马来西亚Pahang河口概念性整治方案研究

韩鸿胜，周云亮，杨树森，曹祖德

（1.交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津300456；2.中交天津港航勘察设计研究院有限公司，天津300456）

Sungai Kuala Pahang河是马来西亚主要河流之一，河口距Pekan城约8 km，位于马来西亚半岛东部。河口两岸之间最大距离约为2 km，出海口向东，下泄水量流入南中国海。

Sungai Pahang河口沙洲众多，汊道纵横，受河道泥沙影响，口门水深较小，只能进出25 t以下渔船，稍大渔船需乘潮进出。虽经疏浚，仍不能维持必要的通航水深，严重地影响了当地渔业和经济发展。因此进行相应的工程整治尤为必要。

1 国内外河口深水航道治理概况

（1）塞纳河口［1］。鲁昂港位于塞纳河口，是法国西北部的重要港口。河口宽20 km，口内沙洲活动性大，航道水深小且不稳定。第一期工程建于1848～1867年，在拉里斯尔河（la Risle）与拉马依了雷（la Mailleraye）之间建造2条长60 km的双导堤。工程完成后，导堤之间的河床得到调整，航道水深增加了3 m。此后的100多年内，根据船舶航行的需要，整治建筑物不断向外延伸。

（2）密西西比河口［2］。新奥尔良（New Orleans）是美国南部的重要海港之一，密西西比河口通海深水航道整治成功以后，又经过区域航道整治，使海轮可以直达距河口约400 km的巴吞鲁日（Baton Rouge），使其成为名副其实的海港。

密西西比河口为弱潮分汊型河口，1950年以前全流域的年输沙总量达5亿t以上，河口拦门沙最小水深为2.7 m。1936年开始用疏浚方法开挖西南水道，但一遇风暴挖槽即被淤平，甚难维护。后又用扰动疏浚以及在东侧修建单导堤等方法治理航道，皆未获成功。

詹姆斯·艾兹上尉于1875年借助欧洲的经验，采用整治与疏浚相结合、以整治为主的原则，提出了用双导堤并辅以疏浚工程治理南水道的方案，1879年航道水深达到9 m的设计标准。1904年又用同样的方法整治西南水道，于1909年航道水深达到10.5 m。目前这条航道的水深已经增加到15.2 m。

（3）黄浦江口。黄浦江注入长江的吴淞口水域，原来存在着若干水深不足5 m的碍航浅滩，1906年前后，采用双导堤进行整治，建筑物完工以后开挖了水深10 m的吴淞口航道，此后长期稳定，为上海港黄浦江内各港区的建设发挥了积极作用。

（4）甬江口［3-4］。整治前港池及航道淤浅到-3～-4 m。在双导堤及丁坝工程方案于1980年8月完成后，并实施了航道疏浚，到1981年冬这一时间内，未进行过维护性挖泥，但港池水深维护在-9 m，航道水深也有-6～-8 m。导堤口门伸向金塘水道，从而减小口门拦门沙的形成。这也是甬江整治成功的重要因素，在其他港口可能并不能产生如此好的效果。

（5）闽江口［5］。闽江口沙质较粗，河口区拦门浅滩众多，严重影响船舶通航。实施双导堤及汊道封堵工程后，乘潮水深达到-9 m，可基本满足通航要求。

2 Pahang河口自然条件［6-8］

2.1 径流

Sungai Pahang河是马来半岛最大的河流，其集水面积达30 000 km2。其地处热带地区，受季风影响较为强烈。

Pahang河主要受季风影响，各月径流量相差较大。东北季风期间，径流量较大，平均流量为896.82 m3/s，实测最大洪水流量为6 254.1 m3/s；西南季风期间，径流量较小，平均流量为538.85 m3/s，但在台风经过时，也会产生较大流量。

2.2 潮位

Peninsular Malaysia东海岸为弱潮型河口，潮型具有全日潮和半日潮相混合的变化特点，一般情况下，大潮期是以全日潮为主，潮差为3 m，而大潮过后，随着中潮向小潮的逐渐过渡，至小潮时多为半日潮，平均潮差为1 m左右。

