5月)的水深條件總體好于高回淤時(shí)段(6—11月)。其中，7月份因遭遇“燦鴻”臺風(fēng)過程影響，航槽內(nèi)浮泥發(fā)育明顯[6]，對此及時(shí)采取了疏浚擾動驅(qū)趕的施工方式，促使浮泥在較短時(shí)間內(nèi)得以消散?？傮w上，2015年深水航道整體維護(hù)情況良好，經(jīng)受住了“燦鴻”臺風(fēng)的考驗(yàn)，通航水深年保證率達(dá)95%以上，滿足養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保了航道安全暢通。

從航道回淤量的統(tǒng)計(jì)看(表3)，2015年12.5 m航道全槽回淤總量為6 940 萬m3，比2011—2014年減少1 649 萬m3。其中，南港及圓圓沙段(W0～W2)減少1 166 萬m3，減幅最為明顯；北槽段(W2～W4)回淤量雖有所減少，但基本仍維持在6 000 萬m3左右。總體來看，2015年12.5 m航道回淤量為近5年來最少的一年，回淤減少的區(qū)段主要為南港及圓圓沙段。

表3 2015年南港北槽12.5 m航道回淤量統(tǒng)計(jì)Tab.3 Siltation amount of south channel’s north passage 12.5 m-deep waterway in 2015 104m3

從維護(hù)疏浚強(qiáng)度的時(shí)空分布看(圖2)，2011—2014年期間12.5 m航道維護(hù)特征主要表現(xiàn)為維護(hù)時(shí)段高度集中在6—11月，維護(hù)區(qū)段主要分布在“兩高”區(qū)域(北槽中下段、南港及圓圓沙段)。與2011—2014年平均相比，2015年12.5 m航道南港北槽段維護(hù)疏浚強(qiáng)度時(shí)間集中(夏秋季6—11月)、空間集中(北槽中段)的分布特征雖未發(fā)生根本改變，但其維護(hù)疏浚強(qiáng)度整體有所降低，平均降幅普遍在0.5 m/a左右。

圖2 2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度時(shí)空分布Fig.2 Space-time distribution of dredging intensity of south channel’s north passage 12.5 m-deep waterway in 2015

時(shí)間上，2015年1—12月12.5 m航道疏浚強(qiáng)度普遍有所降低，其中在低回淤時(shí)段的2—5月和高回淤時(shí)段的8—10月降幅較為明顯，分別比2011—2014年減小約0.6 m/a和0.7 m/a?？臻g上，2015年12.5 m航道疏浚強(qiáng)度主要降幅區(qū)段集中在南港及圓圓沙段，較2011—2014年減小約1.2 m/a，平均降幅近15%；北槽中上段(B～M單元)維護(hù)疏浚強(qiáng)度也有近0.7 m/a的降幅；但北槽M單元以下至口外段則略有增加，較2011—2014年增加約0.3 m/a。

綜上所述，2015年南港北槽段12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度總體仍保持時(shí)間集中于夏秋季(6—11月)、空間集中于北槽中段的時(shí)空分布特征。與2011—2014年平均相比，空間上2015年南港及圓圓沙段疏浚強(qiáng)度明顯下降，時(shí)間上2015年全年1—12月疏浚強(qiáng)度普遍有所降低。

2.1.2 向上延伸段(至瀏河口) 長江口12.5 m深水航道向上延伸段長約33 km，自三期航道上口(W0)起向上延伸至瀏河口，處于南北港分汊口河段。該航段為長江口歷史上河勢穩(wěn)定性較差的區(qū)段，2005—2006年長江口10.5 m深水航道(寶山北航段)因局部河勢變動，其通航條件持續(xù)惡化，局部疏浚和浮標(biāo)調(diào)整等應(yīng)急措施收效有限。為此，2007年起結(jié)合青草沙水源地工程建設(shè)同步實(shí)施了新瀏河沙護(hù)灘及南沙頭通道限流潛堤工程。2009年工程實(shí)施后，護(hù)灘堤和限流潛堤等新建整治建筑物發(fā)揮了預(yù)期功能，新瀏河沙得到有效守護(hù)，沙頭不再大幅沖刷后退，南沙頭通道已由工程前的沖刷轉(zhuǎn)為淤積，基本遏制了長江口深水航道南北港分汊口河段局部河勢及通航環(huán)境向不利方向演變，保障了10.5 m水深航道穩(wěn)定、安全和暢通，并為12.5 m深水航道向上延伸和長江口今后的綜合整治創(chuàng)造了條件[7-8]。

