航道工程学 第4章 航道疏浚工程2.ppt

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1、第三节第三节 河流渠化工程规划河流渠化工程规划一、渠化工程规划的内容和原则1 1、渠化工程规划是在、渠化工程规划是在流域经济规划流域经济规划和和营运规划营运规划的基的基础上进行的。础上进行的。广西西江水系相关规划（1）珠江流域防洪规划（水利部珠江水利委员会，2007年7月）；（2）珠江流域西江水系郁江综合利用规划报告（珠江委西江局，1982年）；（3）广西壮族自治区防洪体系规划报告（广西水利电力勘测设计研究院、广西水利学会，1999年8月）；（4）广西壮族自治区水利发展“十一五”规划（广西壮族自治区水利厅，2007年6月）；（5）珠江流域西江水系郁江干流老口西津河段梯级补充规划报告（广西珠委南

2、宁勘测设计院，2005年5月）；（6）珠江水系航运规划报告（2008年修编）（交通部珠江水系航运规划办公室，2008年12月）。（8）广西壮族自治区内河水运发展规划（广西壮族自治区，2007年10月）（9）西江沿江岸线利用规划报告（广西水利电力勘测设计研究院，2010年1月）（10）广西西江黄金水道建设规划（广西壮族自治区人民政府，2010年3月）（1）渠化河流航道等级的拟定；（2）渠化枢纽坝址的选择及梯级布置方案的拟定；（3）枢纽的平面布置及其主要技术经济指标的计算；（4）进行梯级布置方案的比较及开发程序的确定。一、渠化工程规划的内容和原则1 1、渠化工程规划是在、渠化工程规划是在流域经济规

3、划流域经济规划和和营运规划营运规划的基的基础上进行的。础上进行的。2 2、渠化工程规划的主要内容：、渠化工程规划的主要内容：(1)综合利用、全面规划(2)因地制宜、综合治理(3)统一标准、水运成网(4)远近结合、平战结合(5)先进技术、经济合理3 3、遵循的主要基本原则：、遵循的主要基本原则：二、渠化工程规划的方法渠化工程规划的主要步骤：渠化工程规划的主要步骤：【首先首先】，根据河流的货运量规划及自然条件，拟定根据河流的货运量规划及自然条件，拟定渠化河流的航道等级；渠化河流的航道等级；【第二第二】，结合近期测绘的河道地形图，进行规划河结合近期测绘的河道地形图，进行规划河段的沿河踏勘，根据河流的

4、水文、地质、地形等自然条件，段的沿河踏勘，根据河流的水文、地质、地形等自然条件，选择渠化枢纽的坝址，进行梯级布置；选择渠化枢纽的坝址，进行梯级布置；【第三第三】，对各个梯级布置方案中的渠化枢纽进行平对各个梯级布置方案中的渠化枢纽进行平面布置并初步计算其主要的技术经济指标；面布置并初步计算其主要的技术经济指标；【第四第四】，根据各个梯级布置方案的技术经济指标根据各个梯级布置方案的技术经济指标进行方案比较最后选出最优方案，并确定梯级开发的程进行方案比较最后选出最优方案，并确定梯级开发的程序。序。表1 内河航道等级1 1、渠化河流航道等级的拟定、渠化河流航道等级的拟定 渠化河流的航道等级的拟定是在渠

5、化河流的航道等级的拟定是在经济规划经济规划和和营运规营运规划划的基础上进行的。的基础上进行的。根据经济规划中提出的根据经济规划中提出的河流远景货运量河流远景货运量和和货物运行货物运行密度密度，通过技术经济比较，定出远景船型，通过技术经济比较，定出远景船型(载重量、主要载重量、主要尺度、功率、航速等尺度、功率、航速等)和运输组织方式，然后根据货运量、和运输组织方式，然后根据货运量、船型、船队尺度并结合河流的自然条件以及航道可能改船型、船队尺度并结合河流的自然条件以及航道可能改善的程度，确定渠化河流的善的程度，确定渠化河流的航道等级。航道等级。2 2、渠化枢纽坝址选择及梯级布置、渠化枢纽坝址选择及

6、梯级布置 根据河流的自然条件及国民经济各部门对河流开发和根据河流的自然条件及国民经济各部门对河流开发和利用的要求，先选出可能组成梯级方案的若干个坝址，然利用的要求，先选出可能组成梯级方案的若干个坝址，然后在初步选定的坝址基础上，进行渠化梯级布置。后在初步选定的坝址基础上，进行渠化梯级布置。一般情况下，坝址选择应考虑以下一些因素：一般情况下，坝址选择应考虑以下一些因素：（1 1）必须贯彻综合利用的原则）必须贯彻综合利用的原则（2 2）枢纽位置应选在开阔的河段上）枢纽位置应选在开阔的河段上（3 3）坝址宜选在河岸高程较高、水深较浅的地方）坝址宜选在河岸高程较高、水深较浅的地方（4 4）尽可能选在顺

