奧里諾科河航道施工探討

1、    奧里諾科河航道施工探討    張剛 楊志雄摘要：公司重返委內(nèi)瑞拉市場后，在奧里諾科河深耕細作已有8年時間，蜿蜒狹長的奧里諾科河上面出現(xiàn)過我公司幾乎所有的萬方大耙，為在每年枯水期來往圭亞那城港口的海輪保駕護航。本文選取近年某一期工程進行分析，探討奧里諾科河的水文特點，分析工程所處背景，面對各方對通航水深的迫切要求，結(jié)合奧里諾科河的自然條件，提出分階段施工的方案，分階段發(fā)布整個航道的通航水深。最終，業(yè)主接受了這一施工方案，分階段發(fā)布通航水深，快速實現(xiàn)工程實施的效果，幫助國家航道局贏得了政府上級機關(guān)的認可，也為公司樹立了良好的形象。abstract：

2、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. t

3、his 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 ri

4、ver， 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 water

5、way bureau to win the approval of the government's higher authorities and also establishing a good image for the company.關(guān)鍵詞：洪水期;枯水期;分階段施工;雙贏key words： flood period;dry season;staged construction;win-win：u615                        

6、0;              ：a                                  ：1006-4311（2019）18-0228-031  奧里諾科河航道的自然條件奧里諾科河是委內(nèi)瑞拉的母親河，為南美洲第三大水系，河流的干流發(fā)源于圭亞那高原，全長約2700千米，最后向東注入大西洋。奧里諾科河航道主要是指圭亞那城港口至河口段的深

7、水出海航道，全長約363千米。該航道自然條件復雜，航道蜿蜒狹長為單向航道，需要疏浚施工的區(qū)域分散，淺灘和彎道多，流向復雜多變。該航道平均風速約4節(jié)，偶爾會出現(xiàn)霧，但不會影響航行及施工安全。內(nèi)航道主要為單向徑流，流速在1-5節(jié)左右，外航道為不規(guī)則半日潮，最大潮差為1.98米，最大潮流約3.5節(jié)。每年季節(jié)的區(qū)別在于降雨量的不同，分為雨季和旱季，不以溫度劃分。在旱季，30-40%的河床暴露在外，沿江的河床形態(tài)清晰可見，在雨季，河床和部分樹木全部被淹沒，大量泥沙和木頭等雜物被帶入河道。河流水位受雨季和旱季降水影響，每年呈現(xiàn)周期性的漲落變化，每年4月至8月流量逐漸增加，9月至翌年3月流量減少，圭亞那港的

8、ferrominera碼頭9月份水位達到最大，水位基本與碼頭齊平，最高可達13m左右，2-3月份水位最低，最低只有1m左右。圖2、圖3分別為雨季和旱季時碼頭前沿的水位。奧里諾科河航道每年一次規(guī)律性的漲落水變化，給航道帶來兩次大規(guī)模的回淤。第一次回淤出現(xiàn)在每年4-9月份的漲水期，第二次回淤出現(xiàn)在每年10月份至翌年3月份的落水期。在漲水期間，流經(jīng)奧里諾科河的所有支流都有回水，河流流速變慢，泥沙隨即淤積下來，造成航道第一次大規(guī)?；赜?在落水期間，干流水位降低，過水面積減小，支流流速增大，支流比降增大，水流沖刷淤積在支流中的泥沙重新流入奧里諾科河，造成航道第二次大規(guī)?；赜?。經(jīng)過一個洪水期后，部分航道會

9、嚴重淤積，河道深泓線改變，航道軸線也經(jīng)常更改。圖4為耙吸挖泥船疏浚的奧里諾科河河床地質(zhì)中細砂。該河用于海輪通行的航道從0海里至196海里，其中0-42海里為外航道，42-196海里為內(nèi)航道。該航道長度相當于長江從南京到上海入?？诘木嚯x，在地理位置上，奧里諾科內(nèi)航道相當于長江從南京到上海之間的深水航道，奧里諾科外航道相當于長江口深水航道，不同的是奧里諾科河除了184海里上的奧達茲城，其余地方河流兩岸都是原始熱帶雨林，荒無人煙。該航道是委內(nèi)瑞拉境內(nèi)主要的兩條水上生命線之一，對該國礦產(chǎn)、石油等行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。根據(jù)委內(nèi)瑞拉國家航道局50多年的經(jīng)驗積累，枯水期影響海輪來往圭亞那城的區(qū)段共有12個，委

10、內(nèi)瑞拉國家航道局根據(jù)各區(qū)段枯水期的水位，確定每個區(qū)段的疏浚深度。2  典型工程背景介紹本文選取的典型工程是對奧里諾科河航道42-196海里（內(nèi)航道）進行維護疏浚。內(nèi)航道共需要疏浚的區(qū)域有12段，最下游的區(qū)段在54海里，最上游的區(qū)段在190海里，12個區(qū)段可分為3類，第一類是淤積嚴重區(qū)域，洪水期后航道最淺水深在5m以內(nèi)，個別區(qū)段航道水深在0m左右，每年必須疏浚;第二類是回淤相對較少區(qū)域，航道最淺水深在8-10m，第三類是回淤最小區(qū)域，航道最淺水深在11-12m。圖5為奧里諾科內(nèi)航道各區(qū)段平面布置圖。奧里諾科河9月份水位開始下降，9-10月份水位下降最快，11月份水位下降速度開始變緩，1

