疏浚施工過程中保障港口與航道通航的對策分析

◎ 廖瑾平 江西省贛中航道事務(wù)中心

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的提升，航運(yùn)事業(yè)作為我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重要組成部分，也得到飛速發(fā)展，貨船、貨輪的運(yùn)載能力、噸位等不斷提升，對于港口、航道等的通航能力和要求也在逐漸提高，在此情況之下，港口和航道疏浚工程項(xiàng)目逐漸增多，尤其是對于江西等以航運(yùn)為主要交通運(yùn)輸方式的區(qū)域而言，航道數(shù)量較多、線路復(fù)雜，存在疏浚區(qū)域與航道距離較近甚至沖突的情況。因此，為保障疏浚施工質(zhì)量、效率，加強(qiáng)對于港口與航道通航施工對策的研究是十分有必要的。

1.工程概況

本文以江西內(nèi)河某疏浚施工項(xiàng)目為例，針對疏浚過程中港口與航道通航問題展開探討。為落實(shí)相應(yīng)相關(guān)政策、文件要求，江西內(nèi)河某區(qū)域提出了疏浚工程項(xiàng)目，對港口和航道區(qū)域進(jìn)行疏浚、清障處理，以此達(dá)到擴(kuò)大航道、港口區(qū)域的效果，并做好相應(yīng)加固堤后基礎(chǔ)工作，全面消除堤防隱患。案例工程項(xiàng)目涉及的施工范圍相對較為廣泛，工期緊張，對于工程質(zhì)量要求較高。案例工程區(qū)域?qū)儆趤啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，氣候較為溫和，四季分明，雨量充沛，多年平均降水量在1539.4mm左右，降水量年際變化相對較大，一年內(nèi)降水量分布不均勻，多集中在4～6月。施工區(qū)域平均氣溫在17℃左右，最高氣溫達(dá)到過40℃，最低氣溫為零下11.9℃。

2.疏浚施工過程中的重難點(diǎn)分析

（1）現(xiàn)場施工空間較小。結(jié)合案例工程實(shí)際情況，對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行勘察分析，港池空間較小，在實(shí)際進(jìn)行施工的過程中，施工船舶的避讓能力將會受到極大限制，對于施工進(jìn)度、施工安全等都會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對此，在實(shí)際進(jìn)行疏浚施工的過程中，為確保施工效率以及施工安全，施工船舶需要主動避讓靠離碼頭的船舶。以大型集裝箱船舶為例，在船舶到來之前，需要做好相應(yīng)施工安排，預(yù)留充足的水域空間，并在船舶行駛的過程中，主動避讓，以此確保船舶能夠順利通過。在疏浚施工的過程中，若現(xiàn)場水域環(huán)境較為復(fù)雜，施工空間有限，需要結(jié)合實(shí)際情況以及航運(yùn)需求，有針對性地采取相應(yīng)解決措施，確保船舶運(yùn)輸安全、順利。

（2）疏浚船舶選擇困難。就當(dāng)前疏浚工程實(shí)際情況來看，市場上具備自主航行能力的疏浚船舶十分有限，而且部分疏浚船舶即便具備自主航行能力，也可能會受到疏浚設(shè)備的影響，而導(dǎo)致航行功能受限。因此，在實(shí)際疏浚施工過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況、特點(diǎn)，以及疏浚施工要求，合理選擇相應(yīng)疏浚船舶和設(shè)備，以施工安全、順利基礎(chǔ)要求和前提，展開船舶和相應(yīng)施工設(shè)備的選擇[1]。

（3）容易受到潮汐影響。在疏浚施工的過程中，船舶需要長時間在同一個區(qū)域中停留并進(jìn)行施工作業(yè)，因此，實(shí)際施工過程中，難免會遭遇潮汐，威脅施工船舶安全。對此，需要駕駛員加強(qiáng)對于潮汐情況的監(jiān)控，時刻處于謹(jǐn)慎、小心的狀態(tài)之下，在航道內(nèi)主動避讓進(jìn)出口船舶以及浮筒，確保雙方船舶具有充足的時間調(diào)整自己的位置和方向。此外，值得注意的是，在浮筒掉頭的過程中，應(yīng)充分結(jié)合船舶特點(diǎn)以及潮汐影響，合理進(jìn)行操作，以此最大程度上保障通航效率和疏浚施工安全。

（4）施工區(qū)域通航安全。案例工程項(xiàng)目中，疏浚施工區(qū)域與航道之間距離較近，疏浚施工過程中，相應(yīng)船舶會被布置在航道周圍，因此，實(shí)際施工過程中，會經(jīng)常有小型船只、漁船或者商船等經(jīng)過施工區(qū)域，可能會存在安全隱患。對此，在實(shí)際施工過程中要求船舶駕駛員具備較高的責(zé)任心以及豐富的行駛經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)謹(jǐn)對待駕駛工作，確保行船以及施工安全。此外，在行駛的過程中，駕駛員還應(yīng)加強(qiáng)對于瞭望工作的重視，嚴(yán)謹(jǐn)、全面的觀察周圍環(huán)境，最大程度上避免碰撞局面的出現(xiàn)。同時，在駕駛的過程中，還應(yīng)控制好船舶航速，以免由于航速過快，無法做到安全避讓，確保航行安全、施工順利。

