２０１１年７月 水运工程 Ｊｕ１．２０１１ 第７期总第４５５期 Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏ．７ Ｓｅｒｉａ１ Ｎｏ．４５５ ・施工・ 长江口疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用 季岚，唐 臣，张建锋，朱治 （中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上海２００１２０） 摘要：长江口深水航道疏浚工程每年产生大量的疏浚土，与此同时横沙东滩吹填工程需要大量的吹填土，二者的有机结 合不仅可解决吹填土资源不足的问题，又可实现疏浚土的综合有益利用，为互利共赢之举。结合横沙三期吹填工程和横沙六 期吹填工程实例，阐述了该类吹填方案设计原则和设计情况，并对今后的广泛应用提出相关建议。 关键词：长江口；横沙东滩；疏浚；吹填 中图分类号：Ｕ ６１６＋．２６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—４９７２（２０１ １）０７—０１６３—０５ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ ｄｒｅｄｇｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ Ｈｅｎｇｓｈａ ｅａｓｔ ｓｈｏａｌ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ＪＩ Ｌａｎ，ＴＡＮＧ Ｃｈｅｎ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｆｅｎｇ，ＺＨＵ Ｚｈｉ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｌｏｔ ｏｆ ｄｒｅｄｇｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｒｅｄｇｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ａ ｌａｒｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｆｉｌｌｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ ｉｎ Ｈｅｎｇｓｈａ ｅａｓｔ ｓｈｏａｌ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ｓｏ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｆｉｌｌｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉＭ ｕｓｅ ｏｆ ｄｒｅｄｇｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｔ ｉｓ ａ ｗｉｎ—ｗｉｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｔｗｏ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｉ．ｅ．Ｈｅｎｇｓｈａ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｈａｓｅ １１ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ＶＩ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ；Ｈｅｎｇｓｈａ ｅａｓｔ ｓｈｏａｌ；ｄｒｅｄｇｅ；ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ 为促进长江流域经济的发展和上海国际航运 然而，横沙东滩附近吹填土资源相对较匮乏。