在此基礎(chǔ)上，為充分發(fā)揮長江黃金水道優(yōu)勢和長江口12.5 m深水航道整體效益，2010—2011年實(shí)施了長江口12.5 m深水航道向上延伸(三期航道上口至瀏河口段)建設(shè)工程，其主要內(nèi)容包括新建2.7 km新瀏河沙護(hù)灘南堤延伸堤和疏浚寶山北水道局部淺區(qū)等。該工程實(shí)施后，新瀏河沙沙體南沿得到更大范圍的守護(hù)，寶山北水道水流動力條件和航道水深條件進(jìn)一步改善，延伸段12.5 m航道已于2011年1月正式貫通。

從航道實(shí)際養(yǎng)護(hù)來看，通航以來該航段自然水深良好，12.5 m航道基本無需疏浚維護(hù)。由圖3可知，2015年瀏河口至南北槽分汊口區(qū)段自然水深條件優(yōu)良，12.5 m深槽已足以覆蓋航道水域， 2015年長江口12.5 m深水航道向上延伸段繼續(xù)保持無需人工疏浚維護(hù)的良好局面。

圖3 2015年長江口深水航道(瀏河口至南北槽分汊口)水下地形Fig.3 Underwater topography of Yangtze estuary deepwater navigation channel (from Liuhe River mouth to south and north passage’s bifurcation) in 2015

2.2 南槽5.5 m航道

在長江口航道體系中，南槽航道為輔助航道，是南方沿海較小船舶和吃水較淺的空載大型船舶進(jìn)出長江口的主要航道，目前主要通航實(shí)際吃水7.0 m及以下船舶。為滿足長江口船舶的通航需求，2013年實(shí)施了長江口南槽航道疏浚工程(2014年8月通過竣工驗(yàn)收)，有效改善了南槽局部淺段(九段燈船附近)航道條件，船舶擱淺事故和險(xiǎn)情明顯減少，船舶通航效率大為提高，目前人工維護(hù)5.5 m水深。為保障南槽航道疏浚工程切實(shí)發(fā)揮作用，確保南槽5.5 m水深航道安全暢通，2015年起南槽全長86 km航道被整體納入養(yǎng)護(hù)范圍。根據(jù)航道沿程實(shí)際水深，2015年南槽航道主要維護(hù)區(qū)段為九段燈船分別向上、下游延伸7和19 km，共計(jì)總長約26 km(圖4，由下游往上游分別編號NC1～NC26，每個(gè)疏浚單元長約1 km)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)(圖5)，2015年南槽5.5 m航道累計(jì)完成維護(hù)疏浚量僅約200萬m3，維護(hù)疏浚量主要分布在九段燈船附近的NC15～NC24疏浚單元(約10 km)，其疏浚量約占全槽年疏浚量的90%；NC14疏浚單元以下至南槽口外段自然水深條件較好(大多在6.0 m以上)，基本無需人工維護(hù)?？偟膩砜?，2015年南槽5.5 m航道維護(hù)疏浚量較少，期間航道通航水深年保證率達(dá)100%，滿足養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，繼續(xù)保持整體易于維護(hù)的良好局面。

圖4 南槽5.5 m航道疏浚單元Fig.4 Dredging units of 5.5 m-deep navigation channel of south passage