2.3 潮流

Pahang河口所在地点位于海洋环流点位（图1）上，表现出以下水流特征：

（1）在口门以外海域，依据AWE提供的ADCP资料，可得Pahang河口附近潮流的变化，本地区涨潮向南，落潮向北，受大洋环流影响，其特点如下：在东北季风期间（10月至次年4月），受大洋环流向南流动影响，潮流以南向流为主，涨潮流速较大，大洋环流逐渐增强，在12月份流速最大；在大潮期部分时间表现为北向流，且流速较小。在东北季风末期，大洋环流逐渐减弱，涨潮流速逐渐减小，到3月份达到最小；在西南季风期间（6～9月），受大洋环流向南流动影响，在初始阶段大洋环流处于转流期间，流向较为复杂，在小潮期为往复流（西南—东北），在大潮期，潮流均为西南向，潮流流速较小；在7月份，潮流转为北向为主；大洋环流到9月达到最强，潮流以北向流为主（但流速较小），只是在大潮期出现短暂的南向流；然后大洋环流减弱，到10月份进行转向。在非季风期间（4～5月），为南向大洋环流末期。随着大洋环流的减弱，潮流逐渐恢复北向流，北向流作用时间逐渐增长，到5月基本表现为往复流，潮流流速较小。

（2）在河口以内，水体运动主要是受潮流和径流共同作用。在洪季是以径流为优势，其中在洪季涨潮时，因受到径流的顶托，涨潮流速会明显减小，特别是当出现特大洪水时还会出现常落潮现象；在洪季落潮时，因河道径流作用和落潮流共同作用，下泄水流速度明显增强；在枯季是以外海潮流为优势，涨潮和落潮流速变化，受涨、落潮不同潮时的影响（落潮历时大于涨潮历时），河口附近涨潮流速大于落潮流速。

图1 工程位置图Fig.1 Location of Kuala Pahang

2.4 波浪

Peninsular Malaysia东海岸，主要受东北季风（11月至次年3月）和西南季风的作用，特别是在东北季风期间，最大有效波高为3.5 m，周期为9～11 s。西南季风波高次之，其余月份基本属无风或小风期，波高甚小。

2.5 底质泥沙

从现场底质泥沙取样结果来看，在Pahang河口附近，平均中值泥沙粒级均介于0.2～1.6 mm，属粗沙范畴，这些泥沙在河口的分布呈马鞍形，即在拦门沙沙顶最粗，向里或向外均呈变细分布（图2）。

图2 底质泥沙粒径分布图Fig.2 Location of sediment samples marked with mean diameter

2.6 泥沙来源

（1）Pahang河属山区河流性质，河口泥沙来源主要是以河流供沙为主，每月平均输沙量为24.5万t，全年可达100万m3左右。而海向泥沙的影响，在季风期间受波浪和海流的共同作用，也有提供沙源的条件，但来沙量很少。

（2）在河口以外局部海域，即口门附近，存在着由北向南的沿岸输沙，但沙源主要以河道供沙为主。

2.7 泥沙运移形态

（1）Pahang河属于山溪性河流，输沙运移形式受径流量影响较大，在较小径流情况下，悬移质输沙占主要形式，在较大径流情况时，推移质输沙占主要形式。在径流正常年份，推移质输沙占总输沙30%左右。

（2）在砂质海岸，一般情况下主要是以沿岸输沙为主。但是，对于Peninsular Malaysia东海岸来讲，只有河口附近才存在沿岸输沙的影响，输沙方向是由北向南；而远离河口后，在南北两侧较为顺直的海岸线，由于波浪传播方向与海岸线近似垂直，基本不会产生沿岸输沙的影响。

（3）东南季风期间，波浪较强，海流向南。受波浪掀沙，潮流输沙的共同作用，泥沙运动较为活跃，向南运移，但沙源也是以河道供沙为主。

2.8 河口演变

根据1983年、2005年2次遥感图像，并结合2005年实测水深数据，进行了对比分析，所获结果如表1所示。

表1 河道水深及宽度变化对比结果Tab.1 Comparison of river width and depth m

（1）北河口形态。北河口出了海岸线后，深槽向东北偏转，呈弯道特征，在现状情况下，此口门宽度约为370 m，最大水深可达-9.8 m。同时还在口门外形成了扇形浅滩区。最小水深不足-1 m。这种河口的形态，主要受径流和落潮流相互叠加共同作用的影响。而河口泥沙运动规律，落潮时，输沙方向基本是沿着N—E向呈扇形输送，涨潮时，由口门下泄落潮产生的浑水也会向河口内和河口以南输送，特别是在东北季风期间，淤积在口门附近的泥沙还会由北向南输移。在现状条件下，因河道供沙丰富，这种沿岸输沙的影响还会一直存在，致使河口外南侧沙坝和沙脊明显发育，中间沙洲不断向外海推延，河口咀岸线向外海推延的形状会更加突出。

在北河口的北岸，由于受弯道水流的影响，可出现横向环流，泥沙也会向凹岸（西北向）输移并淤积，淤积后的泥沙在波浪作用下，不断向岸边输送，为北岸沙咀的发育提供了一定数量的堆积沙源。虽然这些泥沙会对河口宽度造成影响，但不是主要因素，该河口口门宽度的变化，将主要受控于径流的作用，径流量大时，口门会宽些，反之口门会窄些。

