港口“浅水深用”受回淤影响分析(2)

　　3江苏如东人工岛
　　3.1港区的自然条件和水沙特点
　　如东人工岛面积0.3km2，所处的海域地处苏北辐射沙洲，辐射沙洲规模宏大、水动力及滩槽动态复杂。海区波浪的季节性变化主要受季风影响：春季多为东风，多为东向浪，主浪向为东向，强浪为西北偏北和西北偏西；夏季受台风影响，主流向为东南，强浪向为东南和西北；秋季整个海区多为偏北向，主浪向为东北，强浪向为北向；冬季盛行偏北风，主浪向主西北，强浪为西北向。对海域风浪影响较大的风向主要NE、ESE向。海区波浪大小与潮位有密切关系，潮位高时波浪大，随潮下降波浪将明显降小。
　　烂沙洋北水道原是古长江口行潮泄流的主水道，目前是该辐射沙洲海区南部的重要水道，两侧有沙洲链做屏蔽，是一条掩护良好天然深水道，水深、流急、潮大、浪小，底床稳定，水面宽阔，具有开发现代深水航道的有利条件。底床为粉沙质，容易起动，活动性大。
　　3.2进港航道骤淤的可能性分析
　　骤淤是港航工程中的一个专用术语，其含义是指一场大风天气过程引起港航工程中严重淤浅而影响船舶正常航行和作业的淤积。洋口港深水航道建于烂沙洋北水道。由于该水道底床为粉沙质，而粉沙质泥沙极易在波浪作用下引起航道回淤，如2003年10月我国北方地区发生1次特大风况，黄骅港和京唐港外航道均发生了骤淤，损失惨重，因此，人们对洋口港深水航道的骤淤十分关心。
　　骤淤的发生一般要同时具备3个条件：①动力方面：应有一定持续时间的强浪，足以将底床泥沙搅起，形成水体中的高含沙量；②沙源方面：航道两侧应有广阔浅滩，足以生成产生傲积的丰富泥沙；③淤积环境：有良好的淤积条件，促使泥沙淤积。
　　对照这3个条件来分析烂沙洋北水道深水航道在台风浪作用下发生骤淤的可能性：①虽然台风期高潮位时，烂沙洋北水道内曾出现过4.2m的大浪，但时间很短，潮位下降后，波高迅速下降，能引起床沙悬浮上扬的波浪历时只有4个多小时，不会对航道产生骤淤；②烂沙洋北水道河床宽仅3-4km，航道两侧床滩狭窄，且水深较大，波浪底部速度小，不产生床沙的巨大输移构成骤淤威胁；③通过滩地开挖航道时，航道与输沙方向有一个交角，输沙横越航道时，因水深加大，流速减小，因而发生泥沙淤积。但在烂沙洋北水道内开挖航道时，航道与深槽抽线平行，水流与航槽一致，悬沙沿航槽因流速变化而逐渐发生冲淤变化，不会构成骤淤。
　　虽然辐射沙洲规模宏大、水动力及滩槽动态复杂，曾一度被认为是建港的禁区，但随着辐射沙洲形成演变和海洋动力的深入研究，辐射状沙脊中南部的烂沙洋深水潮汐通道自然水深可满足10万吨级船舶乘潮通航，其南侧低潮出露的西太阳沙同时具有建设人工岛的地形基础，烂沙洋深水航道不会因大风发生骤淤，辐射沙洲区总体格局与辐聚、辐散的流场特征相适应，部分潮汐通道长期存在，具有一定的开发利用前景。
　　4广州南沙港区
　　4.1自然条件和水沙特性
　　港区主要处于受上游虎门、凫洲水道落潮流和伶仃洋由湾外向湾顶的涨潮流的影响。龙穴岛东侧水域处于虎门和亮洲水道的落潮流体系的西部边缘区。涨潮时，外海潮波由湾口向湾内传播，流向基本上为由南向北。涨潮流在东槽和西槽（伶仃洋水道）的流速较大，而在浅滩上的流速相对较弱。龙穴岛西南部的横门和龙穴南水道的大片出口浅滩滩面较高，涨潮流受此浅滩的阻碍，流速进一步降低。因此，经过该浅滩后进入本港区的涨潮流速一般不大。港区水域潮流基本呈往复流动，主流向与伶仃航道的走向趋于一致。洪季落潮流占优，枯季涨潮流较强。
　　受众多岛屿的遮挡，外海波浪很难传到本工程海区。本海域以风成浪为主。海域进行过短期的波浪观测，常浪向为SSE，平均波高为0.2m。最大波高为1.98m，南沙港工程海区含沙量变化很小，该水域年平均含沙量约为0.16kg/m3，属低含沙海区。
　　4.2泥沙来源分析
　　珠江属少沙河流，平均输沙量8000万t/a，每年进入河口区的悬移质总输沙量3664万t，汛期多年平均输沙量占全年的90%，沙峰与洪峰出现时间基本一致。
　　伶仃洋西部水域受蕉门、横门和洪奇沥3大口门来水来沙直接影响，东部水域主要接纳虎门来水来沙及蕉门部分水沙。港区淤积主要有3个泥沙来源。其一为上游凫洲水道和虎门下泄的少部分泥沙；其二为涨潮时横门和龙穴南水道出口外的大片浅滩上的泥沙被风浪掀起随涨潮流到达港区水域的悬沙；其三是港区未开挖的浅滩上的泥沙在潮流和风浪作用下的再悬浮。
　　南沙港区的淤积主要为悬沙淤积。相比黄骅港，由于风和流的不同特征，南沙港区的淤积没有那么严重。在港池航道维护疏浚以确保生产需要的通航水深时，将疏浚土吹填到指定的港区回填区内，综合利用疏浚土，也可为港口创造一定的经济利益。
　　5结束语
　　通过对珠海港、黄骅港、江苏如东人工岛、广州南沙港区的水文、气象、泥沙特征及来源的分析，得知港口航道的淤积程度会因港区的地质、风浪、海流及潮汐的不同而有所差异。如黄骅港海域波浪动力较强，由于海域滩面平坦，波浪破碎带较宽，破碎波对滩面的强烈扰动，使破波带成为泥沙最为活跃的区域。航道两侧滩面上的“波浪掀沙，水流输沙”是泥沙运动的主要形式，底部泥沙运动是形成黄骅港航道的骤淤的主要原因。而江苏如东人工岛的烂沙洋航道就没有黄骅港航道那种“大风大淤，小风小淤”的情况，由于烂沙洋北水道的基本属性不变，即两侧有沙洲链掩护，水深大，潮差大，潮位变化快，航道两侧床滩狭窄，不具备骤淤条件，航道不会发生骤淤。
　　航道淤积的泥沙来源不仅包括航道两侧浅滩上的泥沙被风浪掀起随涨潮流进入航道的悬沙，还有人海径流下泄的泥沙。如珠海港，珠海港之高栏港址主要泥沙来源于港址附近浅滩的泥沙、崖门和虎跳门下泄的泥沙、黄茅海口外西南向沿岸流的输沙以及大风天随涨潮流进入港区的泥沙。大量的泥沙进入港区航道，至使航道严重淤积，影响了船舶的安全航行。每年都要花费大量资金来疏浚和维护航道，影响了港口经济效益。

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