圖5 2015年南槽航道疏浚量和維護(hù)水深沿程分布Fig.5 Longitudinal distribution of dredging volume and water depth in navigation channel of south passage in 2015

3 討 論

3.1 2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)變化原因

2015年長江口12.5 m深水航道向上延伸段(33 km)和南槽5.5 m航道(86 km)總體繼續(xù)保持無需人工疏?；蛏倭渴杩＞S護(hù)的良好局面；而南港北槽段12.5 m航道(92.2 km)維護(hù)則呈現(xiàn)一些新變化，主要表現(xiàn)為空間上2015年南港及圓圓沙段疏浚強(qiáng)度比2011—2014年明顯下降，時(shí)間上全年1—12月疏浚強(qiáng)度亦普遍有所降低。

在長江河口地區(qū)，深水航道回淤問題較為復(fù)雜，涉及水文泥沙條件(徑流、潮汐、波浪、含沙量、鹽水楔等)、河床地形(灘槽高差、寬深比和平面形態(tài)等)和人類活動(疏浚、吹填等)等多種影響因素。結(jié)合上述影響航道維護(hù)的邊界條件看，2015年流域來水來沙條件中等，口外風(fēng)浪影響次數(shù)比常年偏少，南港北槽河段水文泥沙環(huán)境基本保持穩(wěn)定，這些水文氣象邊界條件應(yīng)不是2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)量減小的直接原因。2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度降低的可能原因如下。

(1)空間上與南港河床地形條件和周邊河勢改善有關(guān)。長期跟蹤監(jiān)測表明[9]，2008年以后，南港河槽容積變化總體呈緩慢增大態(tài)勢。2010年12.5 m深水航道開通以后，南港主槽整體繼續(xù)呈沖刷擴(kuò)大態(tài)勢。目前南港12.5 m主槽已基本覆蓋航道水域(圖3)，航道的灘槽高差明顯縮小(圖6，A8和B12斷面位置詳見圖3)，航道維護(hù)條件得到改善，使得2015年南港及圓圓沙段的航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度較前幾年明顯降低。

圖6 2011—2015年典型斷面形態(tài)變化Fig.6 Morphological changes of typical cross sections in 2011—2015

此外，據(jù)地形資料統(tǒng)計(jì)，2010年12.5 m航道開通以后，上游南支河段河槽容積明顯擴(kuò)大、下泄泥沙量增大，曾一度增加了深水航道南港及圓圓沙段回淤的泥沙補(bǔ)給；但2013—2015年期間南支河槽容積沖刷態(tài)勢趨緩，上游底沙來沙量減小，因此上游底沙輸移對南港圓圓沙段航道淤積的影響也相應(yīng)有所減弱。可見，2015年南港及圓圓沙段維護(hù)量減少在一定程度上亦與周邊河床沖淤同期基本平衡、上游底沙下泄量減小有關(guān)。

(2)時(shí)間上與疏浚工藝及管理優(yōu)化有關(guān)。據(jù)2015年度長江口航道養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，南港北槽12.5 m深水航道考核測量頻次在1—5月和6—12月維護(hù)時(shí)段分別有所調(diào)減(表4)，延長了考核測圖時(shí)間間隔，并相應(yīng)優(yōu)化了有關(guān)疏浚維護(hù)工藝及管理措施。比如，在1—5月時(shí)段，對航道內(nèi)個(gè)別淺點(diǎn)及小片淺區(qū)暫不疏浚，以降低疏?；顒訉讲鄣臄_動，有利于充分利用該時(shí)段航道呈沖刷環(huán)境的特性，從而有利于減小航道回淤。在6—12月時(shí)段，根據(jù)航槽水深和回淤變化情況，科學(xué)調(diào)度和合理安排耙吸船施工；同時(shí)要求施工船舶適當(dāng)增加疏浚溢流時(shí)間，增大裝艙濃度等?？偟膩砜?，不同維護(hù)時(shí)段疏浚工藝及管理的優(yōu)化，在一定程度上降低了航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度。需要說明的是，由于上述維護(hù)施工管理措施實(shí)施時(shí)間不長，其實(shí)際效果還有待進(jìn)一步的實(shí)踐檢驗(yàn)和論證。

