长江大保护战略下河口滩涂的保护对策研究

针对长江来沙持续减少引起河口滩涂侵蚀日益严峻的现象,提出长江口滩涂保护的重要性;并以九段沙、横沙东滩为研究典型,探讨分析不同定位滩涂宜采取的不同保护对策。结论如下:对于生态保护区滩涂,宜通过改变外围环境实施滩涂保护、促进滩面缓慢淤涨;对于非生态保护区滩涂,可采取积极主动的护滩措施,且可通过工程有目的地培育高-中-低滩有序分布的滩涂基底,在实现滩涂资源稳定的基础上提升滩涂生态品质,增强滩涂区域功能,积极响应长江大保护战略。     

长江口2002—2019年滩涂演变分析

在长江流域输沙量大幅度减少的背景下，基于实测地形资料分析三峡工程运行前后长江口滩涂的总体变化，其存在高滩增加，中、低滩均减小的趋势。对长江口滩涂与涉水工程的关系归纳为4类，其中基本圈围成陆的滩涂，高、中、低滩面积均大幅减小；建有工程的滩涂，总体表现为高滩增加，中滩减小多，低滩减小少的现象；受周边工程影响的滩涂，滩涂演变与工程的相对位置及滩涂所处的河势与水文泥沙条件等有关；而基本处于自然演变的滩涂，则表现为高滩增加、中滩和低滩减小的演变特征。结果表明，流域来沙减少是长江口滩涂演变的驱动因素，具有范围大、周期长、变化缓慢的特征；而人类活动是长江口滩涂演变的触发因素，具有局部、周期短、变化剧烈的特征。     

潮流动力下的横沙浅滩人工促淤演变趋势*

为研究长江口自然滩涂在输沙量减少和人类活动影响下的演变趋势及人工保护的可行性,以横沙浅滩为例,基于MIKE21数值模型构建长江口动力地貌模型,模拟横沙浅滩自然状态及人工保护下未来的演变趋势。结果表明：横沙浅滩未来仍将呈整体萎缩的演变态势,滩面串沟发展,滩体较不稳定,须适时启动人工保护措施;人工保护后,横沙浅滩整体稳定,串沟发展得到抑制;仅通过人工保护措施难以在短期内塑造适宜的生态基底,可结合长江口深水航道疏浚土的资源化利用加速横沙浅滩地形塑造过程。     

长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩头部护滩带工程结构细部处理

鳗鱼沙心滩头部守护工程采用护滩结构,在受径流和潮汐双重影响条件下的应用尚属首次。为保证鳗鱼沙心滩守护工程的质量和整治效果,并保持整治工程结构的稳定性,在分析长江下游口岸直水道鳗鱼沙心滩段水流特性的基础上,根据局部水槽模型成果,对鳗鱼沙心滩头部守护工程护滩带结构进行了细部处理,在保证工程结构稳定的基础上,减少了水毁损失,降低了工程维护成本,节约了工程量,也为相关工程的设计与建设提供参考。     

长江口滩涂区域生物促淤护滩工程试验研究

生物促淤工程主要是利用滩涂植物具有消波纳潮、缓流促淤、地基固结等多重功效。因此在滩涂区域种植生物是一种长江口区域较好的一种大堤护滩方法,目前该长江口南汇横沙区域大范围推广,取得较好的护坡效果。本文主要介绍实施案例,总结成功经验。     

长江口航道疏浚土综合利用及新横沙生态成陆探索

针对长江口新水沙环境和滩涂演变的现状,以及长江口深水航道疏浚土综合利用面临的困境,以生态优先、共抓长江大保护的理念为指导,论述了后续疏浚土综合利用的紧迫性和可行性。从生态环境塑造、滩涂资源保护、长江口河势控制等方面着手,探讨了开展长江口大保护的有关路径和方法。提出了以横沙大道延伸及促淤护滩工程为依托,实现2020年后综合利用长江口深水航道疏浚土在新横沙生态成陆的具体方案。     

