标题 | 奥里诺科河航道施工探讨 |
范文 | 张刚 杨志雄 摘要:公司重返委内瑞拉市场后,在奥里诺科河深耕细作已有8年时间,蜿蜒狭长的奥里诺科河上面出现过我公司几乎所有的万方大耙,为在每年枯水期来往圭亚那城港口的海轮保驾护航。本文选取近年某一期工程进行分析,探讨奥里诺科河的水文特点,分析工程所处背景,面对各方对通航水深的迫切要求,结合奥里诺科河的自然条件,提出分阶段施工的方案,分阶段发布整个航道的通航水深。最终,业主接受了这一施工方案,分阶段发布通航水深,快速实现工程实施的效果,帮助国家航道局赢得了政府上级机关的认可,也为公司树立了良好的形象。 Abstract: After the company returned to the Venezuelan market, it has been in the Orinoco River for 8 years. On the narrow Orinoco River, almost all of our company's giants have appeared on the Orinoco River, to escort the sea-going vessels to and from the port of Guyana during the dry season each year. This paper selects a certain period of engineering in recent years to discuss the hydrological characteristics of the Orinoco River and analyze the background of the project. Facing the urgent requirements of the navigational depth of the parties and combining the natural conditions of the Orinoco River, this paper proposes a phased approach to publish the navigation depth of the entire channel in stages. In the end, the owner accepted the construction plan. Through releasing the navigation depth in stages, the effect of the project implementation is quickly realized, helping the National Waterway Bureau to win the approval of the government's higher authorities and also establishing a good image for the company. 关键词:洪水期;枯水期;分阶段施工;双赢 Key words: flood period;dry season;staged construction;win-win 中图分类号:U615? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号:1006-4311(2019)18-0228-03 1? 奥里诺科河航道的自然条件 奥里诺科河是委内瑞拉的母亲河,为南美洲第三大水系,河流的干流发源于圭亚那高原,全长约2700千米,最后向东注入大西洋。奥里诺科河航道主要是指圭亚那城港口至河口段的深水出海航道,全长约363千米。该航道自然条件复杂,航道蜿蜒狭长为单向航道,需要疏浚施工的区域分散,浅滩和弯道多,流向复杂多变。 该航道平均风速约4节,偶尔会出现雾,但不会影响航行及施工安全。内航道主要为单向径流,流速在1-5节左右,外航道为不规则半日潮,最大潮差为1.98米,最大潮流约3.5节。每年季节的区别在于降雨量的不同,分为雨季和旱季,不以温度划分。在旱季,30-40%的河床暴露在外,沿江的河床形态清晰可见,在雨季,河床和部分树木全部被淹没,大量泥沙和木头等杂物被带入河道。河流水位受雨季和旱季降水影响,每年呈现周期性的涨落变化,每年4月至8月流量逐渐增加,9月至翌年3月流量减少,圭亚那港的Ferrominera码头9月份水位达到最大,水位基本與码头齐平,最高可达13m左右,2-3月份水位最低,最低只有1m左右。图2、图3分别为雨季和旱季时码头前沿的水位。 奥里诺科河航道每年一次规律性的涨落水变化,给航道带来两次大规模的回淤。第一次回淤出现在每年4-9月份的涨水期,第二次回淤出现在每年10月份至翌年3月份的落水期。在涨水期间,流经奥里诺科河的所有支流都有回水,河流流速变慢,泥沙随即淤积下来,造成航道第一次大规模回淤;在落水期间,干流水位降低,过水面积减小,支流流速增大,支流比降增大,水流冲刷淤积在支流中的泥沙重新流入奥里诺科河,造成航道第二次大规模回淤。经过一个洪水期后,部分航道会严重淤积,河道深泓线改变,航道轴线也经常更改。图4为耙吸挖泥船疏浚的奥里诺科河河床地质中细砂。 该河用于海轮通行的航道从0海里至196海里,其中0-42海里为外航道,42-196海里为内航道。该航道长度相当于长江从南京到上海入海口的距离,在地理位置上,奥里诺科内航道相当于长江从南京到上海之间的深水航道,奥里诺科外航道相当于长江口深水航道,不同的是奥里诺科河除了184海里上的奥达兹城,其余地方河流两岸都是原始热带雨林,荒无人烟。