长江下游河段大型挖入式港池泥沙回淤研究

在分析感潮河段挖入式港池泥沙淤积机理的基础上,对回流淤积、异重流淤积量及缓流淤积量的计算方法进行了研究,并对长江下游某大型挖入式港池规划方案的淤积量及淤积强度进行了估算。计算结果表明挖入式港池内以异重流淤积为主,港池口门附近的回流区淤积强度最大。文中还对挖入式港池淤积量与港池内水深变化、港池水域面积变化及来水来沙条件变化的相关性进行了总结,得出了一些规律性的结论。     

某挖入式港池的回淤分析

基于珠江口横门岛沿岸某客运港项目,对挖入式港池及航道的泥沙回淤进行研究分析。分析该工程水域的泥沙特性和运动特征;阐明泥沙问题是本工程的一个关键难点;提出三种不同总平面布置方案。建立二维潮流泥沙模型,计算不同方案下的泥沙回淤情况,从泥沙和水流角度,推选最优方案。     

珠三角水网地区驳船港池总体设计

结合典型的工程实例,总结珠三角水网地区江海联运驳船挖入式港池总体设计的特点,提出了珠三角江海联运驳船挖入式港池总体设计的主要影响因素为船型、港池轴线、口门宽度、港池宽度和安全措施等,并通过潮流泥沙模型试验、船舶操纵模拟试验等科学途径验证,可供业内参考。     

苏北沿海淤泥质建港潮流泥沙数值模拟研究

以盐城港大丰港区为例,建立苏北淤泥质海岸挖入式港池二维水流泥沙数学模型,量化分析大丰港挖入式港池的实施对周边海域水动力泥沙的影响,以及港池内自身的泥沙回淤。研究表明,在保证规划港口码头岸线数量不变的基础上,优化港池水域面积可减少回淤总量,降低挖入式港池年维护成本。     

台州港黄礁港区悬沙输移规律研究

采用经过水沙验证的潮流泥沙数学模型,模拟了大港湾水域的水沙运动特点,计算了港池泥沙回淤量。模拟结果表明,港池泥沙来源主要为大港湾后方浅滩落潮流挟沙;港池口门处的防波堤对减轻港池泥沙回淤的效果并不显著,港池后方修建围堰可使港池回淤量减小2/3;围堰阻挡了浅滩泥沙进入港池的通道。同时大港湾形成的半封闭港池具有流弱、沙少、回淤较轻的特点,经过相应的工程措施可成为一个优良的港湾。     

国内挖入式港池布置研究

国内典型的挖入式建港主要有唐山港京唐港区、曹妃甸港区、丹东港大东港区。通过对国内典型挖入式港池布置的分析研究,认为在海岸线以内有大面积洼地可以利用的情况下,可以考虑采用挖入式港池的方式建港。挖入式港池可以有效地解决港口岸线利用、港池土方平衡和泥沙回淤等方面的问题。另外,关于挖入式港池的宽度,在保证船舶操纵安全的前提下,应尽量缩窄港池宽度,以减少港池内的淤积。     

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。     

内河挖入式港池轴线布置对回流泥沙淤积的影响

结合挖入式港池水槽试验和现场调查结果,论述港池轴线布置对港池回流泥沙淤积厚度和总淤积量的影响,分析了产生这种影响的原因,并对挖入式港池设计时合理确定港池轴线提出了建议。     

曹妃甸挖入式五港池航道与防波堤工程潮流泥沙物理模型试验研究

曹妃甸挖入式五港池建成后,浅滩区被围填或开挖成深水港池,因此港池航道主要是细颗粒泥沙淤积问题,为此通过潮流泥沙物理模型试验对五港池防波堤及航道工程进行研究。试验表明,五港池港区及防波堤建设没有改变深槽水流特性,对曹妃甸海域宏观流场基本没有影响;防波堤方案2和方案3水流条件较好,其中方案3稍优于方案2。泥沙试验表明,港池年平均淤强为0．15m／a左右,年最大回淤厚度为0．5—0．6m/a,各方案差别不大;折线航道年平均淤积强度为0．43m／a,最大为0．69m／a;直线航道年平均淤积强度为0．39m／a,最大为0．55m/a,直线航道要明显优于折线航道。从水流和泥沙试验结果分析,方案3较优,其次为方案2。试验成果为设计方案的选取提供了科学依据。     