7、直的河段上）尽可能选在顺直的河段上（5 5）尽可能选在地质条件良好的河段上）尽可能选在地质条件良好的河段上（6 6）应尽可能减少淹没损失）应尽可能减少淹没损失（7 7）坝址附近应具有丰富的建材）坝址附近应具有丰富的建材2 2、渠化枢纽坝址选择及梯级布置、渠化枢纽坝址选择及梯级布置渠化梯级时，应注意以下一些基本要求：渠化梯级时，应注意以下一些基本要求：（1 1）梯级方案必须满足航运的要求，）梯级方案必须满足航运的要求，一般应做到：一般应做到：各梯级水位衔接，或满足最小水深的要求；各梯级水位衔接，或满足最小水深的要求；梯级之间的通航时间应大于船舶（队）过闸时间梯级之间的通航时间应大于船舶（队）过闸

8、时间 梯级上下游应有足够长的顺直段和水域面积；梯级上下游应有足够长的顺直段和水域面积；梯级应布置在支流河口或分汊河口的下游；梯级应布置在支流河口或分汊河口的下游；梯级应尽量选在滩险的下游。梯级应尽量选在滩险的下游。（2 2）尽量减少淹没损失）尽量减少淹没损失（3 3）充分发挥梯级的综合效益）充分发挥梯级的综合效益3 3、枢纽平面布置及主要经济指标计算、枢纽平面布置及主要经济指标计算 主要技术和经济指标包括：主要技术和经济指标包括：船闸的通过能力；船闸船闸的通过能力；船闸的耗水量；枢纽的主要工程量；主要工程材料；工程造的耗水量；枢纽的主要工程量；主要工程材料；工程造价；淹没损失。价；淹没损失。枢

9、纽的平面布置：枢纽的平面布置：各主要建筑物的相互位置。各主要建筑物的相互位置。4 4、梯级布置方案比较及开发程序、梯级布置方案比较及开发程序 在梯级布置方案比较时，可从以下几个方面进行：在梯级布置方案比较时，可从以下几个方面进行：1 1梯级方案在综合利用水利资源方面，对国民经济各部梯级方案在综合利用水利资源方面，对国民经济各部门的要求所满足的程度；门的要求所满足的程度；2 2梯级方案与流域内其他综合利用的水利工程规划建设的梯级方案与流域内其他综合利用的水利工程规划建设的相互结合程度；相互结合程度；3 3梯级方案的经济效益梯级方案的经济效益(包括航运、发电、灌溉、供水及包括航运、发电、灌溉、供水

10、及渔业等渔业等)及其对发展国民经济的影响；及其对发展国民经济的影响；4 4梯级方案的总投资、年运转费用及主要工程材料需要量梯级方案的总投资、年运转费用及主要工程材料需要量等；等；5 5梯级方案的掩没损失及其对沿岸的农业、工矿企业及其梯级方案的掩没损失及其对沿岸的农业、工矿企业及其他设施的影响程度；他设施的影响程度；6 6梯级方案的施工技术要求、施工条件及施工期限；梯级方案的施工技术要求、施工条件及施工期限；7 7梯级方案对地方经济的发展、文化、国防等方面要求的梯级方案对地方经济的发展、文化、国防等方面要求的满足程度。满足程度。选出结构安全可靠、施工简易、运用方便、投选出结构安全可靠、施工简易、

11、运用方便、投资最省、淹没最少、综合经济效益最大的方案作为资最省、淹没最少、综合经济效益最大的方案作为最后选定的渠化梯级布置方案。最后选定的渠化梯级布置方案。4 4、梯级布置方案比较及开发程序、梯级布置方案比较及开发程序 在制定梯级的开发程序时，应注意以下几个原则：在制定梯级的开发程序时，应注意以下几个原则：（1 1）先期工程应突出综合效益；）先期工程应突出综合效益；（2 2）先期工程应选在要求迫切、碍航严重且起控制作用的）先期工程应选在要求迫切、碍航严重且起控制作用的河段；河段；（3 3）先建工程应对下一期工程无不利影响；）先建工程应对下一期工程无不利影响；（4 4）先建工程应施工工艺不复杂、

12、施工条件较好的枢纽；）先建工程应施工工艺不复杂、施工条件较好的枢纽；（5 5）梯级开发的程序不应影响到工程的质量。）梯级开发的程序不应影响到工程的质量。n n第一节 概述 n n第二节 疏浚工程基本要求n n第三节 航道疏浚工程与环境补充补充 第第5 5章章 航道疏浚工程航道疏浚工程WATERWAY REGULATION 本章系统介绍了疏浚工程的任务、特点、分类，本章系统介绍了疏浚工程的任务、特点、分类，疏浚挖槽设计原则、挖槽尺度的确定方法。疏浚挖槽设计原则、挖槽尺度的确定方法。疏浚土采取陆上吹填工程或水下卸泥的处理方法，疏浚土采取陆上吹填工程或水下卸泥的处理方法，抛泥区选择应考虑各方面的影响

