宮夢飛

（阜陽市地方海事（港航）管理服務(wù)中心直屬分中心，安徽 阜陽 236000）

沙潁河是安徽省阜陽市的一條主要航道，具有豐富的水資源和良好的航運條件。然而，近年來由于長期的沉積、水土流失以及人為因素等多重原因，沙潁河河道逐漸變淺，導(dǎo)致航道及錨地水深不足，影響船舶航行及靠泊。為了改善這一狀況，保障沙潁河航道的通航安全和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，阜陽市地方海事（港航）管理服務(wù)中心開展了沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程，旨在提高航道通行能力，減小航道淤積對船舶通航的影響，提高船舶通航效率和安全性。

1 項目背景

沙潁河是淮河左岸最大的支流，發(fā)源于河南省伏牛山山脈，流經(jīng)河南省平頂山、漯河、周口和安徽省阜陽等市，于安徽省潁上縣沫河口處匯入淮河。河道全長620 km，其中河南省境內(nèi)414 km，安徽省境內(nèi)206 km，流域面積36 651 km2，其中河南省和安徽省境內(nèi)分別為32 539 km2和4 112 km2。沙潁河流域擁有豐富的水資源、廣泛的灌溉網(wǎng)絡(luò)和重要的水上交通條件，具有極高的綜合開發(fā)價值。

據(jù)1956—2001 年資料統(tǒng)計，沙潁河平均年徑流量71.2 億m3，汛期徑流量往往占總徑流量的70%～80%。近年來，沙潁河上游流域洪水季節(jié)暴雨不斷，上游來水來沙不斷增多，導(dǎo)致部分航段淤積，沙潁河航道阜陽閘閘下錨地港池淤積情況較為嚴(yán)重。為保障沙潁河航道的暢通和船舶航行的安全，阜陽市地方海事（港航）管理服務(wù)中心決定實施沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程。

沙潁河安徽段航道自省界常勝溝至沫河口（入淮口）段全長約206 km，均為平原河道，河谷逐漸增深，河道平順穩(wěn)定，河床比降約為1/6 500～1/35 000，河床底質(zhì)為泥沙質(zhì)。沿線建有耿樓、阜陽、潁上3 座樞紐。根據(jù)《沙潁河安徽段航道整治工程施工圖設(shè)計》，沙潁河安徽段按照天然和渠化河流Ⅳ級標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。航道尺度為：最小彎曲半徑330 m，航道設(shè)計底寬50 m，航道水深2.8 m，邊坡1∶5 或者1∶3。此次清淤工程旨在優(yōu)化航道設(shè)計，提高航道通行能力。

根據(jù)《安徽省干線航道網(wǎng)規(guī)劃（2018—2030 年）》，沙潁河航道常勝溝～沫河口段206 km 規(guī)劃航道為III級航道。為了滿足規(guī)劃要求，本項目通過清淤、疏浚等措施，提高沙潁河航道的通航能力和安全性，為未來河道的綜合利用和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 施工區(qū)域地質(zhì)

沙潁河安徽段航道所在河流為自然河流，隨著降雨量的變化，河水流速變化較大，地層為典型河床相沉積，以粉土、粉質(zhì)黏土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為主。由于河水流速的變化，沉積環(huán)境發(fā)生很大變化，底層范圍和厚度變化均較大，部分地段分布有粉砂。

根據(jù)沙潁河航道阜陽市北京路橋至沫河口段整治工程勘察所揭示的地層，本工程所在區(qū)域土層分布具體分述如下。

①層粉質(zhì)黏土，灰黃、黃褐等色，硬塑～可塑狀態(tài)，夾黏土薄層，局部灰色，疏浚巖土級別為5 級，主要分布于航道兩側(cè)河灘地的上層，厚度隨河水位的升降略有變化，層厚一般在0～1.80 m 之間。

