滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析

２０１７年６月　水运工程　Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｕｎ　２０１７　Ｎｏ．６　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５３０　第６期总第５３０期　滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析　吴明阳　，谢华亮　一，刘　涛　（１．交通运输部天津水运工程科学研究所，港口水工建筑技术国家工程实验室，　工程泥沙交通行业重点实验室，天津３００４５６；２．广西北部湾海岸科学与工程实验室，广西钦州５３５０００）　摘要：根据滨ｇ＇ｌ＇ｌ港区水深、水文泥沙等现场观测资料，分析港区水动力变化规律和工程海域海床冲淤态势，论述外航　道骤淤及可挖性。结果显示：大风淤积将成为滨州港建港后的重点和难点；在航道尺度和走向与黄骅港基本相同的情况下，　滨州Ｉ港建成后外航道淤积严重程度将超过黄骅港；滨州港外航道挖泥具有一定难度，且恶劣天气情况出现后，一６　ｍ等深线　外一定范围出现“铁板砂”现象的可能性极大。根据预判，滨州港回淤物粒径粗于黄骅港，且黏土含量小于黄骅港，可预　计外航道的开挖（或清淤）难度较黄骅港大。　关键词：航道；泥沙；骤淤；可挖性　中图分类号：Ｕ　６１７．６　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—４９７２（２０１７）０６—０１２６—０６　Ｓｕｄｄｅｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｕｔｅｒ　ｗａｔｅｒｗａｙ　ａｎｄ　ｄｉｇｇａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｉｎ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ　ａｒｅａ　ＷＵ　Ｍｉｎｇ—ｙａｎｇ　，ＸＩＥ　Ｈｕａ—ｌｉａｎｇ　一，ＬＩＵ　Ｔａｏ　（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｐｏｒｔ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｍ．Ｏ．Ｔ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５６，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｂｅｉｂｕ　Ｇｕｌｆ　Ｃｏａｓｔ，Ｑｉｎｚｈｏｕ　５３５０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｐｏｒｔ　ｆｉｅｌｄ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ，ｓｅｄｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｈａｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｓｅａｂｅｄ　ｅｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｓｕｄｄｅｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｕｔｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌ　