２０２１年５月
Ｍａｙ ２０２１
第５期㊀总第５８２期
Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｎｏ ５㊀ＳｅｒｉａｌＮｏ
５８２
港口岸线利用的影响
wj-600孙骁帆ꎬ李成才
(中交第三航务工程勘察设计院有限公司ꎬ上海２０００３２)
摘要：鱼山已建围垦工程产生的水动力变化引起岛区附近海床的调整重塑ꎮ对工程前㊁后实测水下地形资料进行对比ꎬ并对潮流泥沙数学模型成果进行分析ꎮ结果表明岛区南北两侧深槽进一步增深发展ꎬ近岸局部发生淤积ꎮ海床冲淤发展趋势有利于深漕区码头水域的水深维护ꎬ并提升了岸线前沿水深条件ꎬ有利于后续高等级泊位的开发建设ꎬ但同时也增大了近岸码头区水深维护和西侧后续围堤建设的难度ꎮ 关键词：鱼山岛ꎻ港口ꎻ地形冲淤中图分类号:Ｕ６５
文献标志码:Ａ
文章编号:１００２￣４９７２(２０２１)０５￣００８１￣０５
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ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＹｕｓｈａｎＩｓｌａｎｄｓｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｏｎｇｒｏｗｔｈｏｆｓｏｕｔｈａｎｄｎｏｒｔｈｄｅｅｐｃｈａｎｎｅｌｓ
ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｒｔｓｈｏｒｅｌｉｎｅＳＵＮＸｉａｏ￣ｆａｎ ＬＩＣｈｅｎｇ￣ｃａｉ
ＣＣＣＣＴｈｉｒｄＨａｒｂｏｒＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ. Ｌｔｄ. Ｓｈａｎｇｈａｉ２００３２ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＹｕｓｈａｎＩｓｌａｎｄｓｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｈａｓｃａｕｓｅｄｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅａｎｄｒｅｆｏｒｍｅｄｔｈｅ
ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓｅａｂｅｄ.Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｂａｔｈｙｍｅｔｒｙｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄｒｅｆｅｒｒｉｎｇｔｏｔｈｅ
ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｋｎｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｔｈａｎｄｎｏｒｔｈｄｅｅｐｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｓｏｆｔｈｅｉｓｌａｎｄｓａｒｅａｆｕｒｔｈｅｒｇｒｏｗ ａｎｄｓｉｌｔａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｒｓｉｎｐａｒｔｏｆｔｈｅｎｅａｒｓｈｏｒｅａｒｅａ.Ｔｈｅｂａｔｈｙｍｅｔｒｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｌｅａｄｓｔｏａｐｏｓｉｔｉｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｐｏｒｔ
ｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｉｎｔｈｅｄｅｅｐｗａｔｅｒａｒｅａ ｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｆｒｏｎｔｏｆｔｈｅｃｏａｓｔｌｉｎｅ ａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｔｈｅｆｕｔｕｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｑｕａｙｂｅｒｔｈｓ.Ｈｏｗｅｖｅｒ ｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｉｎｔｈｅｎｅａｒｓｈｏｒｅｂｅｒｔｈａｒｅａａｎｄｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｗｅｓｔａｒｅａａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｔｈｅＹｕｓｈａｎＩｓｌａｎｄｓ ｐｏｒｔ ｂａｔｈｙｍｅｔｒｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
收稿日期:２０２０￣１２￣０１
作者简介：孙骁帆(１９８６ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ从事港航工程设计与研究ꎮ
㊀㊀鱼山围垦工程位于浙江舟山岛中部西侧海域ꎬ以大㊁小鱼山等岛屿为依托ꎬ围填成陆ꎬ并形成宁波舟山港岱山港区鱼山作业区的规划港口岸线ꎮ根据规划 １￣２ ꎬ围垦工程按中㊁东㊁西分为３期依次实施ꎬ共可形成陆域面积４０ ０９ｋｍ２㊁岸线约
３４ １５ｋｍꎬ其中已纳入港口规划的码头岸线长７ ８４９ｋｍꎮ目前ꎬ鱼山围垦一期工程已实施完成ꎬ
二期工程边界也已形成ꎬ岸线边界的变化使本区一定范围的潮流动力条件发生相应的变化ꎬ并导致附近水下地形的调整ꎮ岸线前沿水深条件是港口工程
建设条件中的关键要素之一ꎬ鱼山围垦后周边水深条件的变化对于已规划码头泊位等级的适应性以及尚未纳入规划的远期岸线的可开发性都有重要意义ꎮ通过围垦实施前㊁后的实测水下地形对比ꎬ结合相关数值模拟研究成果ꎬ可对上述问题进行分析判断ꎮ１㊀岛屿及岸线概况
大㊁小鱼山等岛屿在本围垦未实施前基本以自然岛屿岸线状态为主ꎬ仅在大鱼山岛有少量人工围涂ꎬ该情况下ꎬ以东侧大鱼山㊁西侧小鱼山和
水运工程２０２１年㊀
大㊁小峙山岛的连线可大致形成一个三角形岛域ꎬ该区域东部为大鱼山岛东侧浅滩(对岸为岱山岛)ꎬ南㊁北两侧为１０ｍ以上水深的深槽区ꎬ局部水深达３０ｍ以上ꎮ从大范围看ꎬ该深水区属舟山岛中部㊁岱山岛南㊁北两侧深水区由外海自西向东的延伸区ꎬ是鱼山作业区建港的重要基础条件ꎮ
舟山岛海域位于杭州湾外ꎬ受大范围潮汐环境及区域内的岛礁地形影响ꎬ潮流以往复流为主ꎬ动力较强ꎮ据实测资料 ３ ꎬ本区围垦实施前ꎬ南北两侧深水区大潮涨㊁落急流速达１ ５~２ ０ｍ∕ｓꎬ较强的水流动力是塑造本区南㊁北两侧深槽的主因之一ꎮ此外ꎬ大㊁小鱼山和大㊁小峙山岛屿之间水域也存在南北水流交换ꎬ但动力弱于两侧深槽ꎬ因此其间水深相对较小ꎬ也是本区围垦成陆的前提条件之一ꎮ
目前ꎬ鱼山围垦一㊁二期岸线边界已形成ꎬ原有大㊁小鱼山岛之间水域以及大鱼山岛东侧浅滩水域已改变为围垦区ꎬ而南㊁北两侧深槽的整体格局基本未受影响(图
w660i１)ꎮ
图１㊀鱼山围垦工程前及现状岸线和南北深槽分布
２㊀岸线利用规划
鱼山围垦区已纳入港口规划的岸线ꎬ主要利
