黄骅港航道风后骤淤快速预测方法及应用研究

黄骅港航道维护常年受大风淤积困扰,由于风后淤积情况不明,难以快速有效地开展应急维护疏浚工作。基于黄骅港航道骤淤与大风过程之间的强相关性,提出预测黄骅港航道大风淤积分布及淤积量的快速预测方法,采用大量实测数据结合数值模拟构建拟合数据集,从而建立大风淤积快速预报模型及预报系统。以两次实测大风过程及其淤积数据为例,对提出的预测方法进行了验证。结果表明预测结果精度较高,可为黄骅港航道风后应急疏浚提供参考。     

滨州港外航道大风天泥沙骤淤沿程分布预报

根据波浪预报理论、能量传递理论和能量平衡原理,将风生浪—浪掀沙—潮输沙—航道淤积这一复杂的海洋动力转化过程简化;抓住开敞式航道泥沙骤淤的源头因素,建立航道泥沙骤淤与大风天有效风能的关系,根据实测资料进一步建立骤淤淤强沿程分布计算关系式。滨州港外航道大风天泥沙骤淤沿程分布预报主要采用类比分析方法;依据相邻港口黄骅港的实测资料拟合淤积率相关系数,通过对不同口门位置不同航道等级不同大风重现期等多方案组合的计算分析,为滨州港外航道平面布置方案的比选提供了技术支撑。     

浅海区域粉砂骤淤量的复合极值预测

渤海湾是我国的海洋石油生产基地，频繁发生的海洋灾害对石油钻采运输造成极大的影响。在粉砂质浅海区域，大风往往引发严重的淤积现象。以沧州浅海区域为例，考虑能量平衡，建立了粉砂骤淤的经验计算公式；收集1991年-2002年期间的大风数据，后报了大风在外航道产生的粉砂淤积量；选择单因素复合统计模式，对骤淤量的重现值进行了估计，为沧州港外航道的防淤减淤工程提供设计参数。     

珠海港高栏港区进港航道回淤分析

航道开挖后容易出现回淤,回淤量研究对航道后期的维护尤为重要。以高栏港进港航道泥沙回淤为研究对象,结合黄茅海海域的海床历史演变情况,分析高栏港区航道泥沙来源,研究航道附近泥沙冲淤变化特征。研究结果表明:高栏港所在的十字水域海床近年来处于淤积状态,1977—1989年,平均淤积强度为3. 42 cm/a; 1989—2003年,淤积速率减缓,约为0. 86 cm/a。高栏港区航道年淤积量由常年淤积和台风骤淤两部分组成,航道每年发生明显骤淤1～2次,骤淤量一般为常年淤积量的30%～50%,骤淤引起的平均淤积厚度为0. 32～0. 60 m,骤淤量的大小和分布与台风路径及强度有关。研究成果对于航道维护时间及频次确定具有参考作用。     

滨州港外航道骤淤研究及可挖性分析

根据滨州港区水深、水文泥沙等现场观测资料,分析港区水动力变化规律和工程海域海床冲淤态势,论述外航道骤淤及可挖性。结果显示:大风淤积将成为滨州港建港后的重点和难点;在航道尺度和走向与黄骅港基本相同的情况下,滨州港建成后外航道淤积严重程度将超过黄骅港;滨州港外航道挖泥具有一定难度,且恶劣天气情况出现后,-6 m等深线外一定范围出现"铁板砂"现象的可能性极大。根据预判,滨州港回淤物粒径粗于黄骅港,且黏土含量小于黄骅港,可预计外航道的开挖(或清淤)难度较黄骅港大。     

长江口深水航道大风骤淤量的统计与分析

搜集整理了长江口2008—2013年对长江口影响较大的台风资料以及航道的回淤资料。目前,没有长江口深水航道大风骤淤量的现场实测资料,也没有比较科学合理的航道骤淤统计方法,为此,提出基于目前实测资料基础上的航道大风骤淤量的统计方法。利用此方法对长江口深水航道2008—2013年的大风骤淤量进行统计分析。     

黄骅港外航道泥沙问题的治理及其效果

黄骅港航道泥沙骤淤问题是港口发展的主要障碍,在现场观测资料、动力条件、泥沙环境和淤积成因分析的基础上,介绍了黄骅港航道泥沙问题治理的研究方法、整治工程后的淤积情况和实际效果。结合几年来参与黄骅港泥沙研究工作,介绍了研究过程中的经验和体会,包括关于海岸的性质划分、粉沙质海岸航道骤淤的条件和泥沙运动形式、粉沙质海岸泥沙研究的特点和粉沙质海岸航道泥沙骤淤的治理。     