因 中心的建设，长江口深水航道治理工程选择北槽 此，利用长江口北槽深水航道疏浚土作为横沙东 进行治理，通过整治与疏浚相结合的手段使航道 滩圈围区的吹填土，既可解决吹填土资源不足的 水深由７．０ ｍ增深到１２．５ ｍ（理论最低潮面），以 问题，又可实现疏浚土的综合有益利用，为互利 满足大型船舶进出长江口的需要。２０１０年３月长 共赢之举。 江口１２．５ ｍ深水航道贯通，此后每年疏浚维护量 约６ １００万ｍ 。对如此大量的疏浚土进行有益利 １长江口深水航道疏浚工程 用是优化海洋环境、控制维护成本和促进航道可 长江口ｌ２．５ ｍ深水航道自口外灯船至南港 持续发展的必然举措。 外高桥一期码头对开水域长约９２ ｋｍ，宽３５０ ｍ 随着上海市的经济建设和社会发展，大量农 （口外段４００ ｍ）…，疏浚施工阶段将其自上而下 业土地被占为建设用地。为保障上海耕地总量动 划分了７个标段，即Ｄ３．０～Ｄ３．６标段，见图１。 态平衡，增加后备土地资源，利用丰富的滩涂资 根据实测数据分析及对回淤规律的认识，预测 源进行促淤圈围成为缓解城市用地矛盾的有效途 今后正常水文情况下该航道每年回淤量约６ １００ 径。位于长江口北槽与北港之间的横沙东滩是上 万ｍ。，主要集中在北槽中下段的Ｄ３．３和Ｄ３．４ 海市滩涂促淤圈围开发利用规划的重要组成部分。 标段。 收稿日期：２０１１－０２—１ｌ 作者简介：季岚（１９７４一），女，硕士，教授级高级工程师，从事港口及航道工程设计和项目管理。 ・ｌ６４・ 水运工程 ２０１１生 图１长江口１２．５ ｍ深水航道平面布置 按ＪＴＪ厂ｒ ３２０－－１９９６ 琉浚岩土分类标准》，长 江口航道疏浚土质总体为基建土３级，回淤土２ 级。对耙吸挖泥船和绞吸挖泥船而言，这类土的 ２横沙东滩吹填工程 ２．１吹填工程概况 横沙东滩位于横沙岛以东，北侧为北港，南侧 可挖性为容易。 根据施工工艺的经济性比较，长江口深水 为北槽，其一５ ｍ以上浅滩地东西长约４５ ｋｍ，南北 宽约４～１１ ｋｍ［２１，面积约４６０ ｋｍｚ，滩涂资源十分 丰富。按照上海市滩涂资源开发利用规划的总体布 署，自２００３年起先后实施完成了横沙东滩一、二、 航道疏浚工程采用大中型耙吸船挖泥并抛泥至 抛泥区，以及耙吸船挖泥并抛泥至吹泥站贮泥 坑后再由绞吸船吹泥上滩两种施工方案。ｌ ～４ 吹泥站设置在北槽上段和中段航道北侧，相邻 的Ｄ３．２和Ｄ３．３标段的疏浚土大多采用上述的 四期促淤工程和三期圈围工程；五期工程（横沙大 道工程）和三期围内吹填工程（面积约１７．３ ｋｍｚ） 于２０１ １年初完成；２０１ １年计划启动横沙六期促淤 圈围工程，２０１５年完成面积约３２ ｋｍ。的吹填任务。 据测算，横沙三期及六期吹填工程分别需要吹填土 约２ ８００万ｍ 和７ ３５０万ｍ。（图２）。 后一种施工方案。在该工程中，吹泥上滩（横 沙东滩）的疏浚土占比约４０％，其余疏浚土均 为外抛。 一期范围内） 图２横沙东滩近期促淤圈围工程 ２．２吹填方案设计原则 围区内吹填应尽可能多利用长江口深水航道疏 浚土。根据横沙东滩吹填工程和长江口深水航道疏 浚工程的平面布置情况，吹填方案设计原则为： 第７期 季岚，等：长江口疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用 ・１６５・ １）吹填方案应合理、可行、经济； ２）各围区尽量使用排距较短的吹泥站施工， 各标段疏浚土尽量抛至运距较短的吹泥站贮泥坑； ３）在施工期应尽量全过程使用各吹泥站； ４）尽量利用长江口深水航道疏浚工程现有船 机设备和相关设施。 ２．３横沙三期吹填工程［３１ ２．３．１工程概况 横沙三期围内吹填工程位于横沙岛以东，长 江口深水航道治理工程北导堤以北。吹填区东西 图３横沙东滩三期吹填工程平面布置 向长为２～３．５ ｋｍ，南北向宽６～７ ｋｍ，总吹填面积 ｌ７．３ ｋｍ２。吹填区内已建有北围堤、东围堤和南围 供的疏浚土量、艏吹试验要求、工期要求等，依 堤，北围堤上设２座临时排水口。内设的２条隔 照吹填方案设计原则，采用１ 吹泥站与艏吹站相 堤将吹填区自南向北依次划分为ｌ 一３ 围区，吹填 组合的吹填方案，其中１ 围区吹填土全部来自艏 验收高程３．０ ｍ（吴淞零点），吹填工程量约２ ８００ 吹站， 和３ 围区吹填土均来自１ 吹泥站。 万ｍ ，见图３。 １）吹填土源组成。 横沙三期吹填工程为长江口疏浚土直接应用 吹填土源由航道疏浚土和吹泥站基建坑开挖 于吹填工程的第一个实例。该工程既要求在较短 土组成，其中疏浚土上滩量为１ ４１７万ｍ ，占吹 的工期内（约１５个月）完成，又要求进行耙吸船 填土总量２ ８０２万ｍ 的５０％以上，见表１。该吹 艏吹试验（大于１００万ｍ，），为今后该工艺的使用 填工程与长江口深水航道疏浚工程结合后，Ｄ３．１ 提供实践经验。 标段的疏浚土由外抛改为吹泥上滩，增加利用了 ２．３．２吹填方案 航道疏浚土约６７０万ｍ ，还使得疏浚土上滩区位 鉴于工程的平面布置、吹填土量要求、可提 布置更加合理，更符合今后土地使用要求。 表１横沙三期吹填土源组成和来源 万ｍ， 注：１ 吹泥站疏浚土抛坑流失翠按４０％考虑。 ２）主要吹泥设备和管线。 表２横沙三期主要吹泥设备和管线 １ 吹泥站在原有１个贮泥坑的基础上新增设 了１个贮泥坑，即由一站单坑改为一站双坑，以 便一坑用于耙吸船抛泥，另一坑用于绞吸船吹 泥，既可满足安全施工要求，又可减少施工船机 的停班以提高施工效率。为此相应地设置了４条 水下管和２条岸管，并在岸侧设置了２个三通转 换站。横沙三期主要吹泥设备和管线如表２所 示 ・１６６・ 水运工程 ２０１１正 ３）施工情况。 ２．４横沙六期吹填工程［４１ ２．４．１工程概况 横沙三期吹填工程于２０１ １年初完成全部吹填 任务，施工总体进展顺利，艏吹试验也取得成功。 因围区面积较大，且基坑开挖产生的黏土难以扩 散，曾一度造成围区中部的吹填高程难以保证。 为满足吹填平整度要求，在施工过程中建造了临 时的袋装沙堤用于支撑管线向围区中部延伸，取 横沙六期吹填工程位于横沙三期工程以东， 长江口深水航道治理工程北导堤以北。吹填区东 西向长约１５ ｋｍ，南北向宽约２ ３ ｋｍ，总吹填面 积约３２ ｋｍ 。整个吹填区设计自西向东划分为１＃￣ 围区，吹填验收高程３．０ ｍ（吴淞零点），吹填 得了较好效果。 工程量约７ ３５０万Ｉ１＂１ ，见图４。 图４横沙东滩六期吹填工程平面布置 该吹填工程计划于２０１ １年开工，为满足后期 为就近抛泥和吹泥，减少工程投资，计划开设 土地整理要求，需自２０１３年起１ ～ 围区逐年依 新１ 站作为１ 站的替代站位，在１ 站关闭后启 次交地。该吹填工程计划于２０１５年完工。 用。 ２．４．２吹填方案 １）吹填土源组成。 根据工程要求，依照吹填方案设计原则， 吹填土源由航道疏浚土和吹泥站基建坑开挖土 推荐采用１＃－３ 吹泥站全程同步吹泥方案，其中 组成，其中疏浚土上滩量为５ ４３２万ｍ３，占吹填土 １ 围区吹填土来自１ 吹泥站，２ 围区吹填土来 总量７ ３５２万ｍ 的约７５％，见表３。该吹填工程对 自 吹泥站，３ 围区吹填土来自２ ，新１ 和３ 航道疏浚土的需求量达到９ ０００万ｍｓ，其中增加利 吹泥站，４ 围区吹填土来自新１ 和３ 吹泥站。 用了Ｄ３．１标段的航道疏浚土约１ １００万ｍ 。 表３横沙六期吹填土源组成和来源 万 注：各吹泥站疏浚土抛泥流失率按４０％考虑。 