ａｎｄ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｈａｎｎｅｌ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗｉｎｄｙ　ｄａｙｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｔｈｅ　ｆｏｃｕｓ　ａｎｄ　ｄｉｉｃｕｌｆｔｙ　ｉｎ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ．Ｔｈｏｕｇｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　ｐｏｒｔ　ａｒｅ　ｂａｓｉｃａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ，　ｔｈｅ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｗｏｒｓｅ　ｔｈａｎ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　ｐｏｒｔ．Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ　ｗａｔｅｒｗａｙ　ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｈａｓ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｄｉｉｃｕｌｆｔｉｅｓ．ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｒｅａｌｌｙ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｔｏ　ａｐｐｅａｒ‘‘ｔｈｅ　ｉｒｏｎ　ｓａｎｄ”ｉｎ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｒａｎｇｅ　ｏｕｔｓｉｄｅ一６　ｍ　ｉｓｏｂａｔｈｓ　ｉｎ　ｂａｄ　ｗｅａｔｈｅｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｎｔｉｃｉｐａｔｉｏｎ，ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｉｓ　ｃｏａｒｓｅｒ　ｉｎ　Ｂｉｎｚｈｏｕ　Ｈａｒｂｏｒ　ｔｈａｎ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　ｐｏｒｔ，ａｎｄ　ｃｌａｙ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｓ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　ｐｏｒｔ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｏｕｔｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ（ｏｒ　ｃｌｅａｒｉｎｇ）ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｄｉｉｃｕｌｆｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｎｎｅｌ；ｓｅｄｉｍｅｎｔ；ｓｕｄｄｅｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ；ｄｉｇｇａｂｉｌｉｔｙ　滨州港海港港区位于渤海湾西南岸，套尔河　人海口处，地处黄河三角洲腹地．