（2）南河口形态。南河口出了海岸线后，深槽向东南偏转，略呈弯道趋势，但河口明显缩窄。在现状情况下，南口门宽度约为60 m，最大水深为-5.3 m，口门以外最小水深仅为0 m，而且河口外南北两侧有明显的沙坝存在。这种河口的变化特点，应属淤积河口形态，水流作用是次要的，主要变化特点是受北河口下泄泥沙在东北向波浪作用下大量向南输移所产生的淤积结果。

（3）河口以内地貌形态及滩槽变化。由于受河流大量输沙的直接影响，Sungai Pahang河口应属三角洲泥沙堆积外延地貌形态，主要格局是：口外有拦门沙、口内有众多的沙洲和多条水道及双河口组成。其中北口门顺直段为主河道，河道平均宽度约750 m，深弘线水深介于-2.9～-7.4m，分水量和分沙量大，水深也深；中间为多沙洲和多汊道相间的地貌形态，各汊道窄浅，沙洲面积较大；南侧为次一级主河道，平均河宽约360 m，深弘线水深介于-1.0～-2.9m。

这些河槽和沙洲的冲淤变化基本可分两大类：一是北侧主河道的变化趋势基本呈稳定状态。二是中间滩槽和南侧河道呈淤积变化，淤积特点，中间沙洲面积增大并往外海推延，各汊道和南河道河宽缩窄，南河口口门宽度明显变窄。

3 整治原则

Sungai Pahang河口呈多汊道双口门形态，因此在整治中，既要解决河口外拦门浅滩的碍航问题，也要保持双口门出海格局，同时还应满足两河口内渔船方便出入和雨季安全泄洪的要求。

根据河口整治工程实践［3-5］，确定整治原则如下：

（1）整治与疏浚相结合。既要建设必要的永久性工程整治建筑物，改变水动力条件，调整流场和泥沙场，达到增加通航水深的目的。同时还应辅以必要的疏浚，清除洪水和季风产生的淤积，以保证航道正常通行的要求。

（2）采用工程措施束水攻沙。河流入海时，口门处水流会出现明显扩散，流速降低，泥沙易于沉积，从而形成了浅滩型拦门沙。为了改善拦门沙水深，需在主河道口门以外修建双导堤，使水流集中，达到束水冲刷、增加水深的目的。

（3）因势利导。保证口门径流下泄方向与落潮流相一致，从而最大限度的对河床进行冲刷，维护水深。

4 概念性方案工程布置及功能分析

概念性方案主要是突出了利用落潮水流束水攻沙的整治效应，其布置如图3所示。

图3 概念性整治工程布置图Fig.3 Conceptual layout of regulation works

4.1 实施要求

4.1.1 北河口工程

（1）在北河口向外修建2条长度不等的导堤，其中北导堤堤头选择在-7.5 m等深线附近，南导堤堤头选择在-5.5 m等深线附近，堤顶高程全部采用高水堤（与现有沙洲高程一致），堤头和与岸相接处（堤跟）应采用特殊安全处理，确保导堤的稳定。

（2）清除河口北侧沙咀，消除阻水影响，提高现有渔码头前沿水流动力。

（3）在河口整治工程区内实施航道疏浚，打通拦门浅滩，形成顺畅的航道水流，改善河口水深，提高航道通航能力。

4.1.2 南河口工程

（1）在南河口向外修建2条长度不等的导堤，其中北导堤堤头选择在-4.0 m等深线附近，南导堤堤头选择在-3.0 m等深线附近，堤顶高程全部采用高水堤（与北河口堤顶高程相同），堤头和与岸相接处（堤跟）应采用特殊安全处理，确保导堤的稳定。

（2）清除河口北侧沙坝，增加河口涨潮和落潮进出水量和水流动力，改善河口内外的水深条件。

（3）在河口整治工程区内实施航道疏浚，打通拦门浅滩，形成顺畅的航道水流，改善和提高航道水深与通航能力。

4.2 整治工程的功能及作用

4.2.1 北河口工程

（1）北河口北导堤具有导流、拦沙和防浪功能，同时也为在北导堤北侧沿着海岸建设大型渔港基地奠定了良好的基础。

（2）北河口南导堤具有导流、拦沙、束水功能，可以把泥沙输送到深海水域，同时还可消除向南输沙影响，改善南河口的泥沙淤积环境，提高了整治工程的综合效果。

（3）清除北河口北侧沙咀，致使渔码头和主航道水流更加顺畅，如要提高渔码头前沿的水流动力和冲刷能力，可以在对岸修建丁坝，向河口北岸引导水流，为北岸进一步发展渔港提供更多的深水岸线资源。