13、；抛泥区选择应考虑各方面的影响；挖槽土石方工程量估算、疏浚工程机械选择方法。挖槽土石方工程量估算、疏浚工程机械选择方法。疏浚工程对自然环境和社会环境产生的影响。疏浚工程对自然环境和社会环境产生的影响。本章主要内容：本章主要内容：第第1 1节节 概概 述述一一 疏浚工程的任务及特点疏浚工程的任务及特点1.1.1.1.疏浚工程：疏浚工程：疏浚工程：疏浚工程：是指采用挖泥船或其他机具以及人工是指采用挖泥船或其他机具以及人工是指采用挖泥船或其他机具以及人工是指采用挖泥船或其他机具以及人工进行水下挖掘土石方的工程。进行水下挖掘土石方的工程。进行水下挖掘土石方的工程。进行水下挖掘土石方的工程。图5-1 抓

14、斗挖泥船疏浚作业 图5-2 长江最大清淤船“海翔号”挖泥船(8m3，45m深)第一节第一节 概概 述述2.疏浚工程的主要任务有：疏浚工程的主要任务有：1.1.开挖新的航道、港池和运河；开挖新的航道、港池和运河；开挖新的航道、港池和运河；开挖新的航道、港池和运河；2.2.改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除对船舶有影响的流态；有影响的流态；有影响的流态；有影响的流态；3.3.开挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽；开挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽；开

15、挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽；开挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽；4.4.与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。图5-3 秦皇岛港吹填造地工程(完成疏浚及吹填工程量约完成疏浚及吹填工程量约3000万万m3，形成陆域，形成陆域400万万m2)3.3.航道航道疏浚工程：疏浚工程：通过调整河床边界达到通过调整河床边界达到改善通航条件的工程措施。改善通航条件的工程措施。对于沙质和沙卵石对于沙质和沙卵石对于沙质和沙卵石对于沙质和沙卵石河床：河床：河床：河床：采用采

16、用采用采用挖泥船挖泥船挖泥船挖泥船挖除挖除挖除挖除碍航的泥沙堆积物，增碍航的泥沙堆积物，增碍航的泥沙堆积物，增碍航的泥沙堆积物，增加航道水深。加航道水深。加航道水深。加航道水深。挖泥船疏浚方法：方法：对于石质河床：对于石质河床：采用爆破的方法（常称采用爆破的方法（常称炸礁炸礁）炸除碍航的石嘴、石梁、孤石、岩盘等。炸除碍航的石嘴、石梁、孤石、岩盘等。水下爆破清除礁石水下爆破清除礁石水下爆破清除礁石水下爆破清除礁石 4.4.疏浚特点疏浚特点 1 1 1 1）无需要大量的工程材料和人力；）无需要大量的工程材料和人力；）无需要大量的工程材料和人力；）无需要大量的工程材料和人力；2 2 2 2）机械化施

17、工，效率比较高；）机械化施工，效率比较高；）机械化施工，效率比较高；）机械化施工，效率比较高；3 3 3 3）挖槽设计需维持航道的稳定；）挖槽设计需维持航道的稳定；）挖槽设计需维持航道的稳定；）挖槽设计需维持航道的稳定；4 4 4 4）需分析河段的演变规律，进行挖槽设计；）需分析河段的演变规律，进行挖槽设计；）需分析河段的演变规律，进行挖槽设计；）需分析河段的演变规律，进行挖槽设计；5 5 5 5）能与利用整治建筑物改善航道的方法结合。）能与利用整治建筑物改善航道的方法结合。）能与利用整治建筑物改善航道的方法结合。）能与利用整治建筑物改善航道的方法结合。5 5疏浚工程的主要问题疏浚工程的主要问

18、题挖槽内的泥沙淤积挖槽内的泥沙淤积 (？)1.疏浚工程的分类 （1）基建性疏浚；（2）维修性疏浚；（3）临时性疏浚；二、疏浚工程的分类和原则（1）基建性疏浚：指较长时间内改变通航条件的基础性疏浚工程。主要包括：主要包括：1 1）改善河道平面）改善河道平面轮廓，建立新河槽；轮廓，建立新河槽；2 2）裁掉河岸碍航）裁掉河岸碍航突嘴；突嘴；3 3）堵塞支汊和整）堵塞支汊和整治中的挖泥工作；治中的挖泥工作；4 4）一些爆破工程；）一些爆破工程；（2）维修性疏浚：为保持航道的在航期内安全通行进行的疏浚工程。为保持航道的在航期内安全通行进行的疏浚工程。【对上一时期的航道的回淤清理，小规模清槽等对上一时期的

19、航道的回淤清理，小规模清槽等】维修性疏浚工程可作为基建疏浚工程的设计施工依据；维修性疏浚工程可作为基建疏浚工程的设计施工依据；（3）临时性疏浚：临时的工程量小的疏浚工程。临时的工程量小的疏浚工程。疏浚工程要选择有利的时机进行，疏浚工程要选择有利的时机进行，做好施工组织设计工作；做好施工组织设计工作；2.航道疏浚工程的原则：（1 1）疏浚工程应）疏浚工程应综合考虑综合考虑，系统的改善河流通行条件；，系统的改善河流通行条件；（2 2）符合）符合河床演变规律河床演变规律，最大限度的利用水流自身改，最大限度的利用水流自身改善航行条件；善航行条件；（3 3）符合）符合稳定航道稳定航道的发展方向；的发展方

