疏浚工程

dredging engineering 按規定範圍和深度挖掘航道或港口水域的水底泥、沙、石等並加以處理的工程。疏浚工程是開發、改善維護航道、港口水域的主要手段之一。

中國傳說中的部落領袖夏禹（大禹），據後人記載，約在公元前22世紀末從事治水，疏通入海河道。公元前5世紀中國開挖的邗溝，是現代北京至杭州的大運河的一段。公元前 6世紀埃及人開挖了第一條溝通尼羅河和紅海的運河。古代的疏浚方法是人在木船或竹筏上使用長竿泥袋、長柄斗勺等簡單工具撈取水底泥沙。15世紀荷蘭人採用了攪動泥沙的疏浚方法，把犁繫於航行的船尾，耙松河底泥沙，使其懸浮於水中，利用水流將泥沙帶到深水處沉澱。16世紀荷蘭人又創造出一種“泥磨”，施工時，用人力或畜力轉動平底木船上的大鼓輪，通過循環鏈條帶動木刮板，將水底泥沙颳起，經溜泥槽卸入泥駁。17世紀初用銅製斗勺代替木刮板，成為現代鏈斗挖泥船（見工程船舶）的雛形。18世紀中國製造了名為清河龍的人力挖泥船，船上設有絞盤柱，柱下端圍以鐵齒，能插入泥沙中。作業時，用人力轉動絞盤柱，帶動鐵齒挖泥。18世紀末出現了以蒸汽機為動力的挖泥船以後，疏浚機具得到不斷改進。受工業革命的影響，開闢或維護大船航道，主要使用挖泥船來進行疏浚了。

中國疏浚工程行業發展前景與投資前瞻發展趨勢

我國疏浚行業的發展已有數百年的歷史，在經濟全球化浪潮以及國際貿易快速發展的推動下，為適應集裝箱及油輪運輸大型化發展的需求，我國各地紛紛興建港口、拓寬並挖深沿海航道，以提高通航能力，疏浚行業得到了快速的發展。與此同時，隨著港口、航道、農田水利及沿海城市的發展，疏浚作業領域也得到了較大程度的延伸，從傳統的港口航道疏浚及維護、江河湖泊治理及水利設施興建，先後拓展至農田水利與水庫建設及維護、國防工程建設、環境保護疏浚、吹填造陸等領域。

2009年全球疏浚行業總收入為109.33億歐元，較2000年增長了超過3倍。相比之下，我國的疏浚工程行業增速更快，2000-2009年，我國疏浚行業整體收入增長超過5倍，疏浚工程量也大大增加，以基建疏浚和維護疏浚為例，2009年全國基建疏浚量約為9.3億立方米，而維護疏浚則達到了7060萬立方米。未來，我國疏浚工程行業仍將保持快速發展，主要得益於以下幾個因素：港口建設投資保持增長；沿海城市規模擴大催生填海造地仍將持續；內陸河流航道的維護；各種水利工程設施建設投資加快；河流、湖泊等區域生態環境的改善需求增加。由此，疏浚行業發展增速快，前景看好。

然而，由於業務資質、資金、技術裝備等原因，我國的疏浚工程企業的業務能力未能實現同步快速增長，行業需求存在一定的缺口。對於行業內的企業，只要抓住機會，充分了解市場、合理把握投資機會、準確出擊就一定能夠行業中崛起、壯大。

拓寬和浚深航道和港口水域，應該先進行規劃設計。進行疏浚工程會破壞原來的自然平衡。自然力總是趨向於恢復固有的平衡狀態。在內河水流、河口和海岸的潮流、沿岸流、異重流、波浪等動力作用下，泥沙不斷運動並在挖槽中沉積，造成回淤，導致疏浚的成果喪失或減少。所以在進行規劃設計時，要了解和掌握挖泥區各種動力因素與泥沙運動的關係，考慮減淤措施。航道疏浚設計包括挖槽定線，挖槽斷面尺寸的確定，挖泥船的選擇和棄土處理方法等。

選擇航行便利、安全和回淤率小的挖槽軸線必須考慮水流動力條件和自然演變趨勢。如內河淺灘，挖槽位置應選在水流輸沙能力最強的區域，走向與枯水流向一致，交角不宜大於15°，使上游來沙順利通過以保持挖槽穩定。潮汐河口挖槽，應選在落潮主流深泓線上；在有多條叉道時則應選取其中輸沙量較少、平面較穩定、漲落潮流路較一致、落潮流佔優勢的主流線上，以利泥沙出海。海岸港口挖槽軸線方向的選定尤其要考慮水文、氣象和船舶操縱性能等因素，避免航道方向與強風、大浪方向的夾角過大。如港址在沿岸漂沙嚴重地區，須築堤攔沙或用噴射泵從沿岸流上方吸取漂沙經海底管線越過航道輸往下方。

挖槽斷面尺寸的確定 航道挖槽斷面尺寸既要滿足船舶安全行駛，又要避免尺寸過大導致疏浚量過多。航道挖槽寬度的確定應根據船舶的類型和航行性能，風、浪、流的漂移作用，航行密度所要求的單線或雙線，由於避免岸吸和船吸作用船與岸、兩船交會所需間距，以及助航設施等。通常單航線挖槽底寬取5～7倍船寬，雙航線取 8～10倍船寬。限制性航道或環境條件差的採用高值；彎曲段應有附加的富裕寬度。挖槽深度的確定應根據船舶滿載吃水再加上船的縱傾、橫搖、航速所引起的下坐和考慮底質軟硬所需的最小的富裕水深。維護性疏浚尚須預留同兩次施工間斷時期的回淤厚度相適應的備淤水深。挖槽形狀通常為對稱的梯形斷面，採用挖區土質在水中和動力條件下自行穩定的邊坡。如果橫流或水流同挖槽軸線交角較大，可採用不對稱的橫斷面，即在來水來沙一側超深挖一、二條壟溝，用以截留泥沙並經常清除淤積，既可免致挖槽橫向位移，又可減少挖淤和航行的相互干擾。

疏浚選用何種挖泥船，主要取決於疏浚物質的性質以及施工區氣象、水文、地理環境等條件。在風浪大又無掩護的濱海和河口地區，宜選用自航式耙吸挖泥船；結合吹填的常採用帶輸泥管線的絞吸挖泥船；水底為硬土的用鏟斗挖泥船；作業面小的情況下，例如在港口的碼頭前沿，宜用抓鬥挖泥船。挖泥船作業時，要避免妨礙運輸船舶航行，注意安全操作和設施的齊備。在現場要標定挖槽的準確位置，布設水位訊號、挖泥和卸泥區標誌，經常進行水深測量，提高挖泥船運轉時間，研究改進挖泥方法。

保證疏浚成效的重要環節之一是處理好棄土。務使挖出來的泥沙不能回至挖槽造成人為的回淤，也不允許影響鄰近航道、港口。棄土處理方法大致分為兩類，即水中拋卸和送泥上岸。水中拋卸在內河施工中是用棄土填充丁壩、順壩等整治建築物（見整治工程）的堤心或拋卸於深潭；在河口和港灣的淺水區施工中多用棄土填築人工島或造陸，這樣須先築圍堤以防棄土流失；深水拋卸通常在外海進行。送泥上岸要選擇好吹填地，主要要考慮岸坡的穩定性、容泥量；河流邊上填泥造陸時不能影響河道的穩定，大多先築圍埝，高岸則採用泥泵管線吹填。棄土處理方式的選取既要根據疏浚工程整體要求因地制宜，又要作經濟合理性比較。