②層粉砂，灰色、黃色，極松～松散狀態(tài)，飽和，夾粉土薄層，含少量有機(jī)質(zhì)，疏浚巖土級別為7 級，層厚不均勻，層厚一般在0～2.10 m 之間，主要分布于河床彎道內(nèi)側(cè)。

③層粉質(zhì)黏土，深灰、灰褐等色，夾粉土、粉砂薄層，軟塑狀態(tài)，疏浚巖土級別為3 級，主要分布于河床的上部，厚度約2.00 m。

④層粉土，黃、深灰等色，松散狀態(tài)，飽和，夾粉砂以及少量粉質(zhì)黏土薄層，主要分布于河床上部，疏浚巖土級別為8 級，分布范圍較小，見于部分鉆孔中。

⑤層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，深灰色，夾較多粉土薄層以及軟塑黏土薄層，流塑狀態(tài)，疏浚巖土級別為2 級，該層厚度變化較大，部分鉆孔未穿透該層。

⑥層粉質(zhì)黏土，灰黃、黃褐等色，硬塑～可塑狀態(tài)，夾黏土薄層，局部灰色，疏浚巖土級別為5 級，主要分布于航道兩側(cè)河灘地上，厚度變化不均勻，層厚一般在2.80～5.40 m 之間。

⑦層粉質(zhì)黏土，深灰、灰褐等色，夾粉土、粉砂薄層，軟塑狀態(tài)，疏浚巖土級別為3 級，厚度不均勻，最大厚度大于8.60 m。

⑧層粉土（黏質(zhì)），黃、深灰等色，夾粉質(zhì)黏士以及粉砂薄層，軟塑狀態(tài)，疏浚巖土級別為3 級，該層厚度較大，大部分鉆孔未穿透該層，主要分布于河床中，主要分布于航道的后半段。

⑨層粉土（砂質(zhì)），黃、深灰等色，松散狀態(tài)，飽和，夾粉砂以及少量粉質(zhì)黏土薄層，疏浚巖土級別為8 級，分布不連續(xù)，分布范圍較小。

⑩層粉質(zhì)黏土，深灰、灰褐等色，軟塑～流塑狀態(tài)，疏浚巖土級別為3 級，見于部分鉆孔中。

?層粉砂，黃色，松散～稍密狀態(tài)，飽和，夾細(xì)砂以及粉土薄層，疏浚巖土級別為9 級，該層分布零星，厚度較大。

?層粉質(zhì)黏土，灰色，軟塑狀態(tài)，夾粉砂薄層，疏浚巖土級別為4 級。

?層粉質(zhì)黏土，黃、黃褐色，硬塑狀態(tài)，局部為可望狀態(tài)，疏浚巖土級別為6 級，該層主要分布于底層，厚度較大，所有鉆孔均未穿透該層。

3 項目概況

按照《航道養(yǎng)護(hù)管理規(guī)定》（中華人民共和國交通運輸部令2020 年第20 號）要求，阜陽市地方海事（港航）管理服務(wù)中心開展航道疏浚等工作。初步勘測泥沙數(shù)量約為48 018 t（方量約為35 568.71 m3）。根據(jù)《沙潁河航道阜陽市北京路橋至沫河口段整治工程（航道部分）施工圖設(shè)計》航道平面布置，本次工程疏浚起點樁號為K83+246，疏浚終點樁號為K83+526，疏浚總長度為280 m。根據(jù)阜陽閘下近20 年連續(xù)水文資料系列分析成果，本次航道養(yǎng)護(hù)工程維護(hù)水位為22.5 m。此處高程采用“1985 國家高程基準(zhǔn)”。

4 工程設(shè)計

4.1 養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1 航道養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《安徽省航道養(yǎng)護(hù)管理辦法（試行）》，沙潁河航道（常勝溝～沫河口段）養(yǎng)護(hù)類別為一類，本次航道養(yǎng)護(hù)工程按照一類養(yǎng)護(hù)。