表4 2015年南港北槽12.5 m航道考核測量頻次Tab.4 Assessment of measuring frequencies of south channel’s north passage 12.5 m-deep waterway in 2015

(3)時(shí)間上還與影響長江口風(fēng)浪次數(shù)較少有關(guān)。已有研究表明，長江口航道驟淤程度會隨航道維護(hù)水深的增加而有所增強(qiáng)[10]，維護(hù)實(shí)際亦證實(shí)12.5 m航道大風(fēng)驟淤比一期8.5 m航道、二期10 m航道更加明顯。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)[3]，2010—2014年期間，影響長江口的非常態(tài)天氣過程(臺風(fēng)或寒潮)平均每年2～3次，由此產(chǎn)生的12.5 m航道驟淤量高達(dá)900萬～1 400萬m3。而2015年長江口主要受“燦鴻”臺風(fēng)1次大風(fēng)過程影響，產(chǎn)生的驟淤量約800萬m3。與2010—2014年相比，2015年長江口深水航道受非常態(tài)天氣過程的影響程度較小，大風(fēng)驟淤量偏少100萬～600萬m3。從時(shí)間上看，由于影響長江口深水航道的臺風(fēng)主要集中在7—10月，2015年臺風(fēng)誘發(fā)的航道驟淤量較小，也在一定程度上降低了高回淤時(shí)段(6—11月)的航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度。

綜上所述，2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度降低主要與南港河床地形條件和周邊河勢的改善，以及疏浚工藝與管理的優(yōu)化有關(guān)。2015年影響長江口風(fēng)浪次數(shù)較少，航道驟淤量較小，也在一定程度上降低了航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度。

3.2 長江口深水航道維護(hù)的可能形勢

(1)長江口河勢穩(wěn)定性趨于增強(qiáng)。穩(wěn)定的河勢是深水航道維護(hù)穩(wěn)定及通航安全的重要基礎(chǔ)和前提。從長江口整體河勢格局看[11-12]，1998年以來，河口受人工控制力度明顯加強(qiáng)，區(qū)域內(nèi)實(shí)施了航道港口、灘涂圍墾等涉水工程，尤其在南北槽分汊口(第三級分汊)、南北港分汊口(第二級分汊)、南北支分汊口(第一級分汊)等關(guān)鍵部位分別實(shí)施深水航道治理工程(分流魚嘴工程)、新瀏河沙護(hù)灘及南沙頭通道限流潛堤工程(含中央沙圈圍及青草沙水庫)和長江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程(白茆沙整治工程)，長江口主汊道發(fā)生大幅度擺動的可能性已明顯降低，河床沖淤變化主要限制在兩側(cè)固定岸線范圍內(nèi)，徐六涇以下長江口“三級分汊、四口入?！笨傮w河勢格局的穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。根據(jù)有關(guān)規(guī)劃，未來長江口水域還要實(shí)施河勢控制、航道整治和灘涂圈圍等涉水工程。這些工程的實(shí)施，將加速長江口的縮窄，進(jìn)一步增強(qiáng)長江口總體河勢和局部灘槽格局的穩(wěn)定性。這為長江口深水航道的穩(wěn)定運(yùn)行和后續(xù)航道體系的開發(fā)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

(2)流域來水來沙條件和河口區(qū)水沙環(huán)境趨于改善。隨著長江流域閘壩工程的建設(shè)，尤其是三峽工程的蓄水運(yùn)行，未來長江出現(xiàn)特大洪水的可能性不大，洪峰流量過程因調(diào)水也會有所降低，洪水對長江口河床及深水航道穩(wěn)定的影響將趨于減弱。在流域來沙量持續(xù)減少的背景下，河口灘涂圍墾和濕地生態(tài)促淤等工程(如橫沙東灘圈圍、南匯東灘促淤，包括疏浚土吹填上灘)可固定部分岸灘泥沙，在一定程度約束泥沙活動性，改善河道水沙動力環(huán)境。