南通港吕四港区进港航道试挖工程回淤监测研究

南通港吕四港区进港航道地处苏北辐射沙洲南缘,为自然水深航道,缺少航道开挖的工程实践.吕四进港航道扩建阶段在小庙洪水道开展了航道试挖工程,并进行了为期1 a的回淤监测.研究表明,正常天气情况下试挖槽年回淤强度为0.74 m/a,回淤强度不大;一次常年大风过程平均淤积厚度基本不超过0.1m,正常年份的大风过程对回淤的影响有限;在遭遇了当地5～10 a一遇的“梅花”强台风作用下的淤积厚度约0.28 m,未出现明显“骤淤”现象.上述研究成果为吕四进港航道的扩建提供了技术支撑,也为辐射沙洲海域航道回淤研究提供重要的科学参考.     

温州石化基地30万吨级航道选线研究

采用水动力泥沙条件分析、冲淤演变分析、航道轴线平均水深与开挖深度统计、基建工程量计算、二维潮流数学模型计算、航道年淤积强度与淤积量计算、航道骤淤计算、三维潮流数学模型计算、通航安全分析等多种手段对温州石化基地30万吨级航道多条轴线方案进行了比选研究。根据航道轴线自然淤积厚度、航道天然平均水深、航道平均开挖深度、航道首次开挖量、航道长度，大潮最大流速与航道轴线交角、最大横流速度、航道年平均淤积强度、航道年淤积量、航道平均骤淤强度、航道段最大骤淤强度及通航安全（航道拐点、附近有无岛礁）等多项指标对航道轴线方案进行了选择。研究结果认为与涨落潮流方向基本一致的直线方案为最佳航道轴线方案。     

粉沙质海岸港口航道骤淤防治标准研究

介绍粉沙质海岸界定标准中的泥沙中值粒径参数值,以及粉沙质海岸不同类型划分。结合港口航道淤积特点,提出粉沙质海岸港口航道泥沙骤淤防治设计标准问题;将重现期概念应用于骤淤统计,以此衡量骤淤的强弱;同时,对骤淤重现期的合理防治标准进行论证,给出建议标准值。     

考虑泥沙骤淤影响的航道通航标准研究

结合我国几个典型粉沙质海岸航道工程设计的应用实例,提出在确定粉沙质海岸上泥沙淤积较严重航道的通航标准时,需考虑泥沙骤淤影响的观点:即应在一般航道作业标准的基础上,考虑航道可能发生某种程度泥沙骤淤的情况,综合确定航道通航的最大船舶吨级标准.该标准可作为确定航道整治建筑物尺度、强淤积区备淤深度等参数,确定防沙堤口门位置和验...     

大风期黄骅港外航道的骤淤估算及防淤减淤措施探讨

黄骅港运用后,偏北大风引起外航道的泥沙淤积严重。根据2002年及2003年的实测数据,本文使用新近完善的风、浪、流共同作用下的输沙公式及已编制成的大风期航道回淤预报程序,进行回淤的验证和计算,计算表明:预报结果与实测比较相当符合。参考已有的文献资料,提出了用潜堤作为防淤减淤的措施。     

上海市内河闸控航道冲淤状态及成因分析

为维持上海市内河航道的通航能力,及时掌握内河闸控航道泥沙冲淤发展状态,基于2021—2023年上海市内河航道水深地形检测数据,利用Civil 3D软件建立模型,采用断面比较法计算上海市内河闸控航道的回淤强度,并对航道冲淤形成原因进行分析。结果表明：已完成整治的闸控航道基本为淤积状态;对于以往进行过养护的闸控航道,养护年份距今较近的航道回淤强度普遍大于养护年份距今较远的航道;多年未进行过养护的闸控航道大部分为淤积或冲淤平衡状态。为确保船舶通行安全,结合闸控航道冲淤状态提出建议：对于冲淤严重及规律不一致的航道应加强监测,及时掌握航道水深的变化情况;引入新的测量技术,提高航道检测成果的准确度,使检测数据更加贴合航道实际情况,从而更好反映航道的冲淤变化规律。     