4.1.2 航道養(yǎng)護(hù)等級

根據(jù)《安徽省干線航道網(wǎng)規(guī)劃（2018—2030 年）》沙潁河航道（常勝溝～沫河口段）規(guī)劃航道等級為Ⅲ級，沙潁河航道安徽段已于2012 年按照IV 級航道標(biāo)準(zhǔn)開工建設(shè)，2016 年航道主體工程完成交工驗收。因此，本次沙潁河阜陽閘閘下段航道養(yǎng)護(hù)工程按照IV 級標(biāo)準(zhǔn)對航道進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.1.3 航道維護(hù)水位

根據(jù)GB 50139—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，對于不受潮汐影響或潮汐影響不明顯的天然河流，設(shè)計最低通航水位應(yīng)采用綜合歷時曲線法計算確定，本段航道按照V 級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，維護(hù)水位選用95%保證率水位。

4.1.4 設(shè)計代表船型或船隊及其尺度

根據(jù)沙潁河航道實際情況和船舶現(xiàn)狀，結(jié)合《阜陽港總體規(guī)劃調(diào)整（2015—2025 年）》規(guī)劃船型、GB 38030.2—2019《內(nèi)河過閘運輸船舶標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列第2 部分：京杭運河、淮河水系》、GB 50139—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》船型以及航道整治船型，并從航道條件、貨種運輸適應(yīng)性及運營條件等方面綜合分析，提出沙潁河阜陽閘下段航道養(yǎng)護(hù)工程設(shè)計船型，詳見表1。

表1 設(shè)計船型表

4.2 平面布置

航道定線的基本原則是充分利用現(xiàn)有河槽，即航道中心線盡可能走原河道深泓線，盡量維持河道原有的平面形態(tài)，局部河槽寬度不足處，通過疏浚理順河槽等工程措施，以滿足IV 級航道標(biāo)準(zhǔn)要求。本工程為航道養(yǎng)護(hù)項目，平面布置采用原航道整治工程平面布置方案。

4.3 縱斷面設(shè)計

航道縱斷面設(shè)計時，需根據(jù)設(shè)計低水位及設(shè)計水深，確定相應(yīng)航段的設(shè)計航道底高程航道縱斷面按平坡設(shè)計，不設(shè)縱坡，按維護(hù)水位減去維護(hù)水深作為航道底高程。

4.4 橫斷面設(shè)計

疏浚橫斷面設(shè)計主要包括挖槽寬度、挖槽深度及設(shè)計邊坡。

根據(jù)本次航道養(yǎng)護(hù)工程平面布置方案，確定本次挖槽寬度為50～153 m，挖槽左邊線為阜陽閘閘下錨地?fù)鯄η把鼐€及水域底邊線，右邊線為沙潁河右岸設(shè)計航道底邊線。

根據(jù)《沙潁河航道阜陽市北京路橋至沫河口段整治工程（航道部分）施工圖設(shè)計》沙潁河航道整治工程航道尺度為：最小彎曲半徑330 m，航道設(shè)計底寬50 m，航道水深2.8 m。本工程為航道養(yǎng)護(hù)工程，維護(hù)水深與原設(shè)計保持一致，取為2.8 m。

本工程設(shè)計邊坡與沙潁河航道整治工程設(shè)計邊坡保持一致，錨地側(cè)翼墻段設(shè)計邊坡為1∶4，靠船段由于靠船墩及擋墻限制，不設(shè)疏浚邊坡。

本次清淤工程選取2 m3抓斗式挖泥船，設(shè)計超寬取3.0 m，超深取0.4 m。

根據(jù)最新實測地形，采取斷面法對本次養(yǎng)護(hù)工程疏浚量進(jìn)行計算，本工程凈挖方量為29 136.68 m3，超挖量為3 776.825 m3，總疏浚土方量為32 913.505 m3。