(3)深水航道減淤措施和維護(hù)疏浚精細(xì)化管理有望進(jìn)一步推進(jìn)。長江口12.5 m深水航道減淤工程南壩田擋沙堤加高工程已于2015年11月開工建設(shè)，工程實(shí)施后，可有效攔截北槽南導(dǎo)堤越堤水沙，進(jìn)一步降低北槽背景含沙量水平，以減少北槽航道回淤部分泥沙來源。同時(shí)在維護(hù)疏浚工藝及管理方面，目前僅僅是初步探索，尚有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。

當(dāng)前長江口12.5 m深水航道已進(jìn)入全面發(fā)揮效益的穩(wěn)定運(yùn)行階段。基于上述可能影響因素變化的預(yù)判，今后一段時(shí)期，在長江口河勢格局及水沙動力環(huán)境整體穩(wěn)定的前提下，隨著維護(hù)疏浚精細(xì)化管理的不斷深入和深水航道減淤工程措施的逐步實(shí)施，長江口12.5 m深水航道維護(hù)態(tài)勢總體可控，且趨于向好。

根據(jù)近年來維護(hù)疏浚工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[13]，長江口12.5 m深水航道回淤呈時(shí)間集中于夏秋季(6—11月)、空間集中于北槽中段的分布趨勢不會發(fā)生根本性改變。因此，后續(xù)長江口深水航道的重點(diǎn)維護(hù)時(shí)段和區(qū)段依然是夏秋季(6—11月)和北槽中段。此外，由于臺風(fēng)、寒潮大風(fēng)等惡劣氣象條件會導(dǎo)致航道短期內(nèi)回淤量劇增，已成為影響航道正常維護(hù)和穩(wěn)定暢通的重要因素，在航道養(yǎng)護(hù)過程中也應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注臺風(fēng)和寒潮等非常態(tài)天氣過程的不利影響。

4 結(jié) 語

(1)通過維護(hù)性疏浚，2015年長江口航道運(yùn)行狀況良好。其中，長江口12.5 m深水航道(瀏河口以下)經(jīng)受住了“燦鴻”臺風(fēng)的考驗(yàn)，通航水深年保證率達(dá)95%以上，確保了航道的安全暢通和穩(wěn)定；南槽5.5 m航道通航水深年保證率達(dá)100%，滿足通航要求。

(2)2015年長江口航道維護(hù)特征主要表現(xiàn)為：①12.5 m深水航道向上延伸段自然水深條件優(yōu)良，繼續(xù)保持無需人工疏浚維護(hù)的良好局面；②南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度總體仍保持時(shí)間集中于夏秋季(6—11月)、空間集中于北槽中段的時(shí)空分布特征，2015年南港及圓圓沙段疏浚強(qiáng)度比2011—2014年下降近15%，全年1—12月疏浚強(qiáng)度也普遍有所降低；③2015年南槽5.5 m航道維護(hù)疏浚量較少，主要分布在九段燈船附近的10 km范圍水域，整體易于維護(hù)。

(3)經(jīng)初步分析，2015年南港北槽12.5 m航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度比2011—2014年降低主要與南港河床地形條件和周邊河勢的改善、疏浚工藝及管理的優(yōu)化有關(guān)。2015年影響長江口風(fēng)浪次數(shù)較少，航道驟淤量較小，也在一定程度上降低了航道維護(hù)疏浚強(qiáng)度。

