主要完成人：  于汝民 黄力军 赵冲久 张凤展丁乃庆

杨树森 李伟 刘富强 韩西军 闫勇

主要完成单位：天津港（集团）有限公司

交通部天津水运工程科学研究院

成果简介：

一、研究概况

港口改建和扩建是扩大港口规模、提高港口等级和提高港口能力的必要的和十分重要的手段。其中涉及许多关键技术问题，诸如改建或扩建的可行性、基于对基本情况的了解设计最优方案，使功能最大而技术最合理，且造价最经济等。当前，由于港口的能力不足和结构不适应，使港口的改建和扩建任务十分繁重。

天津港位于渤海湾湾顶，是国家主枢纽港，是我国北方最大的港口之一，也是天津滨海新区及天津市经济发展的龙头。天津港是建设在典型的淤泥质海岸上的港口，历史上泥沙淤积问题曾一度困扰港口发展。随着海河口建闸，沿海吹填造陆，防波提建设，港内无用水域减少等因素的变化，泥沙环境得到大幅度改善，港口泥沙淤积状况也得到大幅度改善，总体上讲，已经由严重淤积港变为轻淤港。但是泥沙淤积问题仍然是天津港生产和发展中的重要问题。泊位生产十分繁忙，与维护疏浚的矛盾突出；局部仍有大厚度浮泥层淤积；大风天有强淤积现象等。随着航道水深的不断加大，合理的边坡设计将有助于大量地减少建设工程量，减少将来的维护工程量。天津港作为一个大港，有丰富的建设和维护经验，长期以来有大量的科研投入，有义务促进相关技术的发展，促进行业技术水平的提高。

2002年该项目被列入国家技术创新计划，由天津港（集团）有限公司和交通部天津水运工程科学研究所共同完成。

二、研究成果及创新

本项目通过对港口扩大港口规模、提高港口等级和提高港口能力涉及的关键技术问题研究，使港口功能最大而技术最合理，且造价最经济，以促进相关技术的发展，促进行业技术水平的提高。

研究工作的技术方案是紧紧围绕港口改扩建工程中存在的关键技术问题，开展研究工作解决工程急需；围绕改扩建工程的需要大胆探索，引导有关工程的设计向更合理、更科学的方向发展；总结有关技术，积极探索规律性，促进技术发展。采用的技术方法包括：现场实测，物理模型，数值模拟，理论分析，经验公式计算等研究内容包括：

（1）天津港改扩建工程1999-2003年泥沙回淤规律研究总结，包括泥沙淤积的基本规律，10万吨级航道工程，25万吨原油码头港池及航道工程，东突堤北侧改扩建集装箱码头工程等。目标是解决各项改扩建工程的有关泥沙问题，并从中得出规律性认识，用以指导今后的改扩建工程。

（2）深水航道合理边坡的研究，包括航道相对开挖深度与边坡的关系，土体天然含水率与航道边坡的关系，工程掩护对航道边坡的影响，以及深水航道设计边坡合理取值标准的确定。目标是提出航道设计的合理边坡取值，为航道设计服务，并从中得出规律性认识。

（3）天津港定吸清淤工程可行性研究和工程方案的研究。目标是促进定吸清淤方法的推广使用。

本科技成果产生了重要影响，研究计划取得了预期的成果：通过对天津港泥沙淤积问题的研究，进一步揭示了天津港的泥沙回淤规律，研究表明泥沙淤积问题已不是制约天津港发展的障碍。该项研究成果成为天津港发展和改扩建工程提供了科学依据；系统研究了天津港深水航道边坡问题，优化了航道边坡设计计算方法，为深水航道设计提供了可靠的技术依据；首次提出了天津港定吸清淤工程方案，为淤泥质港口水深维护提供了科学可行的方法，提高了疏浚效率。

三、工程应用及经济社会效益

深水航道建设中合理边坡的确定直接影响工程造价，通过本研究，天津港采用1：5的边坡比采用常规边坡减小工程量1000万方；采用定吸清淤方式进行疏浚施工，大大提高了港口的挖泥效率，延长了维护周期，大大降低了港口的维护成本，减小航道维护对港口生产作业的影响。“天津港深水航道合理边坡研究”为深水航道设计提供了技术依据，有关结论被港口设计规范采用。成果作为技术储备将很好地指导今后的改扩建工作和港口水深的维护工作，对行业技术水平的提高和学科建设起到积极的促进作用。该项成果在全国推广具有重要的社会和经济效益，仅航道采用研究成果已节省工程投资约1.2亿元，专家评审成果总体达到国际先进水平。