长江口北槽深水航道回淤量变化宏观动力原因分析

根据实测资料、物理模型试验结果和有关文献成果对影响长江口北槽深水航道回淤量的宏观动力原因进行了分析。取得新的认识：1）与枯季相比,长江口拦门沙河段洪季波浪中的长周期波浪显著增多,其中8.0 s及以上周期的波浪能量占总波能的比例由枯季的3.2%增加至洪季的40.6%;2）高能波浪运动对北槽航道回淤产生了显著的不利影响,与北槽航道回淤量的增加息息相关;3）12.5 m航道开挖后,北槽航道内水流冲刷能力沿程均有增强,有利于槽内泥沙往两侧高滩运移;4）长江口拦门沙河段泥沙自身交换量远大于河口上游来沙,洪水不是造成北槽航道回淤量发生显著变化的主导性宏观动力原因;5）波浪作用是长江口北槽航道回淤量发生显著变化的主导性宏观动力原因,“消浪”应成为今后北槽深水航道减淤工程以及长江口南槽、北港和北支下段航道整治工程设计研究工作中不可忽视的指导性原则之一。     

长江口拦门沙河段航道回淤的水流动力环境*

对长江口拦门沙河段航道回淤的水流动力环境进行了研究,结果表明：1）长江口拦门沙河段的水流动力是引起北槽深水航道冲刷的基本动力,在长江口12.5 m深水航道贯通后,航槽内的水流冲刷能力沿程普遍增强;2）径流变化与北槽深水航道回淤无明显关系;3）在长江口拦门沙河段,水流是一种相对稳定的周期性变化动力,洪枯季无明显差别;4）天然情况下长江口拦门沙河段的河床时刻处于一种动态平衡中,决定这种平衡关系的是水流和波浪两种动力,当仅有水流动力作用时,长江口拦门沙河段的河床形态就不再处于平衡状态,主槽将往冲深方向发展。     

淮河入汇对口岸直水道深水航道整治效果影响的数值计算

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一,该水道上段为多分汊河型,下段为长顺直型,且上段又处于弯道和淮河入汇,河段内滩槽变化剧烈,航道条件影响因素复杂,其中,淮河大流量入汇是落成洲浅滩形成的重要原因。采用数学模型手段计算分析淮河入汇对口岸直水道深水航道整治效果的影响。计算表明：淮河大流量入汇,使淮河入江口以上三益桥边滩、左汊12.5 m设计航槽内淤积幅度和范围均有所增加,受其影响,落成洲左汊设计航槽内不满足12.5 m等深线的最小宽度较不考虑淮河入汇时有所增加,高港边滩设计航槽内浅区不满足12.5 m水深的航道宽度略有减小,鳗鱼沙右槽下段12.5 m设计航槽内不满足12.5 m水深的航道宽度较无淮河影响时略有增加。     

疏浚施工中截沙槽的应用

在长江南京以下12.5 m深水航道工程一期疏浚工程施工中,因通州沙航道受裤子港沙尾部右缘淤涨南压影响,水深逐步变差,直接影响了B区的疏浚施工。研究通州沙水域水沙运动特点、床沙特性及潮汐特征;分析河势变化及回淤特点;通过在B区航槽外预设截沙槽,减缓航槽边缘泥沙进入航槽的速度;对实施效果进行总结分析,对工程后续施工提出建议。     

长江口北槽深水航道水沙输运特征三维数值模拟

基于长江口北槽实测水文观测资料,利用三维水流泥沙数学模型对北槽内盐水楔、水流及泥沙输运特征等进行模拟分析。结果表明:北槽中段泥沙表、底层差异明显,垂向分布不均匀,受盐水楔影响,泥沙更容易在中段聚集;泥沙北槽内输运距离较长,1个落潮过程难以输出北槽,在反复输移中跨越航槽几率大大增加,尤其北槽中下段涨转落低流速时段较长,底部含沙量较高,易形成航道回淤;输出北槽的部分泥沙水体可能在旋转流作用下经九段沙及南导堤重新回到北槽,累积循环,成为北槽内含沙量较高的重要原因。     