北距黄骅港仅　２０余千米，水下浅滩宽阔，水下岸坡平缓，西南　高、东北低，地势从西南往东北约以１／３　０００的坡　降向渤海湾方向倾斜，早期岸滩演变主要受黄河　口门的变迁制约，现在滩面稳定。海港港区一期　工程依托西导堤向外延伸。建设２个３万吨级通　用泊位。港区由东、西防波堤、西侧围堤和东侧　收稿日期：２０１６—１１。２２　基金项目：广西北部湾海岸科学与工程实验室基金项目ｆ２０１６ＫＹＢ０３）　作者简介：昊明阳（１９６３一），男，研究员，从事海岸河口泥沙运动及淤积研究。　第６期　吴明阳．等：滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析　疏港道路组成，总面积约为７３．５　ｋｎ　！，其中码头　陆域呵ｆ！｛为０．３　ｋｌ１１　１　其航道总长１７．５　ｋｍ，航道　里程０＋０～６＋２为航道Ｉ大Ｊ段，方位角为２１６。１３　０２　～３６。Ｉ　３　０２”，航道　程６＋２～１７＋５为航道外　段，　他伯为２４４。３０　～６４。３０　，设计航道有效宽　度１　３０　Ｉｌ１’航道设¨　高氍一ｌ０．４　ｍ（罔１）　．拟建　滨州港５万吨级航道ｒ程包括一期Ｔ程进港航道　的拓宽浚深项日和延伸东、　防波堤Ｔ程．航道　轴线　他不变，通航宽发２００　ｎ１．通航底高程　１２．０　１１１，航道总长约３１．２　ｋｍ　滨州港为典型粉　砂质海ｆ　泥沙问题较为灾…，其北侧临近的黄　骅港建港较早，航道火风骤淤较为严重，【＝Ｊ：＿Ｉ此滨　州港航道的提升应对大风骤淤和航道町挖性进行　慎蕾论　图１滨州港港区位置　夺义根据滨州港Ｉ　水深、水文泥沙等现场脱测　资料．分析港　水动力变化规律和Ｉ　程海域海Ｊ木＝冲　淤态势．沦述外航道骤淤及　Ｊ　挖性，为Ｔ程港Ｉ　的　规划设¨　和航道的疏浚增深提供现场佐证　．　１　自然条件　１．１　风　骅新村　ｔ象站（３８。１６　Ｎ，ｌ】７。５ｌ　Ｅ，　距滨州港２０　ｋｍ）实测风资料统计，黄骅港地　今　年以Ｅ、ＳＷ风最多，Ｓ、ＮＥ　次之，ＷＮＷ风…　现的频牢最少：大丁６级大　的Ｊｘｌ向主要为Ｎｌ　～　Ｅ向，　脱频率为６８．７％：从季度变化来看．夏、　冬　零人风ｆＩ』现的次数较低，分别占全年的　１２．６％　ｌ２．８％：而到秋季人风次数开始增』ＪｆＩ，　人ｌｘｌ火ｆＩＪ现次数占全年的２２．６％，春季（３—５门）　大风天ｆｆ｛脱次数最多占全年的５２％．．春、秋两零　是黄骅港大风¨｛现频率较多季　．也是外航道…　现严重骤淤的主要季节值得指…的是．　为ＮＥ～Ｅ，　ｊ航道的夹　为１４．５。３０．５。．黄骅港　外航道每次…　严重骤淤均为这－　ＩｈＪ造成　１．２　波浪　根据拟建港区附近约一６　１５Ｉ水深处２００６年　９月一２０（】７年８　Ｊｊ观测资料统汁分析　该　以风　浪为主，涌浪为辅，常浪向ＥＮＥ，频率为１６．２２％．　次常浪向　：，　牢为１４．５４％；强浪…ＥＮＥ，Ｈ　，＞　２．０　Ｉｌｌ波高的物ｐ　为０．９４％　ｉ欠＝之为ＷＳＷ，　＞　２．０　１３１波高频率为０．３３ｅ，４　在月际分布　，ｌ　Ｊ　Ｊ份　浪偏多，６月份　ｓＥ向浪偏多，　余各门均以Ｅ～ＮＥ向浪　多　６—９』Ｊ波浪较小，８月波浪最小：３、ｌ０一ｌ２月波　浪多发．　．１．３潮汐　Ｔ程海域的潮汐性质属于不　半日潮，潮　汐类型判圳系数　＝０．６７，其　０．５～２．０．为规　则半日潮类　根据２００６年９川１日一２００７　８月３】Ｈ一年潮佗资料进行统汁　…：平均高潮　位（以当地理论最低潮研起算，卜川）为３．１６　ｌ１ｌ’　平均低潮位为１．２２　５１１，　均潮后为１．９４　ＩＩＩ，平均　海面为２．１５　ｍ　１．４潮流　小＝特　１）根据２（）ｌ４年４　Ｊ｛现场实测久、巾、小潮　水义全潮测验资料，施洲海Ｉ　涨、｝ｆＩ：；＝潮水流均　明　的往复流运动。