掩埋式护沙管新型养滩护沙技术试验研究

掩埋式新型养滩护沙技术是将护沙管掩埋至滩面以下增大海滩的渗透性,增大海水下渗速度达到护沙目的。掩埋式护沙管埋置沙滩内部,无外露部分,无其他辅助工程措施,是一种不会破坏原有沙滩的自然美感和亲水环境的护沙方法,为沙滩整治引入一种美观、环保、经济的新技术。文章通过2D波浪模型试验研究,对掩埋式护沙管护滩效果进行了分析研究。试验结果表明:在波高1.5 m和2.0 m条件下护沙管养滩效果较好,在波高3.0 m和4.0 m波浪条件下,护沙效果相对较差,且波高对滩面的影响较为明显,波高越大滩面的变化幅度越明显。     

长江南京以下12.5m深水航道工程生态型软体排结构的研发及应用

长江南京以下12.5 m深水航道工程在通州沙河段部分滩涂进行了固滩、护滩。为保护、修复滩涂生态环境,研发了生态型软体排结构,并进行了种植试验,取得较好的效果,是对生态护滩技术有益的探索与实践。     

长江口横沙东滩滩涂整治利用和展望

分析长江口、横沙东滩历史和近期演变以及利用情况。近期长江口河势总体稳定,在采取人工促淤等措施下,滩涂资源动态平衡。分析横沙东滩滩涂整治利用工程建设前后的滩涂变化,工程周边滩涂淤涨,有助于改善局部区域的自然环境。近期横沙浅滩-5 m滩涂资源有减少趋势,建议结合疏浚土利用以及保持滩涂湿地动态平衡的需求及早整治,有控制性地、分期适当圈围。     

太仓—南通河段滩槽水沙交换及其演变关联性研究

依托长江南京以下深水航道建设工程,利用工程河段实测水文、地形资料,研究了通州沙和白茆沙河段局部滩槽水沙交换和河床演变的特征和关联效应,同时根据通州沙河段水沙交换时空分布特征确定了一期工程潜堤工程范围和各堤段高程。通过分析认为:在通州沙—白茆沙粉细砂底质为主的分汊感潮河段,滩槽沙量交换主要通过悬沙搬运实现,而潮流(尤其是落潮流)是掀沙、输沙和引起滩槽水流和悬沙交换的主要动力,其中,落潮流引起的水沙交换是塑造和改变局部滩槽形态和影响局部深槽稳定的重要因素。考虑到通州沙河段弯道水流对滩面的冲刷,在潜堤左缘布置丁坝群对滩面进行守护。     

岷江铜锣湾滩段河床演变分析研究

铜锣湾滩群位于岷江河口,是两岸为低山丘陵,河床床面多为卵石夹沙的宽浅型河道,受无序采沙影响,原较为稳定的边滩被破坏,导致水流分散、航槽易变,滩情明显恶化。本文分析滩险河床演变的基础上,深入分析滩险的深泓线、岸线及深槽变化,总结出河床演变因素及趋势,可以为滩险航道整治提供参考。     

斗笠子卵石沙波运动规律及对航道的影响

斗笠子卵石沙波尺度较大,该河段卵石输移与河床演变特性直接影响下游航道的滩险演变与航道稳定性。采用动床模型试验及实测资料分析的方法,得出斗笠子滩卵石沙波形态、运动规律及对航道的影响。结果表明:斗笠子卵石沙波形态为顺行沙垄,波峰和波谷不固定,运动规律表现出明显的不规则性;卵石沙波在涨水阶段运动剧烈,退水阶段运动平缓,运动规律在前人成果上修正得到;卵石沙波未发生于主航槽,且在进入下游东溪口航槽之前分解消失,对航道无明显影响。     

鳗鱼沙心滩整治建筑物局部冲刷试验

通过局部正态模型试验,研究鳗鱼沙心滩整治建筑物有、无护底条件下局部冲刷坑深度与范围。根据成果分析,确定鳗鱼沙心滩整治工程重点防护区域,并提出鳗鱼沙心滩整治建筑物设计护底范围优化建议。     