11、1月份的水位已不足以維持淤積嚴重區(qū)段的正常通航。該工程11月下旬開工時，部分區(qū)段已經(jīng)淤積的非常厲害，來往海輪已有擱淺觸底情況出現(xiàn)，國家航道局面臨著來自各方的壓力。圖6為某段開工前的水深圖。奧里諾科河的水位會一直下降到第二年的3月份，通航水深越來越小，多個區(qū)段出現(xiàn)船舶觸底擱淺的情況，業(yè)主對于航道的水深狀況非常擔憂。另外，隨著水位的下降，部分淤積嚴重區(qū)段的水深也不能滿足耙吸船裝載吃水要求，增加了施工難度。3  根據(jù)業(yè)主需求制定針對性的施工方案奧里諾科河有3-4段回淤嚴重，水深較淺，航道軸線經(jīng)常變更，工程量也最多，需要優(yōu)先施工，但是單段工程量都在100萬方以上，萬方船一次浚挖至目標水深需要

12、至少一個月的時間，奧里諾科河水位一個月大約下降3m左右，到時航道通航條件將變得更加惡劣，來往圭亞那城港口的海輪將不得不減載通行。項目部根據(jù)業(yè)主的需求，提出分階段打通航道水深的施工方案，各區(qū)段的浚挖速度大于奧里諾科河水位的下降速度，在最低水位來臨前全部浚挖至目標水深，一直保持航道暢通。但是這種施工方案會增加船舶在不同區(qū)段間的調(diào)遣時間，每個區(qū)段會多出掃淺施工階段，工前測量和驗收測量也會增加，增加工作量。優(yōu)點是每階段花費時間較短，速戰(zhàn)速決，可以避免一部分施工期回淤，也可以避免水位下降后，航道水深無法滿足耙吸船裝載吃水要求而造成的施工效率下降。分階段打通航道水深的施工方案解決了業(yè)主擔心的內(nèi)航道水位下降

13、后來往圭亞那城港口的海輪減載通行，業(yè)主也比較認可理解我方因此而增加的額外工作量和額外成本，本著合作共贏的原則，業(yè)主也想辦法減小分階段施工方案對我方的影響，決定每段開工令按照目標水深計算方量，按照需要對不同水深進行驗收，這樣就避免了浚挖階段水深時而產(chǎn)生的超挖廢方和階段目標水深掃淺。如圖7所示，驗收階段水深時，在最終目標水深以內(nèi)的方量均為有效方量，即圖中的陰影部分都是有效方量。4  分階段施工的效果4.1 均勻增深整個航道，一直保持較好的通航水深分階段對各個區(qū)段進行施工，使整個航道的增深速度大于水位下降速度，航道一直保持較好的通航水深，在最低水位來臨前，整個航道全部疏通至目標水深，保證了

14、來往圭亞那城港口的海輪在奧里諾科河枯水期（2-3月）正常通行。圖8是奧里諾科內(nèi)航道典型區(qū)段的浚后水深圖，在整個枯水期一直保持較好水深，保證了來往貨船的正常通行。據(jù)國家航道局現(xiàn)場經(jīng)理部介紹，該工程實施期間，分階段施工取得了很好的效果，1月上旬發(fā)布的通航水深，接近歷史同期最好水深，為此，國家航道局總裁特地發(fā)來賀電，對現(xiàn)場經(jīng)理部的工作給予了充分肯定。4.2 減少施工期內(nèi)邊坡坍塌等回淤產(chǎn)生的廢方奧里諾科內(nèi)航道回淤嚴重的幾個區(qū)段，浚挖前后的水深落差可達10m以上，河床底質(zhì)大部分為松散的中細砂，易坍塌。分階段施工時，階段目標的工程量少，施工時間短，可速戰(zhàn)速決，每階段均進行工前測量和階段驗收測量，減少邊坡坍

15、塌造成的廢方。另外，根據(jù)奧里諾科河的自然條件，在落水期間，干流水位降低，過水面積減小，支流流速增大，支流比降增大，水流沖刷淤積在支流中的泥沙重新流入奧里諾科河，造成航道第二次大規(guī)模回淤。在一個區(qū)段施工的時間越久，施工期的回淤就會越多，分階段施工一定程度上減少了施工期回淤造成的廢方。根據(jù)施工測圖統(tǒng)計，僅第一類水深最淺區(qū)段，第二階段水深目標的工前測圖相比較第一階段的竣工測圖就回淤了20多萬方。4.3 內(nèi)航道完成維護工程量超過預期目標根據(jù)歷年奧里諾科內(nèi)航道的施工經(jīng)驗，正常施工至目標水深11.6m時，維護工程量在550-600萬方，該內(nèi)航道維護工程采取分階段施工的方案，共完成工程量790萬方，超過預計工程量30%以上，超額完成了預期目標。各階段完成工程量詳見表1。5  結(jié)語奧里諾科河航道是委內(nèi)瑞拉的深水出海航道，是委內(nèi)瑞拉國家經(jīng)濟發(fā)展的大動脈，是當?shù)氐V產(chǎn)資源輸出通道。每年規(guī)律性的漲落水，給航道帶來大量的泥沙，導致部分區(qū)段的航道淤積嚴重，在枯水期無法滿足來往圭亞那城港口的海輪通行。奧里諾科河航道每年都需要疏浚，否則航道將面臨海輪減載或封航的風險。使用奧里諾科河航