用一期围垦南㊁北两侧人工岸线和大鱼山南部岛屿岸线ꎬ二期和远期建设的三期围垦岸线尚未与港口规划衔接(图
２)ꎮ
图２㊀舟山绿石化基地分期围垦及岱山港区
鱼山作业区岸线规划
根据规划ꎬ鱼山北侧岸线布置干散货码头区ꎬ西侧部分岸段为预留岸线ꎬ干散货泊位等级为２万吨级ꎬ由于靠近大鱼山岛北侧矶头附近深槽ꎬ其岸线前沿自然水深基本在１５ｍ以上ꎬ码头结构按５万吨级预留ꎻ南侧岸线自西向东依次布置油品及化工码头区㊁散杂及多用途码头区㊁港口支持系统码头区等ꎬ最大泊位等级为５万吨级ꎬ围垦前的自然水深在８~１５ｍ(当地理论最低潮面起算ꎬ该基面在１９８５国家高程以下约２ｍ)ꎮ３㊀围垦前后水下地形对比３.１㊀基础资料
为考察鱼山围垦实施前后周边水下地形的变化情况ꎬ收集了工程实施前２００５㊁２０１１年岛屿周边的实测地形资料ꎬ以及一期围垦实施后２０１５㊁２０１７年附近一定范围的实测地形资料ꎬ测图比例在１ １００００~１ ２０００ꎬ基准面均采用１９８５国家高程ꎮ其中２０１７年测图未含东侧二期围区(该时间二期南堤已形成)ꎬ采用２０１５年二期工程前的测图补全ꎮ而二期围堤实施以来ꎬ本区尚未进行较大范围的水深测量ꎬ最新地形资料暂时缺失ꎮ３.２㊀海床冲淤分布
１)围垦实施前ꎮ建立工程海域三角形网格进行
水下地形插值ꎬ相减得到２００５ ２０１１年间附近海床
２８
㊀第５期孙骁帆ꎬ等：鱼山围垦对南北深槽发展及港口岸线利用的影响
猫课堂实录冲淤变化分布图(图３)ꎬ可知该海域在未实施大规模围垦的情况下ꎬ大部分区域的海床冲淤变化趋势不明显ꎬ南㊁北两侧近岛水域局部０ ５~２ ０ｍꎬ幅度和范围均有限ꎬ海床整体呈稳定格局
ꎮ
注：大面积背景表示冲淤幅度不超过０ ５ｍ的水域ꎬ浅于背景表示海床冲刷ꎬ深于背景表示海床淤积ꎮ
图３㊀鱼山海域２００５ ２０１１年海床冲淤分布
墨国际㊀㊀２)围垦实施后ꎮ利用一期围垦实施后２０１７年
(北侧㊁西侧㊁南侧水域)和２０１５年(东侧水域)组合
测图与２０１１年全域测图进行对比(图４)ꎮ结果显
示：大鱼山岛东侧海床冲淤变化趋势不明显ꎬ局部
发生０ ５ｍ左右的ꎻ围区北侧和西北侧近岸淤
积１~２ｍꎬ最大淤积厚度＞３ｍꎬ而北侧离岸５００ｍ
以外区域普遍冲刷１~３ｍꎬ最大冲刷幅度＞５ｍꎻ
围区南侧同样表现为近岸淤积㊁离岸冲刷的变化趋
势ꎬ最大冲淤幅度也在３ｍ以上ꎬ其中部分离岸区
和平硬度域呈冲淤交错分布形态ꎬ但总体以冲刷为主ꎬ幅度
在１~３ｍꎻ西侧水域总体为冲刷趋势ꎬ幅度多在
０ ５~１ ５ｍꎬ在大㊁小峙山岛处冲深较大ꎬ最大达
３ｍ左右ꎮ总体而言ꎬ一期围垦后鱼山岛区南北两
侧深槽存在冲深趋势ꎬ年均冲刷幅度在０ １~０ ８
ｍꎮ
图４㊀鱼山海域２０１１ ２０１５∕２０１７年海床冲淤分布
㊀㊀将２０１７㊁２０１５年测图与２００５年测图进行对
比(图５ꎬ其范围更大ꎬ更有助于反映冲淤变化的
整体分布格局)ꎮ结果显示：北部冲刷区冲深１ｍ
以上的水域范围在离岸５００~４０００ｍ之间ꎬ冲刷
幅度向西呈递减趋势ꎬ冲刷带走向大致为
ＥＳＥ~ＷＮＷ向ꎻ南侧㊁西侧冲刷区与北侧冲刷区
连为一体ꎬ并向西延伸至测区以外ꎻ表明海床冲
刷影响范围向北至少达到离岸４ｋｍ处ꎬ向南至少
达到离岸２~３ｋｍ处ꎬ向西至少达到大㊁小峙山岛
以西３ｋｍ以外ꎮ
３８
水运工程２０２１年
㊀
图５㊀鱼山海域２００５ ２０１５∕２０１７年海床冲淤分布
４㊀海床冲淤成因