20、向；（4 4）疏浚工作应考虑）疏浚工作应考虑水文地质条件水文地质条件等；等；一 挖槽设计第2节 疏浚工程基本要求 挖槽设计的目的：挖槽设计的目的：在满足航道所需尺度，获得有利在满足航道所需尺度，获得有利的水流条件和保证挖槽稳定的前提下，力求减少工程量。的水流条件和保证挖槽稳定的前提下，力求减少工程量。挖槽设计（1 1）有利于船舶安全航行；）有利于船舶安全航行；具体要求：具体要求：1 1）挖槽中心线与主流向交角不应超过）挖槽中心线与主流向交角不应超过1515度；度；2 2）挖槽本身不应弯曲，在必要的情况下，允许有一个角度不大）挖槽本身不应弯曲，在必要的情况下，允许有一个角度不大的转折；的转折；3

21、 3）挖槽与上、下游深槽必须平顺相接，在交接处可将挖槽逐渐）挖槽与上、下游深槽必须平顺相接，在交接处可将挖槽逐渐放宽成喇叭口形；放宽成喇叭口形；（一）挖槽设计的原则：4 4）挖槽必须有足够的宽）挖槽必须有足够的宽度和深度；度和深度；5 5）对于有冰冻的港口航）对于有冰冻的港口航槽选线时，应注意排冰槽选线时，应注意排冰条件和冰凌对船舶航行条件和冰凌对船舶航行的影响。的影响。（2）经济合理（3）施工可能性（4）水力最佳 1 1）挖槽应量避开淤积严重、河床多变的地带，这）挖槽应量避开淤积严重、河床多变的地带，这是挖槽稳定的前提条件；是挖槽稳定的前提条件；2 2）应使挖槽内的流速大于开挖前挖槽区的流速

22、，）应使挖槽内的流速大于开挖前挖槽区的流速，即开挖后挖槽区的流速有所增加；即开挖后挖槽区的流速有所增加；3 3）应使挖槽河段开挖后的断面平均流速不小于挖）应使挖槽河段开挖后的断面平均流速不小于挖槽上游段的断面平均流速；槽上游段的断面平均流速；4 4）应使挖槽内的流速沿程相等或有所增加。）应使挖槽内的流速沿程相等或有所增加。不淤不淤5、典型浅滩挖槽布置1、挖槽断面设计的要求：挖槽断面示意图（1）挖槽宽度和深度满足航道尺度要求（2）使挖槽回淤量小，稳定性好（二）挖槽设计尺度断面尺度（二）挖槽设计尺度断面尺度1.断面尺度：为了延长挖槽的有效使用期，可增加备淤深度h。原始河床原始河床开挖后河床开挖后河

23、床H=t+H2.挖槽的最佳尺寸原始河床原始河床原始河床原始河床开挖后河床开挖后河床开挖后河床开挖后河床原始河床原始河床原始河床原始河床开挖后河床开挖后河床开挖后河床开挖后河床横断面对称梯形：两侧边坡系数m3、挖槽断面形状挖槽纵断面底坡宜与挖槽后的水面线一致。原始河床原始河床开挖后河床开挖后河床4、挖槽后水位降落计算（二）挖槽设计尺度平面尺度2.平面尺度：1)航道挖槽设计原则 挖槽轴线常设计成直线;挖槽不可避免出现折线时，其转角应尽量的小，以便于船舶航行，转折处应适当加宽;挖槽和自然航道连接段处设计成喇叭口形状。挖槽转折段弯道加宽设计：A A：切角法：切角法B B：弯道加宽设计：弯道加宽设计：码

24、头前沿挖槽宽度码头前沿挖槽宽度码头前沿挖槽宽度码头前沿挖槽宽度 河港：河港：河港：河港：3434倍倍倍倍 海港：海港：海港：海港：2 2倍倍倍倍2)泊位挖槽码头泊位挖槽长度码头泊位挖槽长度码头泊位挖槽长度码头泊位挖槽长度 （1 1 1 1）通用码头：）通用码头：）通用码头：）通用码头：（2 2 2 2）连续设置码头：）连续设置码头：）连续设置码头：）连续设置码头：（3 3 3 3）折线码头：）折线码头：）折线码头：）折线码头：（4 4 4 4）开敞式码头：）开敞式码头：）开敞式码头：）开敞式码头：（1）通用码头：码头泊位挖槽长度（2）连续设置码头：（3）折线码头：荷兰鹿特丹港油码头荷兰鹿特丹港

25、油码头（4）开敞式码头：浮筒泊位挖槽范围浮筒泊位挖槽范围浮筒泊位挖槽范围浮筒泊位挖槽范围（1 1 1 1）单浮筒）单浮筒）单浮筒）单浮筒 （2 2 2 2）单浮筒）单浮筒）单浮筒）单浮筒2)2)泊位挖槽泊位挖槽二 抛泥区的选择 疏浚土的处理办法：疏浚土的处理办法：1 1水下抛泥水下抛泥2 2边挖边抛法边挖边抛法 3.3.向岸边吹填向岸边吹填 二 抛泥区的选择 选择抛泥区时应坚持一下原则：选择抛泥区时应坚持一下原则：疏浚泥土抛置后，应不致回淤至挖槽或附近的航道；疏浚泥土抛置后，应不致回淤至挖槽或附近的航道；应避免在工农渔生产地区抛泥，防止环境污染；应避免在工农渔生产地区抛泥，防止环境污染；抛泥区