5 施工工藝

5.1 工藝流程

針對本工程的具體施工條件，選擇了船挖、船運作業(yè)方式進(jìn)行疏浚工程。具體的施工工藝流程如下：①挖泥船在疏浚區(qū)域進(jìn)行精確定位，并開始挖掘泥沙；②泥駁船靠近抓斗式挖泥船，進(jìn)行泥沙裝載；③裝滿泥沙的泥駁船航行至泥沙買受方指定的碼頭進(jìn)行卸載，或直接交付給買受方的船舶；④卸載完成后，泥駁船返回疏浚區(qū)進(jìn)行下一輪的裝載。

挖泥船在進(jìn)行定位時，采用GPS 定位系統(tǒng)。挖掘過程中，按照先上游后下游的順序，采用橫移挖寬、縱移挖長的方法。在一個工作區(qū)域的疏浚任務(wù)完成且已挖部分達(dá)到設(shè)計要求后，挖泥船將移至下一個區(qū)域繼續(xù)作業(yè)。

在各施工區(qū)域、段和條的起點，設(shè)置明顯的標(biāo)志，并在作業(yè)區(qū)安裝水位尺，以明確開挖位置和深度。疏浚作業(yè)船只按照水流方向進(jìn)行布置。

準(zhǔn)確掌握船舶的移動特性以及施工期間的水流、風(fēng)向等情況，選擇合理的對標(biāo)位置，定期校準(zhǔn)并調(diào)整船位。同時，校正挖深指示標(biāo)記，確保挖掘的寬度和深度符合設(shè)計要求。

5.2 施工機(jī)具選擇

根據(jù)疏浚工程量的大小、施工工期、土質(zhì)以及疏浚土的處理要求，結(jié)合挖泥船的施工水位和疏浚深度要求，選擇了配備2 m3抓斗式挖泥船和泥駁船作業(yè)的施工方式。

5.3 抓斗式挖泥船與泥駁船施工

施工過程中，首先使用抓斗式挖泥船將開挖范圍內(nèi)的土方抓起，然后放在配備的運泥船上。接著，運泥船將泥沙運至買受人指定的碼頭或買受人船舶前沿，再由抓斗將土方轉(zhuǎn)移并堆存。

5.3.1 抓斗式挖泥船

抓斗式挖泥船通常采用縱挖法施工，順流、分段、分條、分層挖泥。具體如下。

順流挖泥：即挖泥方向順?biāo)鞣较?，頭錨拋向下游，尾錨拋向上游。

分段挖泥：長距離的挖槽可分為若干段，每段長度約60～70 m，段間設(shè)立橫向標(biāo)志。

分條挖泥：當(dāng)挖槽寬度大于挖寬時，將其分為若干條，每條都設(shè)立縱向?qū)?biāo)。

分層挖泥：若泥層厚度超過一抓斗的最大挖深時，應(yīng)分層進(jìn)行挖掘。若挖槽泥層過厚或土質(zhì)堅硬難以挖動，應(yīng)實行逐段分層。即在整個分段挖槽中分幾層開挖，先完成上層挖掘，然后船只后退，進(jìn)行第二層挖掘。挖完第二層后，再進(jìn)行第三層挖掘，逐層挖掘至設(shè)計深度。

5.3.2 泥駁船

泥駁船通常采用封底式設(shè)計，主要用于承載和運輸挖掘出的泥沙。由于封底泥駁船艙底封閉，無法直接進(jìn)行裝卸泥沙，因此必須依靠其他設(shè)備進(jìn)行卸泥作業(yè)。

總結(jié)：本次疏浚工程將采用船挖、船運作業(yè)方式，通過精確的定位和合理的施工順序，確保疏浚效果符合設(shè)計要求。施工過程中，將嚴(yán)格控制施工機(jī)具的選擇和使用，確保施工質(zhì)量和安全。