由当地实测水文资料及数学模型试验 ４￣６ 可知ꎬ鱼山围垦实施前ꎬ大㊁小鱼山之间通道存在一定的涨落潮流动力ꎬ涨潮流向北㊁落潮流向南ꎬ潮流主流向与一期围垦南㊁北边界斜交ꎬ与西北边界基本正交(图６)ꎮ因此ꎬ围垦的实施封堵了原有潮流通道ꎬ当地涨㊁落潮水流受到阻隔和挤压ꎬ近岸一定范围形成阻流区ꎬ流速减弱ꎬ离岸一定范围形成挑流区ꎬ流速增强ꎬ是附近海床发生冲淤变化的主要原因ꎮ数学模型试验在潮流场模拟的基础上ꎬ也对一㊁二期围垦实施后的海床冲淤变化进行了预测(图７)ꎬ其结果与实际情况(图４㊁５)基本相符ꎬ其中淤积区１㊁２㊁３和冲刷区２㊁３的分布位置㊁形态与实际情况较为吻合ꎬ而一期北侧冲刷区１的范围明显低估ꎮ但总体上表明ꎬ围垦实施后的水动力变化与海床冲淤有明显的关联性
ꎮ
图６㊀围垦工程前本区流场(潮流矢量)
模拟
图７㊀一㊁二期围垦实施后的海床平衡冲淤预测
５㊀海床冲淤对港口岸线利用的影响
鱼山围垦实施后ꎬ岛区南北两侧深槽进一步
增深发展ꎮ结合港口规划布置情况ꎬ以及本区水
下地形情况(图８)ꎬ综合分析该冲淤变化形势下
对鱼山作业区港口岸线开发利用的影响ꎮ ４８
㊀第５期孙骁帆ꎬ等:
鱼山围垦对南北深槽发展及港口岸线利用的影响图８㊀鱼山附近海床等深线(２０１７年)㊁冲淤分布(２００５ ２０１７年)及后期围垦布置
㊀㊀１)一期围垦北侧岸线ꎬ近岸淤积带基本位于
－１５~－１０ｍ等深线以内ꎬ其外侧为深槽冲刷区ꎬ本
区已建及规划码头泊位基本布置于－１５ｍ等深线以外ꎬ北侧深槽的进一步发展ꎬ有利于码头区水深维护ꎬ并为后续扩建为更高等级泊位留有了可能ꎬ同时宜关注水工结构局部冲刷和后沿近岸淤积问题ꎮ２)一期围垦南侧岸线ꎬ近岸同样存在淤积情
况ꎬ而该区码头前沿线多布置于天然水深较浅位置ꎬ海床淤积环境将增大泊位前沿水深维护的难度ꎬ南侧深槽冲刷区则有利于码头回旋水域及连接航道的水深维护ꎮ
３)南北深槽冲刷区向西延伸至规划三期围区ꎬ使大部分边界堤线水深增大了０ ５~１ ０ｍꎬ局部增大２~３ｍꎬ导致其南围堤线最大水深超过３０ｍꎬ
增大了围堤建设的难度和成本ꎻ同时ꎬ前沿水深的增加提升了未来三期南北侧岸线用做为港口码头岸线的开发价值ꎮ６ 结论
１)由于围垦工程造成周边水动力条件变化ꎬ岛区南㊁北两侧深槽存在增深发展的变化趋势ꎻ
２)由于该海床演变趋势ꎬ一期围垦南㊁北两侧规划码头因其本身前沿线所处的水深位置不同ꎬ分别产生了淤积和冲刷的影响ꎬ规划三期围垦岸线水深普遍增大ꎬ有利于远期新增规划码头岸线而不利于围垦工程自身的建设ꎻ
３)本区今后宜加强关注现有码头岸线及周边
范围海床的变化情况ꎬ通过分期建设及相关工程措施缓解三期堤线水深增大带来的不利影响ꎬ并结合更新后的海床冲淤情况ꎬ必要时对规划围垦方案进行适当调整ꎻ
４)在进行类似岛礁港口岸线整治工程和规划
时ꎬ宜充分考虑成陆用地与后期潮流动力㊁海床冲淤变化以及港口岸线开发利用之间的平衡ꎮ参考文献:
１ ㊀舟山市港航管理局.岱山港区鱼山作业区规划方案研
究报告 Ｒ .宁波 舟山市港航管理局 ２０１７.
２ ㊀中国国际工程咨询公司.舟山绿石化基地总体发展
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计研究院.舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程水文测验分析报告 Ｒ .杭州 国家海洋局第二海洋研究所杭州国海海洋工程勘测设计研究院 ２０１５.
４ ㊀国家海洋局第二海洋研究所杭州国海海洋工程勘测设
计研究院.浙江石油化工有限公司炼化一体化项目潮流泥沙数学模型研究报告 Ｒ .杭州 国家海洋局第二海洋研究所杭州国海海洋工程勘测设计研究院 ２０１６. ５ ㊀沈斌 周娜 周晓春.宁波舟山港岛屿岸线的利用和整
治 Ｊ .水运工程 ２０１８ ６ ７８￣８２.
６ ㊀陈刚 李冰 孙士勇.外海岛礁地形大型泊位平面设计
要点 Ｊ .水运工程 ２０１３ １０ １４３￣１４８.
(本文编辑㊀郭雪珍)
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