26、应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正常抛泥。抛泥区应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正常抛泥。抛泥区最小水深：抛泥区最小水深：抛泥区最小水深；抛泥区最小水深；挖泥船最大吃水深度；挖泥船最大吃水深度；富裕水深；富裕水深；泥门开启超出船底的深度；泥门开启超出船底的深度；计划抛泥深度；计划抛泥深度；二、抛泥区的选择 选择抛泥区时应坚持一下原则：选择抛泥区时应坚持一下原则：（1 1）疏浚泥土抛置后，应不致回淤至挖槽或附近的航道；）疏浚泥土抛置后，应不致回淤至挖槽或附近的航道；（2 2）应避免在工农渔生产地区抛泥，防止环境污染；）应避免在工农渔生产地区抛泥，防止环境污染；（3 3）抛泥区应有足够水深，使抛泥

27、船能打开泥门正常抛泥；）抛泥区应有足够水深，使抛泥船能打开泥门正常抛泥；（4 4）挖槽至抛泥区应有安全航道可通；）挖槽至抛泥区应有安全航道可通；（5 5）充分利用所抛泥沙维护挖槽及航道的稳定；）充分利用所抛泥沙维护挖槽及航道的稳定；（6 6）对边抛法抛泥，应减少挖槽及附近航道产生淤积；）对边抛法抛泥，应减少挖槽及附近航道产生淤积；三三 挖槽土石方的估算挖槽土石方的估算 （1 1 1 1）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深图图图图4-5 4-5 挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图三、挖槽土石方的估算

28、三、挖槽土石方的估算 （2 2 2 2）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽图图图图4-6 4-6 挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图三、挖槽土石方的估算三、挖槽土石方的估算 （3 3 3 3）疏浚工程挖槽土石方示意图）疏浚工程挖槽土石方示意图）疏浚工程挖槽土石方示意图）疏浚工程挖槽土石方示意图图图图图4-7 4-7 疏浚工程计算断面示意图疏浚工程计算断面示意图疏浚工程计算断面示意图疏浚工程计算断面示意图超深超深超深超深超宽超宽超宽超宽表表4-4 4-4 疏浚工程计算超宽和计算超深值表疏浚工程计算超

29、宽和计算超深值表挖泥船类型单单位位挖泥能力挖泥能力计计算超算超宽宽(m)计计算超深算超深(m)耙吸(舱容)m3200080.62000100.7绞吸(绞刀)(直径)M2.540.5链斗(斗容)m30.530.30.540.4抓斗(斗容)m3 8.040.8铲斗(斗容)m3 4.020.34.030.4三、挖槽土石方的计算方法三、挖槽土石方的计算方法 （1 1 1 1）断面面积法）断面面积法）断面面积法）断面面积法图图图图4-8 4-8 4-8 4-8 横断面分条示意图横断面分条示意图横断面分条示意图横断面分条示意图挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：三、挖槽

30、土石方的计算方法三、挖槽土石方的计算方法 （2 2 2 2）平均水深法）平均水深法）平均水深法）平均水深法图图图图4-9 4-9 4-9 4-9 平均水深计算示意图平均水深计算示意图平均水深计算示意图平均水深计算示意图挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：挖槽土石方的计算：上节回顾：一 挖槽设计挖槽设计二 抛泥区的选择 疏浚土的处理办法：疏浚土的处理办法：1 1水下抛泥水下抛泥2 2边挖边抛法边挖边抛法 3.3.向岸边吹填向岸边吹填 三三 挖槽土石方的估算挖槽土石方的估算 （1 1 1 1）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深）挖槽开挖的实际超深图图图图4

31、-5 4-5 挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图挖槽实际开挖槽底示意图三、挖槽土石方的估算三、挖槽土石方的估算 （2 2 2 2）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽）挖槽开挖的实际超宽图图图图4-6 4-6 挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图挖槽实际开挖槽宽示意图四、疏浚工程机械的选择 疏浚工程机械设备：作业船（1）疏浚工程机械的分类 挖泥船 作业船水力式：水力式：直吸式挖泥船直吸式挖泥船绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船耙吸式挖泥船耙吸式挖泥船机械式机械式：链斗式挖泥船链斗式挖泥船抓斗式挖泥船抓斗式挖泥船铲斗式挖泥

32、船铲斗式挖泥船 附属船舶泥驳，拖船，交通船、供泥驳，拖船，交通船、供油、住宿船舶等油、住宿船舶等 挖泥船的性能：挖泥船的性能：（2）疏浚工程机械的性能适挖土质，工作效率；适挖土质，工作效率；船长，船宽，吃水；船长，船宽，吃水；工作功率；工作功率；【水力式】【机械式】（3 3）水力挖泥船简介）水力挖泥船简介【1 1】-自航耙吸式自航耙吸式图图4-4-1 4-4-1 自航耙吸式挖泥船自航耙吸式挖泥船水力挖泥船简介水力挖泥船简介【1 1】-自航耙吸式自航耙吸式 世界最大的耙吸式挖泥船HAM318，建造于，建造于2001年年 该船舱容23000方左右，装载量达到39000吨，最大挖深有70米，满载航速