广州港南沙港区粮食及通用码头工程平面布局形态分析

通过分析影响广州港南沙港区粮食及通用码头工程平面布局的中部挖入式港池轴向走向、宽度、位置等,确定该工程的平面布局,在此基础上通过潮流、潮流泥沙数模和物模试验以及船舶靠离泊操纵模拟试验进行验证.     

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。     

长江口深水航道疏浚土“十三五”造地利用研究Ⅱ——疏浚吹填工艺和方案

在分析评价长江口不同疏浚吹填工艺的特点及适用性的基础上,结合疏浚土资源供需关系和圈围工程现状条件,提出"十三五"期长江口深水航道疏浚土造地利用的初步技术方案。结果表明:1)长江口航道常用的"挖运抛+挖吹"和"挖运吹"工艺仅适用于较短运距的疏浚吹填工程;新研制的"耙吸装驳"工艺能适用于长运距的疏浚吹填工程,"十三五"投入应用后可显著拓展深水航道疏浚土的利用空间。2)"十三五"期间,横沙东滩七、八期圈围工程可利用深水航道北槽段疏浚土,采用"挖运抛+挖吹"和"耙吸装驳"的"挖+运+吹"工艺实施疏浚吹填;南汇东滩圈围工程N1库区可部分使用深水航道疏浚土,采用"耙吸装驳"工艺实施吹填;其他零星建设用地圈围工程可使用深水航道南港圆圆沙段疏浚土,采用"挖运吹"工艺吹泥上滩。     

原型观测试验下平均越浪量的计算公式

多种平均越浪量的计算公式均基于物模试验研究得到,而缺少现场原型越浪数据的验证。基于横沙东滩促淤圈围五期工程允许越浪原型观测试验项目,整理出可供研究的实测数据。运用图表统计、因子分析和无量纲化的方法,对Van der Meer公式和海堤工程设计规范公式所考虑的各类因素进行分析和比选,并对两公式分别做出评价。结果表明,Van der Meer公式计算值较实测值偏小,海堤工程设计规范公式计算值与实测值较为吻合,后者基本可以满足上海地区斜坡堤波浪正向入射情况下平均越浪量计算的需要。     

伶仃洋滩槽演变及其发展趋势

伶汀洋水面开阔 ,岛屿众多 ;径流来水来沙量大 ,入汇口门多而分布不均匀 ;潮汐弱 ,潮流强弱平面分布不均匀 ,因而造就了当今的三滩两槽的淤积形态。两槽的形成与中滩的发育演变相辅相成 ,随着东、西滩淤积抬高和中滩淤积南移 ,必将导致东槽南段的西南汊进、排水能力不断减小 ;与此同时西槽北端因西滩的挤逼和推移质淤积也将日益萎缩 ,中滩北段漫流日益增强 ,必将导致切滩夺主 ,在伶仃浅滩与拦江沙之间将重新冲开通道。顺应滩槽演变趋势 ,因势利导 ,挖通拦江沙与伶仃浅滩间的沙梗 ,不仅可使伶仃洋航道收“一劳永逸”和事半功倍之效 ,而且还可提高排沙能力 ,使伶仃洋延年益寿     

通州湾滩槽地形下围堤工程对潮流条件的影响

通州湾海区地形复杂,滩槽相间,形成涨潮漫滩和落潮归槽的潮流特征;同时又是粉砂质海床,泥沙易起动易落淤。潮流是该海区的主要动力,维持着该海区的滩槽格局。针对滩槽地形下复杂的潮流条件,以通州湾港区二港池匡围一期工程为例,利用MIKE21-HD二维潮流数值模型模拟分析不同东围堤特征工况下的潮流条件,推荐渡汛前的东围堤暂建长度,以控制堤脚位置的潮流流速。     