涨、落潮平均流向，　ｒ食　尔河附近水域为ＳＷ～ＮＥ方向，流Ｉ；ｑ琏小平行ｒ　河口方向：黄骅港及滨州港防波堤外水域为Ｎｗ～　ＥＮＥ方向．外海堪本呈尔四向　２）实洲涨、落潮段平均流述分别为０．３６、　０．３４　１ＩＩ／Ｓ。涨潮略大丁落潮；其ｒ　ｌ　涨落潮平均流　速．大、中、小潮分别为０．４０、０．３８干¨０．２８　ｍ／ｓ，　大潮最大．小潮最小。涨、落潮段　ｔ均流速最大　值分别为０．５５、０．４９　１１５／Ｓ　１．５泥沙环境　１）常年海　含沙量特　滨州海域水体　爪沙浓度　分　，基本呈　・１２８・　水运工程　近岸低、远岸高的分布规律。实测涨、落潮垂线　平均含沙量分别为０．０６３、０．０６２　ｋｇ／ｍ　，涨、落　潮基本相当；垂线平均最大含沙量，大、中、小　潮分别为０．１３３、０．１４７和０．０６２　ｋｇ／ｍ　。　２）大风情况下含沙量特征。　根据２００８年１月１１—１３　Ｈ滨州港海区６级大　风（持续时间１２　ｈ）后追测含沙量资料，分析得　出不同等深线处的各测点含沙量沿垂线呈底层大、　表层小的分布规律。整个水域（…１０　２　ｉｎ）平均含　沙量为０．３４　ｋｇ／ｍ　，随水深增大，含沙量逐渐减　小，…６　２　ｍ水域垂线平均含沙量为０．６　ｋｇ／ｍ　，　…８　６　ｍ水域为０．３　ｋｇ／ｍ　，一１０—一８　ｍ水域为　０．２　ｋｇ／ｍ。；底部含沙量较高，大风期问一２　ｍ处底　部最大含沙量为５．２７　ｋｇ／ｍ　．一６　ｍ处为　５．１１　ｋｇ／ｍ。一，１０　ｍ处为４．４３　ｋｇ／ｍ　；一２　ｍ处底部　平均含沙量为３．３７　ｋｇ／ｍ　．一６　Ｉｌｌ处为２．９３　ｋｇ／ｍ　，　一１０　ｍ处为２．７５　ｋｇ／ｍ　。　３）底质。　根据２００９年５月和２０１６年４月的底质取样分　析，该区域主要表层沉积物质为砂质粉砂、粉砂　及粉砂质砂、黏土质粉砂；在物质组成上，粉砂　所占含量最高，占５０％，砂质粉砂含量次之，占　４２．４％，而粉砂质砂和黏土质粉砂则仅占７．５％，　滨州港附近海域底质各组分含量中。粉砂含量　要高于黄骅港海域，而黏土含量则少于黄骅港，　这样就导致滨州港泥沙运动更为活跃．且遇大　风天，更易形成“铁板砂”，造成航道淤积严　重，影响港口航道安全；底质泥沙颗粒中值粒　径，近岸区域多为０．０４～０．０６　ｍｍ，外海则多为　０．０２—０．０４　ｍｍ；分选系数一般在０．３～１．４，属于　分选好的范畴，表明波浪作用较强。　１．６泥沙来源　根据分析，滨州港海域泥沙来源主要有以下　３种：　１）河流径流下泄泥沙。滨州港拟建港区位于　套尔河Ｖｌ外，１９７６年以来，由于黄河人工改道改　走清水沟流路，套尔河与黄河来源的泥沙断绝，　而由徒骇河与秦口河交汇后人海。秦口河为黄河　决１５１冲成的自然潮汐通道，基本无泥沙下泄；徒　骇河由于其本身水量不大，加以近年来上游持续　建闸，每年进入套尔河干流的沙量不足４５万ｔ，　进入外海的泥沙量则更少。　２）海岸侵蚀物质输移人海。近几十年来，滨　州港海域自然岸线略有侵蚀，冲刷侵蚀后形成的　泥沙颗粒．一部分就近堆积于海岸附近：另一部　分，特别是滨州港北侧近岸泥沙在风浪和落潮流　的作用下，沿防波堤向外海输送，成为外航道淤　积的部分泥沙来源。但目前该海域海岸人工化程　度很高，侵蚀形成泥沙来源较少。　３）滩面泥沙在波流共同作用下的反复搬运。　在大风条件下．较强波浪掀起大量滩面泥沙，随　潮流涨落反复，较长时间内将以悬移质形态存在，　而当波浪动力和潮流流速减弱时，水体中的悬沙　含量将处于超饱和状态，引起落淤，特别是在水　流跨越航道过程中，由于水动力减弱，泥沙可迅　速沉降，造成航道短期强淤。　