33、达到17.5节，定员45人。HAM318在我国的大连船舶基地进行扩容改造，到2008年2月，扩容后HAM318增加舱容量14000方左右，达到37000方，成为世界最大的耙吸船。水力挖泥船简介水力挖泥船简介【1 1】-自航耙吸式自航耙吸式自航耙吸式工作示意图自航耙吸式工作示意图自航耙吸式工作示意图自航耙吸式工作示意图耙头耙头自航耙吸式工作示意图自航耙吸式工作示意图耙吸式耙吸式挖泥船具有如下的挖泥船具有如下的特点和施工性能：特点和施工性能：3)挖泥时不用锚缆及辅助机具，占水域面积不大，适用于海港、河口航道及大河干流的中下游较宽的河段施工，不影响其他船舶航行；2)航行性能良好，调遣方便，能迅速转移

34、工作场地；4)自带泥舱，不需要拖船和泥驳等辅助船舶；5)挖泥沿航槽进行。1)具有自挖、自装、自运、自抛的施工性能；2002年11月28日，上海航道局举行了“新海龙”号交接命名仪式上。全长153米、型宽27米、型深11米，舱容高达12888立方米，最大疏浚深度为45米，满载航速达16.8节，满载挖泥只需52分钟。我国挖泥船简介我国挖泥船简介-“新海龙新海龙”号自航耙吸式挖泥船号自航耙吸式挖泥船船上还配置了多种控制系统，不仅能自动采集、分析、处理各种数据，实现定深挖泥，还能实施船舶自动定位、动态跟踪。“新海龙新海龙”号施工工艺动画号施工工艺动画(1)(1)水力挖泥船简介水力挖泥船简介【2 2】-绞

35、吸式挖泥船绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船绞吸式挖泥船工作示意图绞吸式挖泥船工作示意图绞吸式挖泥船工作示意图绞吸式挖泥船工作示意图绞绞吸吸挖挖泥泥船船三三维维模模型型绞吸式挖泥船工作示意图绞吸式挖泥船工作示意图绞绞吸吸挖挖泥泥船船的的绞绞刀刀绞吸式挖泥船工作示意图绞吸式挖泥船具有如下的特点和施工性能：3)适合挖掘各类沙、粘土和淤泥；2)效率高，成本低；4)挖硬质土时效率低；5)水面排泥管碍航程度大。1)具有自挖、自吹，可以连续吸排作业的施工性能；6)受自然条件影响较大。2006年7月13日，国内疏浚能力最大的绞吸式挖泥船“新海鳄”轮在南通顺利下水。总长97.8m，型宽17.2m，型深5.0

36、m，满载吃水3.67m，疏浚能力3500m3/h，最大可挖深25m，排距大于6000m。我国挖泥船简介我国挖泥船简介-“新海鳄新海鳄”号自航号自航绞吸式挖泥船吸式挖泥船适用于挖掘粉砂、粘土、中度硬质土。该船可在秒内将25米水深下立方米的泥沙“搬”至公里之外。绞吸式绞吸式“天鲸号天鲸号”挖泥船挖泥船吸扬式挖泥船水力挖泥船简介水力挖泥船简介【3 3】-吸扬式挖泥船吸扬式挖泥船自航吸盘式挖泥船水力挖泥船简介水力挖泥船简介-自航吸盘式挖泥船自航吸盘式挖泥船250立方米立方米/小时自航水力冲沙船小时自航水力冲沙船水力挖泥船简介水力挖泥船简介-自航水力冲沙船自航水力冲沙船长鲸6号挖泥船艏吹 长鲸6号挖泥船

37、吹填吸扬式挖泥船施工吸扬式挖泥船施工图图4-10-5 4-10-5 抓斗式挖泥船抓斗式挖泥船 机械式挖泥船简介【3】：抓斗式挖泥船机械式挖泥船简介【3】：抓斗式挖泥船长江重庆航道工程局的长鹰50-最大的抓斗式挖泥船机械式挖泥船简介机械式挖泥船简介【3 3】：抓斗式挖泥船抓斗式挖泥船长江重庆航道工程局的长鹰长江重庆航道工程局的长鹰50-50-最大的抓斗式挖泥船最大的抓斗式挖泥船机械式挖泥船简介机械式挖泥船简介【3 3】：抓斗式挖泥船抓斗式挖泥船长江重庆航道工程局的长鹰长江重庆航道工程局的长鹰50-50-最大的抓斗式挖泥船最大的抓斗式挖泥船机械式挖泥船简介机械式挖泥船简介【3 3】：抓斗式挖泥船抓

38、斗式挖泥船（2）机械式挖泥船简介（1）：抓斗式挖泥船抓斗式挖泥船特点和施工性能：1、疏浚水深大，达30m50m；2、可做起重船清理水下障碍物；3、可挖掘各种土质；4、狭窄部位清淤能发挥独有功能；5、挖槽平整度稍差，效率较低；我国各种挖泥船简介我国各种挖泥船简介-“新海蚌新海蚌”号抓斗挖泥船号抓斗挖泥船747m3/h。配置不同形式、不同斗容的抓斗，适用于各种土质及岩石。具备先进的疏浚监控系统，并同时配有锚泊和钢桩两套移船定位系统，能高效地实现船舶的移动定位。2009年6月，上海振华重工建造（27m3）。这是目前我国自行设计、建造的最先进抓斗式挖泥船。总长65.8m，型宽24m，型深4.8m，设计