（4）沿2条导堤之间布置顺直航道，并与渔港相连通，通过挖泥疏浚，使航道水深达到设计要求，这种航道选线对提高自然水流的冲刷作用是有益的。

（5）2条导堤采用微喇叭型布置（缩窄率不超过10%），对口门宽度的合理选择应满足或大于现有口门泄洪流量要求，确保泄洪安全，降低洪水威胁。

（6）2条导堤堤头位置选择在-5.5 m和-7.5 m等深线附近，具有水深大、潮流强的优势，能为泥沙向东和向南输移提供了有利的条件。

4.2.2 南河口工程

（1）当北河口实施整治工程后，向南输移泥沙会明显减少，因此降低南河口工程整治的规模是可取的。

（2）南河口导堤工程的功能及作用与北河口导堤工程相同。

（3）该河口航道可在两堤之间按直线规划，并通过挖泥疏浚，保证口门水深达到通航要求，同时还在口门宽度和过水断面进一步增大情况下，河口泄洪能力也会明显提高。

4.3 工程效果评价

（1）Pahang河口两侧海岸线呈微弯形状，在东北季风作用下，沿岸泥沙主要是自北向南输移，但由于本海区波浪与岸线之间夹角较小，沿岸输沙量不大，基本不会对河口淤积构成威胁。

（2）河道内具有落潮流强、外海具有水深大、潮流动力强等优势，这些优势，为使工程后河口泥沙大量向外海沿E向和S向输移提供了良好的自然环境。

（3）河口泥沙呈粗沙分布，淤积变化主要以推移质为主，悬移质泥沙造成的淤积影响不显著。

（4）本河口整治重点应集中在河口以外水域，特别是利用强劲的落潮水流引导泥沙向外海输移的整治思路是正确的，可以达到提高河口航道水深整治的目的。

（5）通过中国辽河口、长江河口、甬江河口和闽江河口等众多河口整治工程的实践表明，Pahang河口采用双导堤工程进行整治，将泥沙输送至外海，提高河口水深是完全可行有效的。

5 主要结论及建议

（1）Sungai Pahang河是马来西亚主要河流之一，因受河道内大量输沙影响，河口外水深较浅，影响了渔船的正常通航，严重阻碍了当地经济发展，因此增加河口水深，满足安全航运要求，已成为当地居民和政府极为关注的问题。

（2）实施河口整治从满足航道水深和泄洪要求考虑，保留2个河口的自然格局是非常必要的。

（3）本河口泥沙淤积以推移质为主，整治两河口则分别采用不同导堤工程方案是可行有效的。

（4）整治工程重点主要集中在河口以外水域，对河口以内水域应尽量不改变现有的地貌形态，其目的主要是维护滩槽的自然平衡或稳定，降低工程风险。

（5）河口整治近期工程可首选本工程方案，该方案具有工程风险小、整治效果明显的特点，其结果能达到束水攻沙、改善河口以外泥沙分布、增强拦门沙航道水深的目的。

（6）整治本河口，增强水流动力是非常重要的，除采用整治工程增强流速外，河口内纳潮量也不应该减小，因此，建议在河口内要实施任何围垦造陆或工程建设都应严格管理和控制，以此来保证河口水深在自然水流条件下的维护能力。

［1］唐仁南，国外河口治理文集［R］.上海：长江口航道整治领导小组科技组，1982.

［2］黄胜.美国密西西比河口治理考察报告［C］//中国河口治理考察团.美国密西西比河口治理考察报告.北京：交通部门，1982：5-12.

［3］张定邦，袁美琦.甬江航道整治效果分析［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，1983.

［4］JIANG J Y.Case Study on Channel Improvement in the Mouth of Yongjiang River［C］//Port and Harbour Institute，Ministry of Transport.International Conference on Hydro-technical Engineering for Port and Harbor Construction.Japan：Yokusuka，1994：1 243-1 252.

［5］海岸河口研究室.几种类型海港淤积和减淤措施的研究［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，1991.

［6］韩鸿胜，闫勇，杨树森.2007年1月～2月马来西亚Pahang河口现场勘测资料及成果汇编［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，2007.

［7］韩鸿胜，闫勇，杨树森.2005年6月～2007年3月马来西亚Pahang河口波浪、潮流及气象测量资料成果汇编［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，2007.

［8］韩鸿胜，闫勇，杨树森.2005年5月～2006年12月马来西亚Pahang河口现场水位测量资料成果汇编［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，2007.