长江口穿越类工程对航道规划整治建筑物的影响及措施

以长江口重大穿越类工程——上海市天然气过江管工程为例，研究了长江口水域穿越工程与规划航道整治建筑物的相互影响及相关工程措施。上海市天然气过江管工程与规划瑞丰沙整治工程、堡镇沙护滩工程平面相交，隧道建设与规划整治建筑物的实施相互存在一定影响。为充分考虑上述影响，做好相应安全防护，同时确保不影响规划工程的实施，有必要就本工程对南北港规划整治建筑物的影响及措施开展专题研究。采用比较成熟的η-ζ法进行隧道结构的内力计算，结果表明，规划瑞丰沙整治工程、堡镇沙护滩工程引起的天然气过江管的变形超过变形控制标准，需采取相应保护措施；单独实施近期方案可消除规划堡镇沙护滩工程对隧道A线的影响，但无法消除规划瑞丰沙整治工程对隧道B线的影响，需在瑞丰沙整治工程建设时同步实施远期方案。     

杭州湾北岸岸滩动态及建港条件分析

统计了杭州湾北岸滩面多个实测断面的年内冲淤变化，提出了岸滩的年内冲淤规律及其原因，并对岸滩的多年冲淤趋势和建港条件作了分析。     

珠海唐家湾滩涂围垦规划对伶仃洋水沙环境影响

通过建立基于贴体正交坐标系下的伶仃洋二维非恒定潮流泥沙数学模型,并在模型中考虑了波浪对水流挟沙能力的影响。在模型验证的基础上,对珠海唐家湾滩涂围垦规划方案进行了潮流泥沙数值模拟研究。研究结果表明,珠海唐家湾滩涂围垦规划方案实施后,对伶仃洋整体流速、流态、冲淤影响不大。从潮流泥沙角度考虑,该滩涂围垦规划是可行的。     

采用不接岸丁坝治理过渡段浅滩

在进行边滩较宽阔且滩面高程较高的过渡段浅滩整治时,在满足丁坝束水导沙功能的情况下,为减小坝体长度可将丁坝的坝根段去除,形成不接岸丁坝。湘江铜官滩的航道整治试验研究表明,采取不接岸丁坝方案可取得较好的整治效果,但整治时应注意近岸缺口段河床及河岸的稳定性。     

长江口横沙东滩中长期开发利用研究*

横沙东滩是上海市可开发利用的最主要滩涂资源之一。为进一步拓展城市发展的陆地空间,本文在对横沙东滩滩地演变分析的基础上,结合长江口航道治理开发,提出了横沙东滩中长期开发利用的原则和总体方案,详细讨论了中长期开发利用的可行性。结果表明,横沙东滩滩涂资源的中长期开发利用,可兼顾航道整治、水土资源开发以及湿地环境保护等多目标需求,经济、社会效益显著。     

长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩数值模拟研究*

针对2020年后长江口深水航道疏浚土全部外抛至海洋倾倒区造成疏浚土资源浪费的问题,利用三维潮流泥沙数学模型SHIWM-3D对疏浚土综合利用至横沙浅滩进行固沙保滩的方案进行了数值模拟,综合分析横沙浅滩流态分布、泥沙输运扩散情况、疏浚土落淤效果以及对深水航道回淤的影响。结果表明：1）航道疏浚土吹泥上滩后部分泥沙直接落淤,部分泥沙则随涨落潮流扩散输运。2）横沙浅滩区域大潮期间呈现冲刷状态,小潮期间呈现淤积状态,疏浚土在浅滩总体表现为淤积。3）航道疏浚土吹泥上滩至横沙浅滩区域对深水航道的回淤影响不大。4）长江口航道疏浚土利用至横沙浅滩的方案是可行的,是解决2020年以后长江口航道疏浚土综合利用的可持续发展方向之一。     

大规模采沙对弯道滩险的影响

以岷江朱石滩为例,分析大规模采沙对弯道滩险河床演变和航道条件的影响。采沙前,朱石滩河段河床基本冲淤平衡;采沙后,河床冲淤平衡被破坏,河床严重下切,汛期河床回淤剧烈。大规模采沙对弯道滩险航道条件的影响主要表现为破坏航道边界、降低河段水位、增加上游水面比降;原来稳定的弯槽由于水深不足而被舍弃,航道改走不稳定的直槽,给航道维护带来困难;河床地形凌乱,航槽局部存在较大横流,给船舶航行带来安全隐患。