39、吃水2.7m，最大挖深56m，标准工况下挖泥能力为抓斗式挖泥船施工工艺动画抓斗式挖泥船施工工艺动画机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（2 2）：）：链斗式挖泥船链斗式挖泥船链斗式挖泥船链斗式挖泥船 链链斗斗式式挖挖泥泥船船模模型型机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（2 2）：）：链斗式挖泥船链斗式挖泥船机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（2 2）：）：链斗式挖泥船链斗式挖泥船链斗式挖泥船的特点和施工性能：链斗式挖泥船的特点和施工性能：（1）疏浚的河槽平整，适合较大范围疏浚；（2）易开挖淤泥、沙、粘土及碎石；（3）施工时锚缆碍航，且需配备辅助船舶；（4）挖掘流态稀泥时易流失，效果差；（5）挖掘坚

40、硬粘土和大石块时困难；机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（2 2）：）：链斗式挖泥船链斗式挖泥船链斗式挖泥船模型链斗式挖泥船模型机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（3 3）：）：铲斗式挖泥船铲斗式挖泥船机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（3 3）：）：铲斗式挖泥船铲斗式挖泥船机械式挖泥船简介（机械式挖泥船简介（3 3）：）：铲斗式挖泥船铲斗式挖泥船铲斗式挖泥船的特点和施工性能：铲斗式挖泥船的特点和施工性能：（1 1）适合开挖珊瑚礁、卵石、）适合开挖珊瑚礁、卵石、块石、硬粘土；块石、硬粘土；（2 2）疏浚水深较小；）疏浚水深较小；（3 3）铲斗式挖泥船还可装）铲斗式挖泥船还可装置重锤进行碎石施工

41、置重锤进行碎石施工四、挖泥船的疏浚特性综合比较：四、挖泥船的疏浚特性综合比较：1.1.1.1.土质的广泛性；土质的广泛性；土质的广泛性；土质的广泛性；2.2.2.2.水深尺度；水深尺度；水深尺度；水深尺度；3.3.3.3.边角部位的开挖；边角部位的开挖；边角部位的开挖；边角部位的开挖；4.4.4.4.填地，筑坝；填地，筑坝；填地，筑坝；填地，筑坝；5.5.5.5.平整度方面；平整度方面；平整度方面；平整度方面；6.6.6.6.远距离抛沙；远距离抛沙；远距离抛沙；远距离抛沙；7.7.7.7.影响水域通航；影响水域通航；影响水域通航；影响水域通航；8.8.8.8.单船作业方面；单船作业方面；单船作

42、业方面；单船作业方面；9.9.9.9.耐波浪；耐波浪；耐波浪；耐波浪；10.10.10.10.泥沙扩散等方面；泥沙扩散等方面；泥沙扩散等方面；泥沙扩散等方面；疏浚的历史与大型疏浚工程疏浚的历史与大型疏浚工程1十十八八世世纪纪末末叶叶英英国国瓦瓦特特发发明明了了蒸蒸汽汽机机，引引发发了了以以蒸蒸汽汽机机为为动动力力的的机机械械式式挖挖泥泥船船的的问问世世。当时主要是斗式及刮板式挖泥船，从此疏浚工程开始了从人力为主变为机械为主进行的新时代。2十十九九世世纪纪中中叶叶发发明明了了离离心心泵泵，出出现现了了一一代代新新型型的的、应应用用水水力力疏疏浚浚原原理理进进行行疏疏浚浚工工程程的的吸吸扬扬挖挖泥

43、泥船船。十十九九世世纪纪末末叶叶发发明明了了柴柴油油机机，替替代代了了蒸蒸汽汽机机的的地地位位，为为大大吨吨位位、大大功功率率、高效率的高效率的自航耙吸船自航耙吸船、绞吸船绞吸船的出现提供了动力条件。的出现提供了动力条件。3第第二二次次世世界界大大战战后后，海船迅速向大型化发展，大型耙吸船、绞吸船的出现不仅使深水港区的建设及维护成为可能，改变了历来疏浚只能在内河、湖泊进行的地域限制，而且也给传统的疏浚工程增加了新的主体内容，那就是挖泥与造地相结合或单纯为造地所需的吹填工程。u近百年来疏浚设备及疏浚技术三个阶段：近百年来疏浚设备及疏浚技术三个阶段：20世纪的疏浚的大工程可以划分为三个时期：世纪的

44、疏浚的大工程可以划分为三个时期：（1）第一个时期是20世纪初巴拿马运河的开通；（2）第二个时期是20世纪70年代苏伊士运河的扩建和中东地区深水港口的建设；（3）第三个时期则是90年代初开始持续10多年至今的东南亚出现的大型填海造地工程，创造了世界疏浚业发展有史以来最辉煌的时代。u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程香港竹篙湾迪士尼公园填海工程香港竹篙湾迪士尼公园填海工程u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-香港迪士尼公园填海工程香港迪士尼公园填海工程香港竹篙湾迪士尼公园填海工程香港竹篙湾迪士尼公园填海工程u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-香港迪士尼公园填海工程香港迪士尼公园填海工程u国

