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港區水域水深測量及浚挖維護-土方資源有效利用

港區水域水深測量及浚挖維護-土方資源有效利用

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  • 撰稿:陳建和

為因應高雄港未來貨櫃運輸需求,提升貨櫃樞紐港競爭優勢,高雄港洲際二期貨櫃中心港灣設施陸續興建完成中,其中以填海造地方式拓展更多港灣腹地,而填海造地所需之大量填方材料,在面臨當下所重視之資源利用、成本效益及環境永續等環節,亦成為一項具挑戰性的課題。

為因應高雄港未來貨櫃運輸需求,提升貨櫃樞紐港競爭優勢,高雄港洲際二期貨櫃中心港灣設施陸續興建完成中,其中以填海造地方式拓展更多港灣腹地,而填海造地所需之大量填方材料,在面臨當下所重視之資源利用、成本效益及環境永續等環節,亦成為一項具挑戰性的課題。而港灣的營運發展之間,船舶與水深存在互制關係,且近年全球極端氣候普遍,劇烈海象對水域更具有造成海床地形變化之影響力,更顯得港區水域深度檢測及維護之重要性。本文將說明港區水深維護及浚挖土方有效利用之思維,以達成航運安全與工程節能雙贏目標,落實港灣永續經營之理念。

水深測量工作

高雄港水域面積約計15,865公頃,所屬碼頭共122座之水深係依碼頭結構及靠船需求,深度分佈有達9M至17.6M之間;另第一港口航道水深-12.5公尺,第二港口航道水深-17.0公尺。而各碼頭及航道水深測量工作,由公司自有船機與人員所組成之水域測量隊,以測量船安裝多(單)音束測量設備,航行水域間進行水深測量工作,如圖1所示,後端再透電腦軟體分析收測之數據,回饋出各碼頭及航道現況水深數值,當為船舶進出港及靠岸評估可行性之指標,另一方面則反映水深不足分佈之情形,亦為水深浚挖維護之重要依據。而碼頭及航道水深於船舶航行、靠離、作業及海象條件等因素影響之下,以致海床面會隨之有所幅度變化,逕而造成水深之改變,故水深測量工作針對港區內之航道、碼頭船席、工作船渠及鄰近水域等範圍,由水域測量隊按序執行例行水深收測工作,以即時反應港區水域之水深情形。

水深測量工作船及電腦收測數據


水深浚挖維護

以高雄港73號碼頭水深浚挖維護工作為例,73號碼頭因長期靠船裝卸使用及海象氣候循環影響之後,經水深測量結果顯示,海床部分區塊有呈現淤積之情形。為維持73號碼頭營運及船舶靠離航行之安全,規劃發包工程以辦理浚挖維護工作。本案特點係浚挖工區為73號碼頭船席及其鄰近水域,目標浚挖土方約4.72萬立方公尺以達設計水深。73號碼頭結構為鋼板樁型式,設計浚挖範圍長度為318公尺,為考量避免浚挖施工過程,機具損及碼頭構造(如冠牆、鋼板樁等)及設施(如防舷材、防蝕塊等),故標定距碼頭法線2公尺起至90公尺範圍內,即88公尺為浚挖寬度範圍。而浚挖設計水深則會因護基方塊位置有所區分,如法線2公尺起至10公尺範圍內屬護基方塊範圍,其浚挖設計水深為13.5公尺(容許超挖深度0.5公尺),法線10公尺起至90公尺範圍內屬非護基方塊範圍,其浚挖設計水深為14.0公尺(容許超挖深度0.3公尺),如圖2所示。

73號碼頭浚挖範圍示意圖


  
考量73號碼頭周圍水域狹岝及浚挖後海床平整度之要求,不適合大型自航式浚挖船機進入施工,故採用抓斗式、背鋤式或鏟裝式等之浚挖船機進行浚挖作業,如圖3、圖4所示。

73號碼頭抓斗式浚挖機具

     

73號碼頭浚挖施工現況


浚挖土方有效利用

鑑於高雄港洲際二期貨櫃中心後線場地仍有填土需求,為減少外海抽砂及工程造價成本,並維持港內各水域能有足敷營運之水深,故擇定港池內水深不足區域進行浚挖作業,浚挖之土方則暫置洲際二期貨櫃中心後線場地暫置,以為後續填地之用。

因73號碼頭後線陸域腹地較小,並尚有其他工程進行及航商業者承租,且土方陸運距離遠成本高,為克服大量浚挖土方運輸問題,73號碼頭浚挖土方採2階段之最短路線運送,第1階段水運於73號碼頭水域浚挖後,利用運送船隻駁運至紅毛港文化園區旁之臨時碼頭起水上岸(運送距離約2公里),第2階段陸運則利用載運卡車運送至高雄港洲際貨櫃中心第二期工程S5碼頭後線陸域回填(運送距離約3公里),如圖5所示。

浚挖土方運送路線圖示


  
填區則規劃以臨時圍堤構築,採堤高2層每層1m以上,圍設足以供4.72萬立方公尺土方堆置之範圍,並於填土完成整平作業後鋪設防塵網及植草,以抑制揚塵產生降低空汙,如圖6所示。

臨時圍堤構築填區


水深測量維航安 浚填造地零廢棄

高雄港為亞洲及歐美地區間航運運輸之重要轉口港,故港區所屬範圍內之水域,儼然如同陸域上重要的交通脈絡。而海床變化莫測、多端,對港灣經營者更需有隨時性對於水深之掌握度,也因如此,為保障高雄港全年船舶暢行無阻無礙,港區水深測量已成為公司例行所需維護的日常。而面對資源永續循環利用為當前極重視的議題,港區腹地透過填海造地以拓展營運板塊,免不了對環境有所程度上的衝擊,在高雄港洲際二期貨櫃中心港灣設施興建過程中,陸陸續續仍有大量填土之需求,本案例即充分展現港區浚挖所產出土方之利用價值,讓港埠拓業過程更具備有資源循環零廢棄的效益,以落實高雄港永續經營之理念。

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