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

以长江口北槽航道为研究对象,利用1997年12月~2013年2月多年实测水深资料和北槽深水航道一期工程开通以来维护疏浚资料,采用统计分析与对比方法分析了北槽河槽多年来的地形冲淤变化和一、二、三期航道航槽回淤特征。研究结果显示:(1)在此期间,在北槽上段北侧滩面和坝田大范围淤积,下段南侧滩面和坝田大范围淤积,北槽拐弯段为北槽淤积集中区域,河槽向窄深方向发展;(2)北槽航道年回淤量大,三期12.5 m航道期间,北槽航道年回淤量在6 400万m3左右;(3)北槽航道回淤沿程分布差异大,北槽中段(H~O疏浚单元)的回淤量占北槽航道段回淤量的70%左右;(4)北槽航道洪季和枯季回淤差异大,洪季期间的回淤量占全年该段航道回淤量的80%以上;(5)北槽航道南北回淤差异大,南侧淤积高于北侧淤积400~1 300万m3;(6)北槽12.5 m航道与10 m航道相比,全年回淤量有较大增加,洪季期间的回淤比重有所增大,北槽中段回淤峰值更加突出,略有所下移。     

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。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题,是长江口深水航道治理工程的根本性问题.对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势,以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制.在确保总体河势相对稳定的前提下,正确预测航道的回淤量及其分布,是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据.通过一期治理工程的实践,在8.5m航道的成槽及维护方面积累了经验,航道的减淤措施也可基本概括为两大部分,一是通过整治建筑物稳定北槽的河势,调整并稳定流场和地形,并挡沙入北槽;二是正确确定航槽位置,建立科学合理的航道通航标准和施工工艺,提高维护疏浚的管理水平.     

长江口南槽航道治理方案展望

根据长江口船舶及运量发展预测,为满足长江经济带发展国家战略需要,应尽快实施长江口南槽航道治理工程。分析了近年来长江口南槽及相邻水域河势变化情况、演变趋势和碍航特性等;提出了南槽航道治理应有利于长江口的综合治理、航道治理与生态环境保护有机协调共赢发展等治理原则,以及"限流、护滩、稳槽"和"导流、增深、减淤"等治理思路;研究提出了南槽航道治理工程方案,经初步分析可以达到预期的治理目标。     

新形势下长江口航道的开发重点与治理原则*

长江口12.5 m深水航道已进入稳定运行、全面发挥效益的新阶段,长江口还存在北港、南槽等丰富航道资源, 尚有进一步开发的潜力。结合长江口航道发展面临的新形势和新要求,明确指出未来一段时间长江口航道的开发重点是北 港航道。通过总结长江口深水航道治理工程实践经验,探讨新形势下长江口航道治理的总体原则,并根据北港水道沿程河 型特点、河势演变特征及碍航性质的不同,分别对北港上、中、下3个区段提出相应的治理思路及原则。     

利用乘潮水位航道的通过能力计算

本文分析了潮汐传播过程和船舶航行情况,提出了船舶通过浅滩时,利用乘潮水位航道的通过能力基本计算公式,分析了单支航道和分岔航道的计算方法,并计算了不同航道各种方案的理论通过能力.     

长江口12.5 m深水航道利用边坡通航的方案

长江口深水航道是大型海船进出上海港主要港区和长江下游主要港口的重要航道。随着大型集装箱、邮轮、散货船在北槽深水航道有限的宽度内通航矛盾日益突出,对深水航道的稳定运行与上海港的日常运营造成极大的影响。在分析长江口现有通航船舶特点及矛盾焦点的基础上,结合长江口航道资源分析,探讨利用长江口深水航道边坡进行超宽船舶交会的可行性及其优势,并提出相关实施措施。该方案是提高长江口12.5 m深水航道资源利用率,贯彻落实供给侧改革,适应"长江经济带"和"一带一路"两个重大国家战略、推进上海国际航运中心建设的有效措施。     