(4)當(dāng)前長江口12.5 m深水航道已進(jìn)入全面發(fā)揮效益的穩(wěn)定運(yùn)行階段。今后一段時(shí)期，在長江口河勢格局及水沙動力環(huán)境整體穩(wěn)定的前提下，隨著維護(hù)疏浚精細(xì)化管理的不斷深入和深水航道減淤工程措施的逐步推進(jìn)，12.5 m深水航道維護(hù)態(tài)勢總體可控，且趨于向好。由于12.5 m航道回淤時(shí)空分布特征未發(fā)生根本改變，因此后續(xù)長江口深水航道的重點(diǎn)維護(hù)時(shí)段和區(qū)段依然是夏秋季(6—11月)和北槽中段。

2011年正式通航以來，長江口12.5 m深水航道僅有5年維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，其航道維護(hù)特征及初步認(rèn)識尚待更長時(shí)間的檢驗(yàn)和評估。國內(nèi)外相關(guān)工程實(shí)踐[13]表明，攔門沙航道通常是潮汐河口航道治理中最為困難的部分。對于長江口深水航道而言，北槽中段長期處于河口最大渾濁帶核心位置和細(xì)顆粒泥沙最佳絮凝區(qū)[14]，年內(nèi)夏秋季(6—11月)徑流大、潮流強(qiáng)、潮位高、水溫高和含沙量高，在如此特殊的時(shí)段和區(qū)段內(nèi)，河口黏性細(xì)顆粒泥沙的輸移沉積過程與深水航道回淤密切相關(guān)。積極探索航道泥沙運(yùn)動規(guī)律、有針對性地研究減淤工程措施和加快改進(jìn)維護(hù)疏浚工藝及管理方式是今后長江口航道養(yǎng)護(hù)管理的努力方向。

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Characteristic analysis of dredging maintenance for Yangtze River estuary deepwater navigation channel in 2015

ZHAO Dezhao, WAN Yuanyang

(KeyLaboratoryofEstuarineandCoastalEngineering,MinistryofTransport,ShanghaiEstuarineandCoastalScienceResearchCenter,Shanghai201201,China)

Based on a series of engineering field data, the characteristics of dredging maintenance and sedimentation of the Yangtze River estuary 12.5 m deepwater navigation channel (DNC) in 2015 are primarily analyzed, meanwhile the sedimentation trend of the DNC in the future is also discussed. The analysis results show that the DNC operation was under a good condition in 2015 and the total dredging volume was in a controllable and reasonable range. Thus, the DNC has stepped into a steady operation stage, which has achieved a desired social and economic effect. The temporal and spatial distribution of the dredging intensity in the south waterway’s north passage of the DNC was still relatively concentrated in 2015. Comparing with 2011-2014, the dredging intensity of the south waterway and Yuanyuansha channel was reduced by 15% in 2015, and the dredging intensity in all the months during the year was also generally decreased, which is mainly related to the improvement of the bed bathymetry condition of the south waterway and the surrounding river regime as well as optimization the dredging management. In the future, under the stable conditions of the river regime and water-sediment dynamic environment in the Yangtze River estuary, the maintenance situation of the DNC will be overall controllable and positive. Because the space-time characteristics of the sedimentation are not variable substantially, the maintenance highlight of the DNC is still in the summer and autumn (June to November) and the location is in the middle-stream of the north passage.

Yangtze River estuary; maintenance by dredging; navigation channel siltation; 12.5 m-deep navigation channel (DNC); south passage

10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.011

2016-03-01

國家自然科學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(41506108)；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAB12B04，2013BAB12B05)

趙德招(1982—)， 男， 福建漳州人， 副研究員， 碩士， 主要從事港口航道工程研究。 E-mail: dezhao2004@163.com

U617.5

A

1009-640X(2017)02-0082-09

趙德招， 萬遠(yuǎn)揚(yáng). 2015年長江口航道運(yùn)行維護(hù)特征分析[J]. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào), 2017(2): 82-90. (ZHAO Dezhao, WAN Yuanyang. Characteristic analysis of dredging maintenance for Yangtze River estuary deepwater navigation channel in 2015[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017(2): 82-90. (in Chinese))