综上分析，造成滨州港外航道淤积的主要泥　源为风浪和潮流作用下滩面泥沙的搬运输移：此　外近岸侵蚀泥沙和套尔河口下泄泥沙亦将对航道　淤积产生一定影响　２岸滩演变分析　工程海域近年来缺乏大范围水下地形测量资　料，采用所能收集到的水下地形资料，对工程海　域岸滩演变进行分析。分为岸滩区域和套尔河口　内两个部分。　１）海岸地貌、地形。　根据１９８８年关于临近黄骅港海域　Ｐｈ沉积速　率的调查结果，海底扰动层厚度在０　ｍ等深线附　近约为２０　ｃｍ，在一３—一１　ｍ等深线内约为１０　ｃｍ，　－３　ｍ以外的扰动层一般只有几厘米，这说明原始　岸滩沉积泥沙大量侵蚀的可能性较小．渤海湾西　南岸目前仍应属于微侵蚀期。　据１９５９－－１９８９年的历史测图比较（图２）．　３０年间水下各等深线均微冲，且河口西南部冲幅　明显大于西北部。同时河口附近深槽也向海推进　第６期　吴明阳．等：滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析　并展宽．表明海洋动力在近期岸滩动态中起主导　乎无外海泥沙来源。　作用。３０年来，一５　ｍ线向岸推进１．５—２．１　ｋｍ，　年均向岸逼近５０—７０　ｍ。口门西侧的０　ｍ等深线　冲刷较强，其向岸推进距离为２．３　ｋｍ，年均　７６．７　Ｉｎ，为本区向岸推进最大值；口门东侧０　ｍ　等深线则表现为淤积，淤长幅度为７５０　ｍ，　综合上述分析。本区岸滩目前均处于相对稳　定阶段。　３外航道骤淤及可挖性论证　３．１外航道骤淤　年均２５　ｍ　一剖面线　………．１９５９年水深线　——１９８９年水深线　图２　１９５９－－１９８９年套尔河口水深对比　分析近期岸滩演变情况。近２０年来滨州港海　域等深线无论从形态还是位置均达到一定的一致　性，岸滩冲淤基本呈动态平衡趋势。　根据海岸演变原理，对粉砂质海岸而言，　沉积在深水区的细颗粒泥沙小风浪期间一般不　起动．也不会以推移质形式向岸运动回到浅水　区，因此呈现长期性的浅水区冲刷而深水区淤　积现象。底床泥沙在波浪掀起后由潮流输送，　强风天气下风吹流对泥沙搬运亦起到一定作用。　波浪破碎引起的沿岸流输沙一般不强。这是由　于本海域主要强浪向（ＮＥ、ＥＮＥ、Ｅ）与岸线垂线　夹角不大，波浪经过较长距离传播变形后波向　基本垂直于岸线，且由于近岸滩面平缓，波浪　破碎不剧烈．故引起的沿岸流不强。泥沙运动　趋势主要以横向搬运为主，因此虽在年际存在　一定的岸滩冲淤变化，也是轻微的，不会改变　大范围水下地貌格局。　２）泥沙来源。　白１９７６年黄河改道清水沟以来，黄河人海流　路及河口泥沙沉积对滨州海域的直接影响已很小，　套尔河Ｅｌ外海滨大片含沙量较低，表明该地区几　滨州港地处典型粉沙质海岸。航道骤淤是港　口建设中的重要问题。２０１５年１１月经历大风天　气，航道发生骤淤现象。对比大风前（２０１５年　１０月）和大风后（２０１６年４月）航道地形资料可　以看出。现有口ｆ－ｊ以内淤积较轻。普遍淤积在１　ｍ　以内．淤积严重段位于口门以外２．５—１０　ｋｍ。淤　积强度大于３　ｍ。此次大风过程，基本将开挖航槽　淤平，对滨州港航道造成了极其严重的影响。图３　为滨州港２０１５年１１月５日－－７日大风航道沿程淤　积分布，航道淤积强度沿程呈单峰分布。其中以口　门外４．０　ｋｍ左右时最大，朝内、向外逐渐减小，且　向内梯度大于朝外，航道平均淤积强度为１．７８　ｍ。　图３　２０１５年１１月５—７日大风航道沿程淤积强度分布　３．２外航道淤积物成分　３．２．１滨州港与黄骅港间异同　表ｌ为滨州港与黄骅港的各种水沙动力条件　的对比情况。１）黄骅港与滨州港海域每年春、秋　大风次数均较多，波浪作用较强，维持时间较长。　２）在泥沙来源上，滨州港除岸线侵蚀与滩面掀沙　外．还有套尔河口下泄泥沙的影响。