6 對疏浚所產(chǎn)生泥砂的處置

在工程開始前，潁東區(qū)財政局委托安徽省阜陽市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站有限公司對潁東區(qū)沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程所要清走的泥沙進(jìn)行了檢驗（依照J(rèn)GJ 52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》），結(jié)果見表2。

表2 沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程所產(chǎn)生的泥沙顆粒級配

考慮到潁東區(qū)沙潁河閘下段缺少合適的拋泥區(qū)，該工程產(chǎn)生的淤土由區(qū)財政部門進(jìn)行評估后進(jìn)行拍賣。拍賣所得全額上繳潁東區(qū)財政。

7 清淤工程達(dá)到的效果

通過本次沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程，有效地改善了沙潁河航道船舶航行及靠泊條件，使河道通行能力顯著提高，為沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。同時，清淤工程的實施還有助于河道水域生態(tài)環(huán)境的改善和水資源的綜合利用，進(jìn)一步展現(xiàn)了沙潁河航道水運功能的優(yōu)勢。

1）是解決航道及錨地水深不足的問題，改善船航行及靠泊條件的必要措施。由于沙潁河上游流域洪水季節(jié)暴雨不斷，上游來水來沙不斷增多，沙潁河阜陽閘閘下錨地及部分航段淤積嚴(yán)重，僅能適應(yīng)300～500 t 級船舶航行。近年來隨著船舶標(biāo)準(zhǔn)化及大型化進(jìn)程加快，進(jìn)入沙潁河航道船舶大型化趨勢明顯，目前以1 000～2 000 t 級單船為主，航道及錨地水深不足，船舶航行、靠泊過程中易發(fā)生擱淺等事故，限制了部分船舶在沙潁河的航行。通過本次航道養(yǎng)護(hù)工程，可有效解決改善船舶航行及靠泊條件。

2）是充分發(fā)揮沙潁河航道水運功能、促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。沙潁河航道是安徽省“一縱兩橫五干二十線”干線航道網(wǎng)中“一縱”的重要組成部分規(guī)劃航道等級為I 級，自沙潁河航道整治工程于2017 年交工驗收以來，航道可常年通500 t 級船舶，航道設(shè)計年通過能力可達(dá)12 057 萬t。近年來由于上游來水來沙的不斷增多，導(dǎo)致沙潁河航道部分航段及錨地淤積嚴(yán)重，水深已不能滿足船舶通航要求，嚴(yán)重影響了沙潁河航道的通航條件。

8 結(jié)束語

總的來說，本次潁東區(qū)沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程的設(shè)計與實施執(zhí)行得比較順利。通過本次疏浚工程，航道水深由不適合大型船舶通行提高到滿足大型船舶常年通行需要，顯著提高了沙潁河航道的航運能力，有效改善了船舶航行及靠泊條件。這不僅有助于釋放沙潁河航道的水運功能，促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)交流，也會帶來更好的生態(tài)環(huán)境和綜合利用效益。未來，隨著沙潁河航道的進(jìn)一步整治和綜合利用，其在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源開發(fā)、生態(tài)保護(hù)等多個領(lǐng)域的價值將得到更好的體現(xiàn)。

值得一提的是本次工程對疏浚過程中產(chǎn)生的淤泥予以妥善利用，并通過拍賣獲得資金，為阜陽市地方財政增加收入。整個工程設(shè)計和施工流程高效而規(guī)范，取得了令人滿意的技術(shù)效果。

總體而言，本次沙潁河阜陽閘下錨地清淤工程完全達(dá)到了預(yù)期目的，為沙潁河航道的后續(xù)發(fā)展和優(yōu)化提供了有力保障。同時，通過探討工程背景、設(shè)計要點以及清淤效果等方面，為類似的航道養(yǎng)護(hù)工程提供了借鑒。未來沙潁河航道的建設(shè)道路上還有很多工作值得探索與改進(jìn)，也期待能帶來更多進(jìn)步。