该航道是委内瑞拉境内主要的两条水上生命线之一,对该国矿产、石油等行业的发展至关重要。根据委内瑞拉国家航道局50多年的经验积累,枯水期影响海轮来往圭亚那城的区段共有12个,委内瑞拉国家航道局根据各区段枯水期的水位,确定每个区段的疏浚深度。 2? 典型工程背景介绍 本文选取的典型工程是对奥里诺科河航道42-196海里(内航道)进行维护疏浚。内航道共需要疏浚的区域有12段,最下游的区段在54海里,最上游的区段在190海里,12个区段可分为3类,第一类是淤积严重区域,洪水期后航道最浅水深在5m以内,个别区段航道水深在0m左右,每年必须疏浚;第二类是回淤相对较少区域,航道最浅水深在8-10m,第三类是回淤最小区域,航道最浅水深在11-12m。 图5为奥里诺科内航道各区段平面布置图。 奥里诺科河9月份水位开始下降,9-10月份水位下降最快,11月份水位下降速度开始变缓,11月份的水位已不足以维持淤积严重区段的正常通航。该工程11月下旬开工时,部分区段已经淤积的非常厉害,来往海轮已有搁浅触底情况出现,国家航道局面临着来自各方的压力。图6为某段开工前的水深图。 奥里诺科河的水位会一直下降到第二年的3月份,通航水深越来越小,多个区段出现船舶触底搁浅的情况,业主对于航道的水深状况非常担忧。另外,随着水位的下降,部分淤积严重区段的水深也不能满足耙吸船装载吃水要求,增加了施工难度。 3? 根据业主需求制定针对性的施工方案 奥里诺科河有3-4段回淤严重,水深较浅,航道轴线经常变更,工程量也最多,需要优先施工,但是单段工程量都在100万方以上,万方船一次浚挖至目标水深需要至少一个月的时间,奥里诺科河水位一个月大约下降3m左右,到时航道通航条件将变得更加恶劣,来往圭亚那城港口的海轮将不得不减载通行。 项目部根据业主的需求,提出分阶段打通航道水深的施工方案,各区段的浚挖速度大于奥里诺科河水位的下降速度,在最低水位来临前全部浚挖至目标水深,一直保持航道畅通。但是这种施工方案会增加船舶在不同区段间的调遣时间,每个区段会多出扫浅施工阶段,工前测量和验收测量也会增加,增加工作量。优点是每阶段花费时间较短,速战速决,可以避免一部分施工期回淤,也可以避免水位下降后,航道水深无法满足耙吸船装载吃水要求而造成的施工效率下降。 分阶段打通航道水深的施工方案解决了业主担心的内航道水位下降后来往圭亚那城港口的海轮减载通行,业主也比较认可理解我方因此而增加的额外工作量和额外成本,本着合作共赢的原则,业主也想办法减小分阶段施工方案对我方的影响,决定每段开工令按照目标水深计算方量,按照需要对不同水深进行验收,这样就避免了浚挖阶段水深时而产生的超挖废方和阶段目标水深扫浅。如图7所示,验收阶段水深时,在最终目标水深以内的方量均为有效方量,即图中的阴影部分都是有效方量。 4? 分阶段施工的效果 4.1 均匀增深整个航道,一直保持较好的通航水深 分阶段对各个区段进行施工,使整个航道的增深速度大于水位下降速度,航道一直保持较好的通航水深,在最低水位来临前,整个航道全部疏通至目标水深,保证了来往圭亚那城港口的海轮在奥里诺科河枯水期(2-3月)正常通行。图8是奥里诺科内航道典型区段的浚后水深图,在整个枯水期一直保持较好水深,保证了来往货船的正常通行。 据国家航道局现场经理部介绍,该工程实施期间,分阶段施工取得了很好的效果,1月上旬发布的通航水深,接近历史同期最好水深,为此,国家航道局总裁特地发来贺电,对现场经理部的工作给予了充分肯定。 4.2 减少施工期内边坡坍塌等回淤产生的废方 奥里诺科内航道回淤严重的几个区段,浚挖前后的水深落差可达10m以上,河床底质大部分为松散的中细砂,易坍塌。分阶段施工时,阶段目标的工程量少,施工时间短,可速战速决,每阶段均进行工前测量和阶段验收测量,减少边坡坍塌造成的废方。 另外,根据奥里诺科河的自然条件,在落水期间,干流水位降低,过水面积减小,支流流速增大,支流比降增大,水流冲刷淤积在支流中的泥沙重新流入奥里诺科河,造成航道第二次大规模回淤。在一个区段施工的时间越久,施工期的回淤就会越多,分阶段施工一定程度上减少了施工期回淤造成的废方。根据施工测图统计,仅第一类水深最浅区段,第二阶段水深目标的工前测图相比较第一阶段的竣工测图就回淤了20多万方。 4.3 内航道完成维护工程量超过预期目标 根据历年奥里诺科内航道的施工经验,正常施工至目标水深11.6m时,维护工程量在550-600萬方,该内航道维护工程采取分阶段施工的方案,共完成工程量790万方,超过预计工程量30%以上,超额完成了预期目标。各阶段完成工程量详见表1。 5? 结语 奥里诺科河航道是委内瑞拉的深水出海航道,是委内瑞拉国家经济发展的大动脉,是当地矿产资源输出通道。每年规律性的涨落水,给航道带来大量的泥沙,导致部分区段的航道淤积严重,在枯水期无法满足来往圭亚那城港口的海轮通行。奥里诺科河航道每年都需要疏浚,否则航道将面临海轮减载或封航的风险。 使用奥里诺科河航道的矿砂码头等单位对通航水深的迫切需要是奥里诺科工程分阶段施工方案实施的前提,与业主坦诚有效的沟通是项目顺利实施的保障,在项目实施过程中找准业主的需求和难点,设身处地为对方考虑,在解决好业主需求的基础上,发挥主观能动性,深刻理解项目的特点,才能实现奥里诺科项目的双赢。 参考文献: [1]委内瑞拉国家航道关于奥里诺科河水文资料汇编. [2]奥里诺科河1962年-2018年水位记录资料. [3]奥里诺科内航道水位推算图和水位推算表. [4]奥里诺科河维护疏浚工程2011年-2017年施工总结. |
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