３）滨州港海　域含沙量较黄骅港高，无风（或小风）天时，各　等深线含沙量高于黄骅港１０％～５０％，其中一４—　０　ＩＴＩ平均高５０％，一８—一４　ｍ平均高１０％，一１０一　一８　ｍ平均高５％；大风天时，断面各等深线含　沙量高于黄骅港断面１０％一８０％，其中一４—０　ｍ　・ｌ３０・　水运工程　２０１７生　平均高７０％，一８—一４　ｍ平均高３５％，一ｌ０～　一度，滨州港的泥沙较黄骅港难以起动．但在动　力减弱时更易沉降。　８　ｍ平均高２０％。４）从底质泥沙水力特性角　表１　滨州港与黄骅港各种条件对比　注：表层含沙量数值来自卫星遥感影像分析。　３，２．２港口外航道淤积物状况　由于滨州港与黄骅港所处动力、泥沙环境相　似，均属粉砂质海岸，在对滨州港外航道沉积物　进行预判前有必要对黄骅港外航道淤积物特征进　１２月自然水深…６　２．５　ｍ航道段底质取样分析黏　土含量在３．４％～１９．２％．平均为１０．３％，航道两　侧滩面平均黏土含量为１０．１％；…８　６　ｉｎ航道段　黏土含量在２．４％　２６．９％，平均为１１．８％，航道　行分析，对其有一定借鉴意义。整治工程后，黄　骅港外航道淤积物质和淤积形态均与整治前发生　较大变化，因此采用整治工程以前（２００５年９月）　两侧滩面平均黏土含量为１　１．７％『６】。　上述资料显示，无论航道还是滩面，其黏土　含量自内向外，均随自然水深的增加而略有提高。　有限的资料表明．尽管黄骅港航道淤积物的黏土　含量比对应滩面高，但从航道淤积物含泥的绝对　较为原始的状态为宜。　当黄骅港防波堤堤头在一２．５　ｍ时，根据　２００２年５—１２月对…６　２．５　ｍ段航道底质取样分　析，其中值粒径在０．０３～０．０５　ｍｍ，平均Ｄ　为　０．０３２　３　ｍｍ：外航道南北两侧各６　ｋｍ滩面范围　（…６　２．５　ｍ），据２００１年４月一２０ｏ４年４月滩面　采样分析，其Ｄ　。为０．０３５　８　ｍｍ（其中北滩Ｄ　。为　量值看，其黏土含量在１０．３％一１１．８％，比两个滩　面稍大０．１％一０．２％　根据以上分析，依照黄骅港实测资料，可推　测滨４，１、Ｉ港外航道开挖后．按目前航道两侧滩面底　质黏土含量为７．０％～１５．４％，在航道两侧滩面泥　沙黏土含量基本不变的情况下，外航道…１０　６　ｌ＇］ｆｌ　段的平均黏土含量应在７．１％一１５．６％。因此，滨　州港外航道淤积物的黏土含量较黄骅港低。　３．３可挖性分析和对滨州港外航道淤积的初步认识　３．３．１可挖性分析　航道淤积物的可挖性主要取决于泥沙粒径及　０．０３３　１　ｍｍ，南滩Ｄ　。为０．０３８　５　ｍｍ）。由此可见，　外航道淤积物中值粒径较滩面约细１０．８％。　３．２．３淤积物粒度参数预估　１）中值粒径Ｄ　航道开挖后，在海区动力、滩面物质、泥沙　沉降机理不变的情况下，可根据黄骅港航道内淤　积物粒径与滩面的比例关系，求得外航道的平均　黏土含量两个因素。一些港口的航道疏浚实践表　明，在航道淤积物极细，含泥量又极高的条件下　（如天津港航道的Ｄ　一０．００５　ｍｉＩｌ，黏土含量远　中值粒径Ｄ　如下：依据２００６年春、秋两季及　２００７年６月滨州港规划航道两侧一１０—一６　１１３＿滩面　６　ｋｍ范围内Ｄ铀为０．０３９～０．０５３　ｍｍ估算，自然水　深一１０—一６　ｍ外航道段淤积物的Ｄ　为０．０３４　８～　０．０４７　３　ｍｍ（按航道比滩面细１０．８％考虑）　。　２）黏土含量　黄骅港堤头在一２．５　ｍ水深时，２００２年５—　高于４０％），耙吸式挖泥船单位时间的泥浆进舱　量虽大，但由于泥沙颗粒过细，溢流时间较长，　装舱有效浓度并不高；而当黄骅港航道外段的　Ｄ　。＜０．０２　ｍｍ时，泥浆的进舱浓度即可达２７％以　上，疏浚效率则相对较高；当Ｄ　居于上述细至粗　第６期　吴明阳，等：滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析　之间，如Ｄ　在０．０３　０．０４　ｍｍ、黏土含量低于　２０％时，淤积泥沙的密实速度极快。　