第７期 季岚，等：长江口疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用 ・１６７・ ２）主要吹泥设备和管线（见表４）。 表４横沙六期主要吹泥设备和管线 将于“十二五”期内完成，此后北槽上段ｌ ３ 吹 泥站将无法继续有效使用。为满足长江口疏浚土 持续性有益利用的要求，须未雨绸缪，及早开展 新吹泥站位设置研究，如可否在北槽下段北侧设 置新吹泥站，既可为横沙浅滩日后的吹填创造条 件，又可使维护量相对较大的Ｄ３．４标段疏浚土得 到有效利用。根据横沙三期、六期吹填工程经验， 上述吹泥设备全为长江口深水航道维护疏浚 工程现有设备，无需额外增加船机投入。 ３结语 尽管在长江口深水航道疏浚工程中已有部分疏 浚土吹泥上滩，但直至横沙三期围内吹填工程的实 施，才真正实现了长江口疏浚土的有益利用。吹填 工程与疏浚工程的有机结合，不仅解决了吹填土源 问题，缓解了疏浚土外抛造成的资源浪费、环境污 染等问题，且两类工程的综合投资最为节省，综合 经济效益和社会效益最优，是值得大力提倡的做 法。当前，横沙六期吹填工程将继续采用长江口疏 浚土进行吹填，且疏浚土利用比例大幅提高，进一 步提升了疏浚土的利用价值。今后，长江口疏浚土 还可利用于周边其他区域，如南汇东滩、崇明北滩 等地的促淤圈围工程中，拓展疏浚土的应用范围。 为促进长江口疏浚土在今后相关吹填工程中 的广泛应用，尚需考虑以下事项： １）建立合理的协调机制。目前疏浚工程与吹 填工程通常不是由同一家建设单位建设，工期匹 配、投资分摊等方面较难达成一致意见，从而阻 碍了两者的有机结合。尽管横沙东滩吹填工程与 长江口深水航道疏浚工程的结合为该协调机制的 建立提供了参考范本，但因缺乏协调机制的引领， 现基本为一事一议。国内天津港已建立了疏浚工 程与吹填工程的互动发展模式，取得良好效果。 建议上海能早日建立相关协调机制，为城市发展 和工程建设提供支持。 ２）早规划、早结合。从横沙三期及六期吹填 工程实例可知，利用疏浚土的时间越长，比例越 高，双方收益越大。为此需尽早规划可吹填区域， 明确疏浚土去向。 ３）新吹泥站位设置研究。横沙六期吹填工程 建议每个吹泥站按一站双坑设置。 ４）优化施工工艺，提高疏浚土利用率。目前 长江口疏浚土的吹泥上滩工艺为先挖后抛再吹的 方式，其中“抛”的环节会造成疏浚土流失，一 方面减少了上滩率，另一方面流失的疏浚土可能 再次回到航槽，影响航道维护，为此有必要探索 新的较为经济可行的施工工艺。在横沙三期吹填 工程中试验的艏吹工艺可以解决疏浚土流失问题， 但耙吸船与吹泥管线连接时宜选择在缓流时进行， 吹泥过程中流向应保持稳定，不宜跨越转流时段， 施工条件较多，日吹泥效率较低，且采用造 价昂贵的大型耙吸挖泥船进行吹填施工，使用成 本较高，不适合推广使用。 ５）加强监测分析工作。目前长江口疏浚土的 利用处于起步阶段，对疏浚土在吹填期间的流失 率、使用期间的固结率等的设计取值，以及该类 疏浚土与规划用途的适应性等方面均无经验可循， 建议开展相关的监测分析工作，为长江口疏浚土 的长期应用提供实践依据。 参考文献： 【１］上海航道勘察设计研究院．长江口深水航道治理三期工 程初步设计ＩＲ】．上海：上海航道勘察设计研究院，２００６． 【２ 中交上海航道勘察设计研究院有限公司．上海横沙岸 ２］线利用规划研究【Ｒ］．上海：中交上海航道勘察设计研究 院有限公司，２０１０． 【３】中交上海航道勘察设计研究院有限公司．横沙东滩促 淤圈围（三期）调整工程长江口疏浚土吹填上滩工程 专题研究报告【Ｒ】．上海：中交上海航道勘察设计研究院 有限公司，２００９． 【４】中交上海航道勘察设计研究院有限公司．横沙东滩促 淤圈围（六期）工程吹填Ｔ程实施方案［ｒｑ．上海：中交 上海航道勘察设计研究院有限公司，２ＯｌＯ． （本文编辑武亚庆）
