波兰某航道疏浚工程关键问题研究

胡 昊

（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222）

1 工程概况

希维诺乌伊希切～什切青航道项目位于波兰西波美拉尼亚省的首府什切青市。本工程航道起点位于Mielin 岛北端（5+134.31 km），终点位于什切青港Mining湾入口处（67+131.78 km），全长61 997.47 km。共包括以下建设内容：

1）疏浚全长约62 km 的主航道、3 条支航道和3 处回旋水域至-12.5 m；航道5+134～16+640 km 段底高程深于-12.5 m 区域需填平至-12.5 m；

2）利用疏浚土在什切青泻湖中填筑W22 和W28 两座人工岛；

3）航道的部分导助航设施需要重新布置，还需设置一些新的导助航设施；

4）部分与航道疏浚冲突的岸线和水工建筑物需要加固；

5）工程范围内与航道冲突的VTS 光缆、供电电缆、通信电缆和燃气管线等需要根据运行状况重新布设或移除；

6）对工程范围内可能存在的海底沉船和危险爆炸物等进行勘测与处理。

2 航道主尺度

整个航道工程可分为三段，其在形态、地质、水文、自然环境和存在建构筑物等方面各不相同。

希维诺乌伊希切段从 Mielin 岛北端 （5+134 km）开始，到Piast 航道入口西部防波堤边缘（16+640 km）结束，全长约11.5 km。该段航道的护岸结构按-12.5 m 底高程设计，护岸坡度为1:3，且已加宽至设计宽度。该段航道已于2012 年完工并正式交付使用，仅剩余将航道水深疏浚至-12.5 m 的工作未完成。根据水深测量显示，该段航道底部存在大量的局部坑洼。由于这些坑洼可能会威胁已建护坡的稳定性，所以这些护坡需要被填平至航道设计底高程-12.5 m。

图1 工程平面布置

什切青泻湖段从Piast 航道入口西部防波堤边缘（16+640 km）开始，在Karw Wielki 岛北部附近（46+000 km）结束，全长约29.4 km。什切青泻湖是一个水面宽阔的近海泻湖，长约55 km，最大宽度约22 km。该泻湖水域相对较浅，平均深度3.8 m，最大天然深度8.5 m。已建航道位于泻湖的中间部分，平均深度10.5 m，底宽90 m，连接什切青段和希维诺乌伊希切段。本段航道需疏浚至-12.5 m，疏浚边坡为1:5，宽度需加宽至设计宽度。

什切青段从Karw Wielki 岛北部（46+000 km）开始，在什切青港 Mining 湾入口（67+132 km）结束，全长约21.1 km。在该段的北部，有四个狭长的岛将奥得河的河道局部分成两个分支。该段航道沿着东分支流动。本段航道需疏浚至-12.5 m，疏浚边坡为1:3，宽度需加宽至设计宽度。与航道冲突的几处水工建筑物需进行防护。几段水流条件复杂的航道边坡需进行加固。

3 航道疏浚及疏浚土处理

根据本工程施工条件，本工程疏浚吹填方案采用耙吸船艏吹+接力泵船辅吹方案。

首先安排反铲船在航道22+000 及27+800 处分别开挖两处耙吸船艏吹船窝。航道分段开挖，装舱结束后开至船窝处抛锚接管进行艏吹，在排泥管线的适当位置（需根据耙吸船泥泵以及接力泵的性能参数进行计算）接接力泵船辅吹。

根据要求，本工程航道两侧土地不允许被过多开挖，因此本工程超挖量控制较为严格；对多数区域，超宽量为0.5 m，超深量为0.3 m；在部分存在水工建筑物区域，航道允许疏浚超宽量为0 m，允许超深量为0.1 m。

为了堆放本工程疏浚土，计划在什切青泻湖段航道东侧新建W22 和W28 两座人工岛，作为疏浚土的堆场，同时岛上规划建设永久性港口，供过往船舶停靠和补给。其中优先填筑W22 岛，剩余疏浚土吹填至W28 岛，填筑完成后W28 岛尚可容纳疏浚土，可用于容纳日后航道维护疏浚土。

考虑自然环境和卸货速度，疏浚土运输船最好选用开底泥驳。在开始填岛前，岛屿边界需进行封闭，但应在部分边界圈上保留空缺段，其目的在于：

1）让开底泥驳进入，便于其倾倒疏浚土；

2）同时可使泻湖中的水浑浊最小化，减少工程对环境的不利影响；

3）使围填范围内的鱼类逃出。

图2 围填平面布置

4 航道疏浚与现有岸线及建（构）筑物的冲突

4.1 与现有岸线的冲突

由于航道的加宽与加深，航道两侧总计5 175 m长的岸线将会被开挖。其中为开挖Przesmyk Orli调头圆，Ostrów Grabowski 岛北部需向南挖除约 175 m，该区域内部分建筑物需拆迁，植被需移栽或补种。同时由于转向船舶引起强烈的水流，该处岸线需进行加固。而在Przesmyk Orli 的两端，为维持现有水流条件，该部分岸线同样需要加固。