原型采样分析表明，黄骅港外航道Ｄ　≥　０．０３　ｍｍ，大浪后１—２　ｄ内淤积物的湿密度即升至　１．６—１．８　ｔ／ｍ　，被疏浚部门称之为“铁板砂”。可　见挖泥效率之低，泥浆的进舱浓度仅在１４％　１６％，大风期航道淤积物的高密实度及强淤积，　给航道及时清淤带来极大的困难。　经类比可知，滨州港外航道开挖后。外航道　－１０～－６　ｍ段，泥沙的Ｄ钔为０．０３４　８～０．０４７　３　ｍｍ，　平均黏土含量为７．１％～１５．６％。可见滨州港外航　道挖泥具有一定的难度，而且恶劣天气情况出现　后，－６　ｍ等深线外一定范围出现“铁板砂”的可　能性极大，外航道的开挖（或清淤）难度较大。　３．３．２对滨州港外航道淤积的初步认识　粉砂质海岸泥沙易起易沉，活动性很强。从　含沙水体穿越航道落淤角度分析，滨州港泥沙沉　速较黄骅港大。从而更易沉降。大风浪天气下。　破波带形成的高含沙量区是造成港口航道严重淤　积的主要原因。从大风天含沙量上来看。一８　一４　ｍ等深线内，滨州港海域含沙量较黄骅港高　３５％左右。由于泥沙沉速与含沙量是淤积计算中　两个重要参数，由此可知，滨州港建设后的骤淤　问题将会比黄骅港更重。　从底质角度分析。就规划航道沿线而言，自　一１０—０　ｍ，沉积物中值粒径逐渐变小，黏土含量　则逐渐增大。即使如此。…１０　６　ｍ的航道沉积　物性质仍是粉砂质为主．泥沙易起易沉的性质也　会在航道淤积时突出体现。　综上所述．大风淤积将成为滨州港建港工程　中的重点因素。经与黄骅港对比分析，认为在航　道尺度和走向与黄骅港基本相同的情况下．滨州　港建成后外航道淤积严重程度应超过黄骅港。　４结论　１）本区沉积物平均中值粒径为０．０４４　ｍｍ，　自岸向海粒径逐渐变细；沉积物以粉砂与砂质粉　砂为主。小（无）风天情况下含沙量低，大风天　（特别是向岸大风）条件下近岸含沙量可超过　１．０　ｋｇ／ｍ　，底部存在高浓度含沙水体，即使仅在　６级大风作用下，含沙量即可达５．０　ｋｇ／ｍ　以上．　是引起骤淤的主要因素。　２）滨州港与黄骅港潮流动力均较弱，年内大　风次数较多，波浪动力较强，而且维持时间长。　滨州港海域含沙量高于黄骅港。在泥沙来源上．　与黄骅港相比，滨州港除有海岸侵蚀与浅滩掀沙　外，套尔河口下泄泥沙亦对其有一定影响。滨州　港底质泥沙较黄骅港难以起动，但更易沉降。本　海区外部泥沙来源有限，滨州港海域岸滩目前已　处于基本平衡状态。　３）大风淤积将成为滨州港建港后的重点和难　点。经对比分析，在航道尺度和走向与黄骅港基　本相同的情况下，滨州港建成后外航道淤积严重　程度将超过黄骅港。　４）滨州港外航道挖泥具有一定难度．且恶　劣天气情况出现后，一６　ｍ等深线外一定范围出　现“铁板砂”现象的可能性极大。根据预判，滨　州港回淤物粒径粗于黄骅港，且黏土含量小于黄　骅港，可预计外航道的开挖（或清淤）难度较黄　骅港大。　参考文献：　［１］　曹祖德，焦桂英，赵冲久．粉沙质海岸泥沙运动和淤积　分析计算［Ｊ】．海洋工程，２００４（２）：５９—６５．　［２】　吴明阳，许家帅．上海洋山深水港区水文泥沙研究［Ｊ】．　海岸工程，２０１１ｆ２）：４３．４９．　［３］　刘涛，肖辉，解鸣晓，等．滨州港１０万吨级航道工程波　浪、潮流泥沙数学模型试验研究报告［Ｒ】．天津：交通运　输部天津水运工程科学研究所，２０１４．　［４】　吴明阳，谢华亮．滨州港海港港区５万吨级航道工程波　浪潮流泥沙物理模型试验研究报告［Ｒ】．天津：交通运　输部天津水运工程科学研究所，２０１６．　【５】　杨华，曹祖德，侯志强，等．神华集团黄骅港外航道整治　工程延堤效果分析研究报告【Ｒ】．天津：交通运输部天　津水运工程科学研究所，２００４．　【６］　侯志强，刘涛．神华黄骅港航道拓宽、浚深后淤积研究　报告【Ｒ】．天津：交通运输部天津水运工程科学研究　所，２００８．　（本文编辑王璁）