45、际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-香港迪士尼公园填海工程香港迪士尼公园填海工程u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-香港迪士尼公园填海工程香港迪士尼公园填海工程u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-香港迪士尼公园填海工程香港迪士尼公园填海工程荷兰鹿特丹港马斯平原港区二期吹填工程吹填量：3亿m u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程上海国际航运中心洋山深水港陆域形成工程u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程阿联酋迪拜棕榈岛工程（24.35亿m3）u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程-阿联酋迪拜棕榈岛工程阿联酋迪拜棕榈岛工程 棕榈岛工程耗资140亿美元，由朱迈拉(Jumeirah)棕榈岛、

46、阿里山(JebelAli)棕榈岛，代拉(Deira)棕榈岛，世界岛(theworld)等4个岛屿群以及后期的（14）滨水滩(waterfront)项目组成。计划建造1.2万栋私人住宅和1万多所公寓，还包括100多个豪华酒店以及港口、水主题公园、餐馆、购物中心和潜水场所等设施。此外，一个水下酒店、一栋世界上最高的摩天大楼，一处室内滑雪场、一个与迪拜城市大小相当的主体公园，也在计划之内。人们可以通过乘船、驾车甚至乘坐单轨火车到达棕榈岛。棕榈岛计划完成后，迪拜的海岸线将增加720公里。阿联酋迪拜棕榈岛工程（吹填）u国际疏浚业的大工程国际疏浚业的大工程阿联酋迪拜棕榈岛工程（吹填）第三节第三节 航道疏浚

47、工程与环境航道疏浚工程与环境一、疏浚工程对环境的影响一、疏浚工程对环境的影响第三节第三节 航道疏浚工程与环境航道疏浚工程与环境一、疏浚工程对环境的影响一、疏浚工程对环境的影响 （一）对自然环境的影响（一）对自然环境的影响（一）对自然环境的影响（一）对自然环境的影响 对施工区的对施工区的对施工区的对施工区的水流水流水流水流，地形地形地形地形，水质水质水质水质，空气空气空气空气等的影响等的影响等的影响等的影响 （二）对社会环境的影响（二）对社会环境的影响（二）对社会环境的影响（二）对社会环境的影响 噪音噪音噪音噪音，二次污染二次污染二次污染二次污染对人群健康影响，对人群健康影响，对人群健康影响，对

48、人群健康影响，旅游旅游旅游旅游的影响等的影响等的影响等的影响等对环境的影响在两个方面：对环境的影响在两个方面：第三节第三节 航道疏浚工程与环境航道疏浚工程与环境一、疏浚工程对环境的影响一、疏浚工程对环境的影响 （一）水中污染物在水体中的变化（一）水中污染物在水体中的变化（一）水中污染物在水体中的变化（一）水中污染物在水体中的变化 1 1 1 1、机械迁移、机械迁移、机械迁移、机械迁移 2 2 2 2、物理化学转化、物理化学转化、物理化学转化、物理化学转化 3 3 3 3、生物性转化、生物性转化、生物性转化、生物性转化 （二）抛泥和弃土过程中污染物的变化（二）抛泥和弃土过程中污染物的变化（二）抛

49、泥和弃土过程中污染物的变化（二）抛泥和弃土过程中污染物的变化 1 1 1 1、水相转化为固相的变化；、水相转化为固相的变化；、水相转化为固相的变化；、水相转化为固相的变化；2 2 2 2、环境变化造成二次污染；、环境变化造成二次污染；、环境变化造成二次污染；、环境变化造成二次污染；施工过程对污染物的迁移影响表现两个方面：施工过程对污染物的迁移影响表现两个方面：第三节第三节 航道疏浚工程与环境航道疏浚工程与环境二、疏浚污染的控制二、疏浚污染的控制（水质（水质 土质）土质）（一）施工过程中的控制（一）施工过程中的控制（一）施工过程中的控制（一）施工过程中的控制 （1 1 1 1）在挖泥时采取措施，

50、不使泥浆及有害气体扩散。）在挖泥时采取措施，不使泥浆及有害气体扩散。）在挖泥时采取措施，不使泥浆及有害气体扩散。）在挖泥时采取措施，不使泥浆及有害气体扩散。（2 2 2 2）采用沙帘的方法。）采用沙帘的方法。）采用沙帘的方法。）采用沙帘的方法。（3 3 3 3）建立不渗漏的抛泥区，以容纳废物。）建立不渗漏的抛泥区，以容纳废物。）建立不渗漏的抛泥区，以容纳废物。）建立不渗漏的抛泥区，以容纳废物。（4 4 4 4）研究采用旁通、边抛等施工方法的地点和时间，）研究采用旁通、边抛等施工方法的地点和时间，）研究采用旁通、边抛等施工方法的地点和时间，）研究采用旁通、边抛等施工方法的地点和时间，尽量减少污染