4.2 与现有码头的冲突

本工程航道的施工与该区域多处码头发生冲突，码头结构需进行加固，加固过程中作业船只、锚缆等会干扰疏浚施工。需进行协调以保障施工顺利进行。

4.3 与现有管线的冲突

本工程航道的施工与该区域内已建的VTS 光缆、供电电缆、通信电缆和油气管道等管线产生冲突。其中废弃的线缆需进行移除，使用中的管线需重新布设，具体情况及处理方式见表1。

表1 航道区域冲突管线及处理方式

4.4 与现有导助航设施的冲突

本工程航道内的部分导助航设施需根据需求重新布设，还需要新建一些导助航设施。

需要改建的航标包括第44 号、70 号、72号、84 号、86 号、87 号、88 号航标，这些航标需要拆除并在新的航道边界20 m 外重新安装。

Ostrów Grabowski 岛北端头现存的堤头灯需要移至对应的陆地上。

需购买3 对浮标（3 个红色和3 个绿色）和7 对（14 个）冰标布置于什切青泻湖段及POLICE段航道两侧。

5 海底沉船和危险爆炸物勘测与处理

什切青是二战期间战争较为激烈的地区，在战争中遗留了大量的军火、沉船等。2013 年在皮亚斯特航道疏浚过程中，仅在一处地点就发现了25 t 军火，这些军火包含水雷、深水炸弹、鱼雷、空投炸弹等等。针对该情况，UXO Marine公司于2017 年对拟建的希维诺乌依希切～什切青河道进行了磁力探测，根据磁力探测报告，本项目疏浚区内共发现15 800 处磁力信号异常点（磁通量大于5 nT），其中有5 163 个埋深在0～1 m，5 526 个埋深在1～2 m，5 111 个埋深大于2 m。结合该地区在二战期间的战争事件分析磁力信号异常点可能存在的危险军事物种类，在希维诺乌依希切段磁信号异常点可能存在空投炸弹、炮弹、水雷、深水炸弹等危险爆炸物；什切青泄湖段可能存在空投炸弹、水雷等；什切青段可能存在空投炸弹、炮弹等。

根据探测公司以往的经验数据，这些磁力异常点约有5 %～15 %的比例被确认为危险物品，但即使如此，所有的磁力异常点均需被视为危险物品，需要做好足够的安全处置措施。

根据与当地专业危险爆炸物清理公司联系，该公司在什切青地区干过多个类似项目，对工期有充分把握，预计六个月内完成全部清除工作并出具证书，清除的危险爆炸物需交给军方妥善处理。

6 环境保护措施

为满足欧盟对环境保护的要求，本工程需采用如下措施消除或降低项目对环境的不利影响。

1）使用最大程度控制水的浑浊度及浑浊时间的疏浚技术、对水环境影响较小的疏浚设备和能更快清空的运输船。不允许使用抓斗式挖掘机进行疏浚；

2）人工岛布置在较深处，以减少占用水域的面积；

3）设备的废气排放和噪音必须符合波兰政府发布的关于防止船舶污染的法令和《港口规章》的相关要求，并使用高质量燃料以确保废气排放符合相应的法律规定；

4）由于需对鱼类和七鳃鳗的迁徙提供保护，尤其是在Roztoka Odrzańska，每年10 月1 日至5 月31 日期间的夜间（晚上10 点～早上6 点）不进行疏浚工程，其余时间（早上6 点～晚上10点）的施工须在严格的环境监督（包括鱼类监督）下执行。6 月1 日至9 月30 日期间的施工无时间限制，但仍须在环境监督下执行；

5）在工程施工期间，由于需要对环境尤其是鱼类和七鳃鳗提供保护，若出现对环境构成高度威胁的情况，应暂时停工；

6）工程施工过程中，受影响的植被均需移栽或按1:1 比例补种。不得移除POLICE～什切青地区临接主航道区域已有的风倒木和树根（海岸线加固施工覆盖的区域除外），从而保存各动植物分类群；

7）加固堤岸应首选使用大块石或混凝土块，一方面可以有效地保护海岸免受波浪侵蚀，另一方面允许藻类的生长和钩虾等生物的存在。

7 结 论

本工程根据波兰希维诺乌伊希切～什切青航道现状和特点，对全长约62 km 的航道疏浚工程分段进行了设计。

1）选择了对环境影响较小的“耙吸船艏吹+接力泵船辅吹+开底泥驳运输”施工方案，并利用疏浚土填筑了两座人工岛，对疏浚土进行了合理利用；

2）对施工区域内的岸线和水工建（构）筑物进行了迁移和加固，电缆和管线进行了移除和改建；

3）通过与当地爆炸物清理公司合作，对工程范围内可能存在的海底沉船和危险爆炸物进行了分析和勘测，清除的爆炸物需交给军方妥善处理。

本工程设计条件复杂，设计因素多样，同时还需满足欧盟严格的环境保护要求，可为类似工程设计提供参考和借鉴。