3.疏浚施工過程中保障港口與航道通航的有效對策

（1）采取有效管理措施。為確保實(shí)際施工過程中，港口與航道通航順利、施工安全，在實(shí)際疏浚施工時，應(yīng)采取有效管理措施，加強(qiáng)現(xiàn)場組織管理，可著重從以下幾個方面入手：第一，施工現(xiàn)場相關(guān)負(fù)責(zé)人加強(qiáng)與港口管理部門之間的溝通和交流，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場情況以及施工特點(diǎn)，制定完善的施工管理方案，梳理管理流程，確保施工順利、管理全面到位。第二，為降低疏浚施工過程中，可能出現(xiàn)的通航?jīng)_突問題，需要提前做好避讓管理，加強(qiáng)對于港口、航道進(jìn)出口船舶情況的了解，明確船舶通航需求，并根據(jù)不同通航船舶實(shí)際情況，制定避讓方案，并做好提前準(zhǔn)備工作。第三，在進(jìn)行避讓作業(yè)的過程中，需要提前向施工船舶下達(dá)相應(yīng)指令，并主動與營運(yùn)船舶聯(lián)系，進(jìn)行避讓作業(yè)，確保避讓時機(jī)、方案等精準(zhǔn)、有效。第四，加強(qiáng)對于疏浚施工過程中，影響因素的分析，明確相應(yīng)管理要點(diǎn)，并完善組織管理機(jī)構(gòu)，明確管理內(nèi)容、職責(zé)范圍等，全面保障疏浚施工、避讓作業(yè)順利、高效推進(jìn)。第五，為強(qiáng)化現(xiàn)場管理，需要在港口、航道等重點(diǎn)區(qū)域，設(shè)置相應(yīng)警示牌，以此實(shí)現(xiàn)對于過往船只的引導(dǎo)，提醒船舶注意避讓，以此確保避讓作業(yè)順利、安全，減少矛盾、沖突發(fā)生的概率[2]。

（2）合理選用施工方法。不同的現(xiàn)場情況需要選用不同挖泥施工方法，明確相應(yīng)施工技術(shù)要點(diǎn)。

第一，絞吸式挖泥船。該技術(shù)措施占用面積廣泛，需要施工區(qū)域具備較大的水域范圍，實(shí)際應(yīng)用情況如圖1所示。實(shí)際施工過程中，需要將輸泥管線與船尾以及船艏拋邊錨相連，在此過程中，占用水域面積的主要設(shè)備為邊錨，因此，在實(shí)際進(jìn)行避讓作業(yè)的過程中，需要提前通知施工船舶起錨，以此確保預(yù)留水域能夠滿足通航需求，在船舶通過之后，再拋錨繼續(xù)施工。其中輸泥管線主要用于將船尾與岸上相連，實(shí)現(xiàn)挖掘泥土的有效、快速轉(zhuǎn)移。在實(shí)際使用絞吸式挖泥船進(jìn)行施工的過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況合理確定施工船舶中輸泥管線的位置，可將輸泥管線懸浮于水面，或者潛藏在水中，需要根據(jù)實(shí)際水域大小以及輸泥管線對于通航水域的影響情況確定。

圖1 絞吸式挖泥船

第二，抓斗式挖泥船。抓斗式挖泥船如圖2所示。若采用這兩種挖泥方式，占用水域面積較大的部分為船尾以及船艏的定位錨，在實(shí)際施工過程中，還需要進(jìn)行拋錨，因此需要較大的施工范圍。值得注意的是，需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定拋錨距離，若拋錨距離橫跨整個航道，需要提前做好相應(yīng)避讓措施，以免與過往船舶發(fā)生沖突。

圖2 抓斗式挖泥船

第三，炸礁船施工工藝。在實(shí)際施工前，需要先確定施工點(diǎn)位，然后設(shè)置定位樁，并使用相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行鉆孔，安裝炸藥，在船舶轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域后，方可進(jìn)行爆破處理，并安排清礁船清理泥沙，完成疏浚施工。

第四，耙吸式挖泥船。耙吸式挖泥船的主要優(yōu)勢為避讓、轉(zhuǎn)向以及航行功能較好，而且實(shí)際施工過程中，占用的水域面積較小。但值得注意的是，由于船舶周圍存在浮燈、船舶等，因此實(shí)際駕駛耙吸式挖泥船的過程中，應(yīng)加強(qiáng)對于周圍環(huán)境的觀察，合理控制船舶速度，及時發(fā)現(xiàn)過往船舶，提前協(xié)商避讓方案，確保施工順利、通航安全。