连云港港15万吨级航道回淤观测研究

开展了连云港港15万吨级航道实际回淤观测,结合水文泥沙条件,对常年和大风天的回淤特征和影响因素进行了研究。研究表明,连云港港15万吨级航道年回淤量约为607×104 m3,与15万吨级航道初步设计预测值基本相近;回淤分布与7万吨级航道相似,最大淤强位于外1段,约为1.86 m/a。大风天航道回淤呈现3阶段变化特征,具有先淤后恢复的特征,风后的局部淤积是暂时的,需要疏浚的实质性回淤很小。依据15万吨级航道实测回淤特征,建议30万吨级航道宜结合港区在东西连岛口门建设防波堤,以减小回淤峰值区段淤强。     

黄骅港骤淤机理的分析以及波浪作用下近岸含沙量场的三维特性

通过卫星遥感图片、现场实测和室内实验,对黄骅港外航道的大风骤淤机理进行了综合分析。认为黄骅港大风骤淤是由于外航道两侧破波带附近滩面泥沙大量悬扬、落淤造成的,沿堤流不是外航道骤淤的主要因素。在波浪作用下,泥沙运动存在明显的三维特征,应重视现场实测工作并尽可能采用三维数值模型,谨慎对待采用遥感卫片和二维数值模型得到的计算结果。     

粉沙质海岸航道骤淤重现期的确定方法

粉沙质海岸港口外航道骤淤通常是由风浪造成的,在众多影响因素中,只有波浪和波浪引起的泥沙运动具有随机性。文章提出了"有效风能"概念,从理论上推导了粉沙质海岸由风况计算骤淤积量的概化模型,应用黄骅港实测资料进行了率定和验证,指出骤淤量与风能存在线性关系,利用率定后的关系公式计算了黄骅港不同大风的淤积量,建立了黄骅港航道淤积量的概率分布曲线,并指出大风骤淤量的概率分布服从P-Ⅲ分布和对数-正态分布。     

“韦帕”台风连云港海域三维潮流、泥沙数值模拟

大风天航道骤淤是连云港海域深水航道建设的关键问题之一。采用三维风浪、潮流及泥沙数学模型,对“韦帕”台风期间连云港海域的风浪、潮流及泥沙进行了模拟研究,模型计算值与实测值吻合良好;对“韦帕”台风期间连云港海域的水位变化、潮流与含沙量的空间分布特征等进行分析,并利用该模型对连云港深水航道二期工程台风期间航道回淤进行了模拟预测,结果表明,在类似“韦帕”台风的大风作用下,连云港二期航道没有发生泥沙骤淤碍航现象。     

黄骅港航道大风淤积应急预报系统的应用研究

黄骅港航道受大风骤淤影响严重,目前的主要解决措施是在风后进行应急疏浚,但仍面临难题:常规的风后测图和数值模拟均需要较长的时间,无法立即得知航道骤淤情况,因此风后的应急疏浚具有一定的盲目性。文章根据黄骅港航道多年回淤研究成果,实现大风骤淤的准同步预报,结合风前航道水深测图,推算风后航道沿程维护方量,对黄骅港航道风后应急疏浚具有重要指导意义。     

长江口深水航道回淤量预测数学模型的开发及应用

通过对长江口径流、潮流和波浪共同作用下的泥沙运动规律的研究,开发并建立了长江口全沙(悬沙和底沙)数学模型.大量实测资料验证表明,该数学模型可以较好地模拟长江口地区的潮位、流速、流向、含沙量、底沙、分流比、南北槽地形变化和台风暴潮造成的航道骤淤情况.在此基础上采用全沙模型研究了长江口深水航道治理工程一、二、三期工程实施后航道的年回淤量和回淤分布以及发生"二碰头"和"三碰头"时的航道回淤量.一、二期工程建成后的航道实测回淤资料表明,全沙数学模型所预报的航道回淤分布和淤积总量与实测值相当接近.     

湛江湾外深水航道淤积特征及原因分析

湛江湾外航道位于广东省雷州半岛北部，基于近期湛江湾外30万t级航道实测地形数据以及多年海图等资料，分析了湛江湾外深水航道淤积特征，并对其淤积成因进行了探讨。结果表明，湛江湾外深水航道淤积主要集中在B点东西两侧K17+000～K31+000,航道平均淤强在0.44～0.65 m;中线北侧航道淤积强度和淤积量均大于南侧，且这种淤积态势将继续存在；航道南北两侧浅滩就地搬运的泥沙为航道回淤的主要泥沙来源，航道B点附近海域北侧浅滩泥沙在侵蚀后自北向南搬运，形成底沙输移，是目前航道B点附近淤积量较大的主要原因；南侧浅滩不会对航道的淤积构成威胁。