淤泥质港口适航水深问题暂未解决

3.2.1　基本概念

为了进一步减少维护疏浚频率和疏浚量，船舶可以乘高潮靠、离码头，在泊位停泊期间应用“适泊水深”，即将泊位中密度大于适航淤泥密度值的部分淤泥层仍视为水深，则可利用的淤泥层厚度就会增加很多。但不论是适航水深还是适泊水深，对应的适航淤泥密度或适泊淤泥密度值都是最重要的参数之一，即能够满足作业安全的最大淤泥密度，示意图见图1-4。

图1-4　适泊水深概念图

3.2.2　适泊淤泥重度值确定方法研究现状(www.xing528.com)

对于适航淤泥密度值的确定，《规范》主要是通过淤泥流变试验和船模阻力试验这两种室内试验，建立屈服应力与淤泥密度的关系曲线、船模阻力与淤泥密度的关系曲线，进而以曲线中的拐点作为适航淤泥密度值。也有学者如金镠等人从淤泥流态角度来确定适航淤泥密度值。但是当船舶停靠在泊位中处于静止状态时，没有上述的淤泥屈服应力、船模阻力或淤泥流态等问题，也就不能采用上述方法来确定适泊淤泥密度值。

天津港在应用时曾提出“适泊水深”的概念，并采用以下方法确定适泊淤泥值：考虑到能静态托起张网三爪铊的浮泥为“适泊水深”的下界面，对船舶停泊不会有影响，利用“适泊深度”时主要为应对低潮时船舶的下沉（无航行），为此，建议天津港深水泊位“适泊深度”下界面浮泥重度取13.0kN/m3，即将“塑性体”浮泥层也计入水深。由此可知，他们主要采用三爪铊来确定适泊重度（或密度），即能够静态托起张网三爪铊的淤泥界面的密度。这种方法存在以下问题：①没有跟船舶联系起来，并不能知道船舶接触这个密度的淤泥是否安全。②三爪铊的重量是固定的，则能够静态托起张网三爪铊的淤泥密度值也是固定的，即采用三爪铊只能测量出单层的淤泥密度，并不能测量出其上层和下层的淤泥密度，所以即便进行实船试验，也不能知道船底接触层的密度。③三爪铊由于严重依赖操作人员的操作过程，精度较低。所以，这种确定适泊淤泥密度值的方法并没有在其他港口推广应用，也没有写进《淤泥质海港适航水深应用技术规范》（JTJ/T 325-2006）和《海港总体设计规范》（JTS 165-2013）。

另外，作者在开展连云港适航水深应用研究时，曾经提出一种适泊淤泥密度值的确定方法（该成果已被文章《适航水深在连云港港口的初步应用》引用）：流变试验得出的屈服应力与淤泥密度的关系曲线、船模阻力试验得出的阻力与淤泥密度的关系曲线，其实都不存在真正的拐点（曲线可以用指数关系式来很好地拟合），只是表观上有个拐点，因此从两条关系曲线得出的拐点都是范围值，将下限值12.2kN/m3作为适航重度值，而上限值12.4kN/m3作为适泊重度值。由此可知，这种方法确定的适泊淤泥密度值仍是基于试验室内的流变或船模结果得出的运动状态下的数值，未能反映现场的淤泥密度分布情况和船舶停泊实际上是处于静止状态的特征，也就导致事实上这种取上限值的方法确定的适泊水深在港口现场并没有太大的实用价值，因为淤泥密实一段时间后，上、下限值间的淤泥层厚度也会很薄。

因此，目前尚没有真正能够依据现场密度垂线分布特征和船舶实际状态动态测量等来确定适泊淤泥密度值的方法，适泊水深也没有真正地应用。为此，作者结合现场实际给出了一种适泊淤泥密度值确定方法，详见第二章。