（3）優(yōu)化疏浚作業(yè)參數(shù)。為減少對于港口以及航道的影響，需要加強(qiáng)對于提升疏浚施工效率措施的研究，對此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況合理優(yōu)化疏浚作業(yè)參數(shù)。案例工程項(xiàng)目中選用了耙吸式挖泥船進(jìn)行施工，以此為例，對耙吸式挖泥船疏浚作業(yè)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整展開分析。

對此，可采用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，對耙吸式挖泥船耙頭密度進(jìn)行預(yù)測分析。以航速、流量、高壓沖水以及波浪補(bǔ)償器壓力為基本參數(shù)，構(gòu)建耙頭模型，輸出混合物密度。經(jīng)測試，周期1和周期2密度預(yù)測誤差率情況如表1、表2所示。經(jīng)分析，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果下的密度預(yù)測誤差率符合實(shí)際施工需求。對此，在實(shí)際施工過程中，若耙頭吸入密度過大，需要現(xiàn)場施工人員結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)降低泥泵轉(zhuǎn)速或者通過開啟進(jìn)水閥降低密度，以免長時間氣蝕導(dǎo)致泥泵受損，影響施工正常推進(jìn)。除此之外，還需要根據(jù)耙頭模型，對設(shè)備裝艙參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此實(shí)現(xiàn)目標(biāo)單位時間內(nèi)疏浚產(chǎn)量最大化，確保航速、流量等參數(shù)設(shè)置合理，全面提升疏浚作業(yè)效率[3]。

表1 周期1密度預(yù)測誤差率

表2 周期2密度預(yù)測誤差率

（4）完善技術(shù)保障措施。為確保疏浚施工順利實(shí)施，需要在施工前，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況、實(shí)際施工工藝、船舶數(shù)量，以及航道情況，合理進(jìn)行疏浚施工區(qū)域劃分，并對各施工區(qū)域進(jìn)行編號，確保相應(yīng)施工船舶能夠盡快到達(dá)相應(yīng)施工區(qū)域，避免不同施工船舶之間出現(xiàn)施工區(qū)域交叉或者碰撞的情況，全面保障施工順利、安全、有序。

在案例工程項(xiàng)目當(dāng)中，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，將二期、三期施工區(qū)域劃分為南北兩個部分，并將其劃分為一到九個區(qū)域。當(dāng)運(yùn)輸船舶抵達(dá)港口之前，安排疏浚船只分別停靠在一、二、六區(qū)，然后引導(dǎo)運(yùn)輸船舶停靠在三、四、五、九區(qū)，再依次經(jīng)過七、八、九三個區(qū)域，進(jìn)入到碼頭指定位置，避免施工船舶與運(yùn)輸船舶沖突，同時也可保障航道正常通行。

（5）加強(qiáng)水上安全監(jiān)管。為全面確保施工安全以及港口和航道的正常通行，還需要在相應(yīng)技術(shù)、管理措施的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)水上安全監(jiān)管，輔助港口以及航道安全管理，確保船舶運(yùn)輸安全、順暢。在實(shí)際展開安全監(jiān)管的過程中，需要施工單位、港口單位以及海事單位共同參與，從自身角度明確相應(yīng)通航管理、施工管理要求，確保安全監(jiān)管的全面性，同時，便于發(fā)送指令以及信息的傳遞，確保通航安全的同時，保障施工、運(yùn)營管理效率。在實(shí)際調(diào)度以及監(jiān)管的過程中，應(yīng)以保障港口、航線以及施工安全為基本前提進(jìn)行統(tǒng)一、協(xié)調(diào)管理。此外，還需要根據(jù)港口、航線以及實(shí)際施工特點(diǎn)和安全風(fēng)險隱患，完善相應(yīng)救援模式，實(shí)現(xiàn)海陸空全面搜救，進(jìn)一步確保施工、行船安全[4]。

4.結(jié)束語

實(shí)際疏浚施工會受到現(xiàn)場施工環(huán)境、水域面積等方面的影響，而且疏浚施工區(qū)域通常與港口、航線距離較近，為保障施工、船舶運(yùn)輸安全、順暢，需要在實(shí)際施工過程中，采取有效措施。對此，應(yīng)加強(qiáng)對于現(xiàn)場情況的勘測和分析，合理選擇相應(yīng)疏浚施工技術(shù)，通過責(zé)任制度等，強(qiáng)化現(xiàn)場施工管理，確保船舶避讓順利，施工順利高效，此外還應(yīng)合理進(jìn)行相應(yīng)施工作業(yè)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，促使技術(shù)措施的作用得到充分發(fā)揮，提高施工效率，并通過相應(yīng)技術(shù)保障措施、安全監(jiān)管措施等，全面確保疏浚施工過程中港口與航道通航安全、順利。