重力式碼頭建設(shè)與西水道（入海口段）相互影響的分析

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1.1 鴨綠江西水道航道情況和治理情況介紹 鴨綠江西水道位于遼寧省丹東市鴨綠江河口段西側(cè)，處于我國(guó)遼寧省東港市堤岸和朝鮮綢緞島之間。在鴨綠江四條出海通道中，西水道是唯一沿我國(guó)邊境通向我國(guó)領(lǐng)海（黃海）的出海通道。西水道上口處在朝鮮內(nèi)島下端和綢緞島上端之間，流經(jīng)我國(guó)東港市的大臺(tái)子、趙氏溝，于大東溝河口和朝鮮馬鞍島之間注入黃海，全長(zhǎng)20.5公里。根據(jù)西水道河床平面形態(tài)，西水道可分為上中段、下段和入海段三段水道。 自大東溝河口至江海分界線為鴨綠江西水道入?？诙?，該段長(zhǎng)約2.2km。因日偽時(shí)期導(dǎo)流工程的生效，導(dǎo)致西水道及口外灘地落潮水流的集注，從四十年代以后至六十年代，西水道入海航道段及口外淺灘逐漸刷深，水深增加，攔門沙段外移。六十年代以來西水道入海航道段保持穩(wěn)定并繼續(xù)有所沖刷，航道寬度和平面位置比較穩(wěn)定。 整治西水道主要是為了改善進(jìn)出丹東港浪頭港區(qū)的通航條件，穩(wěn)定主航道，充分發(fā)揮港區(qū)已建成的3000噸級(jí)碼頭的效益。治理西水道可以貫通我國(guó)領(lǐng)海的鴨綠江水上通道、保護(hù)我國(guó)國(guó)土、維護(hù)中朝邊界現(xiàn)狀，維持大東港港區(qū)港池、航道的穩(wěn)定，對(duì)提高丹 東港綜合通過能力、滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求具有十分重要的意義。西水道綜合治理的疏浚泥沙量總計(jì)約為1200萬(wàn)m³（航槽內(nèi)），采用吹填上岸，疏浚棄土全部用于陸填造陸。西水道治理成功后每年預(yù)計(jì)還會(huì)有約40多萬(wàn)立方米的回淤泥沙量需進(jìn)行維護(hù)疏浚。   1.23000t重力式碼頭建設(shè)與西水道（入?？诙危┫嗷ビ绊懙某醪椒治?/span> 1.2.1對(duì)西水道（入?？诙危┑乃饔绊懙某醪椒治?/span> 該碼頭設(shè)計(jì)建在西水道入海口處，從其對(duì)西水道河流通航影響性來看，建成后相當(dāng)于在西水道入?？谔幗艘蛔茄蜎]式丁壩。 如圖3.2.1所示，水流流向丁壩時(shí)受丁壩壅阻，比降逐漸減小，流速降低，接近丁壩時(shí)出現(xiàn)反比降，迫使水流流向河心，繞過壩頭下泄。當(dāng)水流接近丁壩斷面Ⅰ-Ⅰ時(shí)，流速加大，比降也加大。水流繞過丁壩后在慣性力作用下，發(fā)生流線分離和水流進(jìn)一步收縮現(xiàn)象，在距丁壩一定距離后的Ⅱ-Ⅱ斷面，形成收縮斷面，此時(shí)流線彼此平行，動(dòng)能最大，流速最大。在收縮斷面下游，水流又逐漸擴(kuò)散，動(dòng)能減小而位能增大，至A點(diǎn)時(shí)，水流的壓縮程度等于丁壩斷面。在這以下水流擴(kuò)散，慢慢恢復(fù)到天然狀態(tài)下河寬B1的水流狀態(tài)，故A點(diǎn)處的斷面為擴(kuò)散段面（Ⅲ-Ⅲ斷面）。 在丁壩上下游形成幾個(gè)回流區(qū)，如圖3.2.1所示，丁壩下游大回流區(qū)1，小回流區(qū)2，丁壩上游小回流區(qū)3，在這些回流區(qū)內(nèi)，流速滯緩，泥沙容易落淤。這種水流現(xiàn)象會(huì)使泥沙下移或?qū)耄ùa頭側(cè)面上下游）壩田落淤在回流區(qū)內(nèi)。丁壩壩頭處的水流流速急劇加大，不僅使壩頭受到?jīng)_擊，而且使壩頭下的河床受到強(qiáng)烈的沖刷，形成沖刷坑。 1.2.2對(duì)西水道（入?？诙危┠暧俜e量的影響的預(yù)測(cè) 經(jīng)初步計(jì)算，預(yù)測(cè)在碼頭建成后會(huì)在碼頭側(cè)面上下游回流區(qū)內(nèi)逐漸形成淺灘，初期可回淤的泥沙約5萬(wàn)m³/年。 1.2.1  3000t級(jí)碼頭與西水道（入?？谔帲╆P(guān)系示意圖   結(jié)論 重力式碼頭建設(shè)改變了原順岸碼頭的河道岸形，必然對(duì)航道走向及航道入?？诙蔚牧髁?、流速等流態(tài)產(chǎn)生一定影響，影響的后果雖然有限，但對(duì)于更大型的突堤式重力式碼頭的規(guī)劃和設(shè)計(jì)有一定的啟示作用。 同時(shí)，碼頭建成后由于在碼頭前沿水流流速加大，會(huì)對(duì)碼頭前沿形成很強(qiáng)的濤刷作用，這對(duì)重力式碼頭尤其是碼頭前沿沉箱壁的保護(hù)將會(huì)形成嚴(yán)峻的考驗(yàn)。但碼頭前沿泊位水深會(huì)因此增加，另外碼頭上下游壩田的回淤對(duì)碼頭生產(chǎn)及后方貨場(chǎng)建設(shè)來說都是有利的。 根據(jù)以往研究結(jié)果粗略數(shù)學(xué)計(jì)算，西航道年淤積量在該重力式碼頭建成初期，將會(huì)減少約5萬(wàn)m³/年。重力式碼頭建成后與西航道相互影響的研究，在具備必要的地形驗(yàn)證資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步通過物理模型試驗(yàn)進(jìn)行。 總的來說，在鴨綠江西水道入?？谶M(jìn)行重力式碼頭建設(shè)是可行的，在一定程度和合理設(shè)計(jì)情況下，對(duì)碼頭生產(chǎn)是有利的。但需要強(qiáng)調(diào)的是重力式碼頭建設(shè)要與西水道航道綜合利用以及鴨綠江河口寶貴的海洋岸線資源的最大價(jià)值開發(fā)相協(xié)調(diào)。
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