南汇嘴潮滩沉积物粒度特征研究

文中以实测底质采样资料为基础,对南汇嘴沉积物粒度特征进行了分析,并利用Gao&Collins沉积物趋势分析法探讨边滩的沉积物输运趋势。总体上看,样品粒级变化不大,主要以粘土质粉砂、粉砂为主。没冒沙区域由于受到特殊地形以及水流的影响,沉积物以细砂为主;南汇东滩在横向分布上,沉积物粒径逐渐变粗再逐渐变细;南滩受风浪影响,近岸浅滩沉积物颗粒组成较粗,而远岸区域海床颗粒较细。沉积物中值粒径、分选系数和偏度的分布具有一致性,三者相关性较强;浅滩的沉积物粒度特征表现为正偏,分选性较差,分选系数值集中在2左右;南汇嘴区域沉积物运移方向主要是从口外向西输移,汇聚在南汇嘴附近;杭州湾北岸沉积物主要是向东输运,达到芦潮港西侧水域后逐渐转为向南或向南偏东离岸方向运动,对芦潮港附近水下岸坡的冲刷后退起到了一定的影响。     

通州沙滩面串沟封堵高程数学模型研究*

通州沙与狼山沙之间存在的串沟与通州沙东水道下段浅区存在一定的关联关系,串沟的存在不仅不利于滩体的守护,也会对主流起到一定分散或冲散作用。因此在长江南京以下12.5 m深水航道建设工程一期工程通州沙段航道整治中,在考虑增强浅区水流动力的同时,必须考虑限制串沟的过流来巩固护滩效果。采用二维潮流数学模型对现状滩面串沟分流能力进行分析,通过多方案比选,综合考虑护滩效果、限流导流作用以及投资效率,提出可兼顾固滩稳槽与导流增深双重作用的滩面串沟整治思路,本研究为其它类似滩面串沟封堵及分流河段的整治工程方案探讨提供了参考。     

上海横沙新港建设对长江口滩槽水动力的影响

基于CJK3D-WEM模型,建立长江口横沙港区数学模型,研究横沙港区形成后周边水域的水动力变化。结果表明:横沙港区方案实施后,各汊道断面分流比变化较小;南港河段、北槽中上段涨落急流速均有不同程度增加,北槽下段涨、落急流速略有减小,南港—北槽航道的落潮优势流略有变化,仍表现为明显的落潮优势;北港沿程落急流速变化较小,涨急流速北港口外段增加,其余区段减小。方案的实施对长江口拦门沙地区的总体河势格局不会产生明显影响。     

温州瓯飞浅滩地形冲淤演变特征

基于瓯飞浅滩海域多年水文泥沙及地形水深实测资料,分析研究其水动力泥沙特性及地形冲淤演变规律。结果表明:研究海域潮流性质属于非正规半日浅海潮流,各垂线分潮流椭圆率K值在0. 00～0. 20之间,故潮流总体上以往复流为主;含沙量分布呈现外海向口内逐渐增大的趋势,且大潮期含沙量明显大于中潮和小潮期;通过对瓯飞浅滩近几十年的冲淤计算及相关断面分析,认为瓯飞浅滩的潮滩区域总体处于略有淤高基本稳定的状态。不同于潮滩区域,瓯飞浅滩的水下浅滩区域在1987—2010年,年均冲刷幅度为0. 008～0. 02 m,表现为基本稳定略有冲刷的状态。     

长江中游丙寅洲滩面护滩带守护方案概化试验研究

平原河流河漫滩护坡工程顶部与滩面衔接处常受到水流淘刷而导致护坡破坏。以长江中游丙寅洲守护工程为依托,参考边滩的护滩带结构,对丙寅洲滩面上流速较大的上游段护坡顶部与滩面的衔接区采取护滩带间距守护措施。通过概化定床与动床水槽试验,研究不同护滩带间距、高度对滩面水流结构与滩面稳定性的影响,优化守护工程措施。研究结果表明,在滩面流速相对较小的区域,采取护滩带间距守护措施的工程效果较好。