长江中游大马洲水道航道整治工程效果分析

大马洲水道河床演变主要受到河道入流条件、关键洲滩岸线变化的影响,近期出现了不利的航道变化。针对上述问题实施的已建航道整治工程基本上取得了预期的整治效果,但也存在治理时机滞后、关键部位工程缺失、动态设计调整不足等诸多问题。在后续的航道治理和维护工作中,应建立跟踪观测分析工作机制,及时准确地把握河道最新动态,利用数模和物模技术手段,预测后续变化并适时实施和动态调整航道治理工程措施。     

长江南支白茆沙河段航道变迁及深水航道通航汊道选择

长江南支白茆沙河段自1965年开辟海轮航道,航道经常调标改道。分析表明航槽不稳定与河势、滩槽不稳定有关,没有稳定的河势就没有稳定的航槽。汊道兴衰使航槽改道,而深槽变化使航道经常调标,航道变迁也与上游通州沙河段河势不稳定及北支水沙到灌影响有关。随着上游河势趋于相对稳定,徐六泾主流稳定南偏,长江主流走南水道的格局趋于相对稳定,海轮航道稳定在白茆沙南水道。从河势变化趋势、航道水深条件等考虑选择白茆沙南水道为深水航道通航汊道。     

第三代短波自动链路建立系统特性分析

从与第二代ALE技术对比的角度，介绍了第三代短波自动链路建立系统所采用的先进技术，并从链路建立速率方面分析了其有效性，从纠错能力、误码性能等方面分析了其可靠性，同时指出了其相对于第二代技术在系统性能上的改善。     

基于Flexsim的深圳港铜鼓航道通过能力仿真研究

为研究深圳港铜鼓航道通过能力,提高航道服务水平,通过分析港航系统作业流程,基于Flexsim仿真平台,构建了深圳港铜鼓航道仿真模型。基于不同水平年分航段、分吨级、分货类的通航船舶艘次预测结果,通过仿真试验,对深圳港铜鼓航道二期工程实施前后航道的通过能力和服务水平进行分析。结果表明深圳港铜鼓航道二期工程可有效提升航道通过能力、缩短船舶等待航道时间、提高航道服务水平。研究结果可为航道建设方案提供重要的决策依据。     

国内外河口航道治理经验及对长江口航道整治的启示

对国内外河口航道治理工程进行分析比较,认为：大河河口航道的治理难度大、周期长;拦门沙航道的治理是关键;不同河口水文泥沙特性千差万别,治理方案须因地制宜;在河口航道治理中,整治与疏浚相结合已成为普遍采用的手段,而且多数以整治为主;重视航道建设与河口综合治理相结合。对长江口航道整治的启示如下：长江口航道治理采取整治与疏浚相结合,多手段多方案研究制定合理方案,工程建设期间须加强现场观测和动态管理。实践表明：长江口航道整治难度极大,必须不断深化对河口水沙运动规律的认识,突破创新,才能取得成功。     

长江中游新洲—九江河段河床演变分析及整治方案研究

根据新洲-九江河段近几十年来原型观测资料,深入分析了顺直分汉形过渡河段的演变特点及碍航特性,提出了“固滩守槽,稳定主流”的治理原则,在此基础上提出治理方案,并结合平面二维水沙数学模型,对治理方案效果进行了计算。结果表明：河段采取以守护为主、调整为辅,利用整治建筑物稳定并适当抬高已有滩体,归顺过渡浅区枯期水流的治理思路是正确的,工程方案实施后可以较好地解决本河段的碍航问题。     

长江干线南京以下12.5 m深水航道建设一期工程（太仓—南通）航道布置

为了给长江干线南京以下12.5 m深水航道建设一期工程(太仓—南通段)设计提供技术支撑,对该段航道的平面布置进行研究。通过分析航道建设标准、航道自然条件,结合航道布置原则、通航需求、通航环境,提出航道布置方案,确定航线布置、走向、转向角等参数,并分析该方案与船舶定线制的关系。     

长江南京以下12.5 m深水航道福姜沙河段整治效果分析

福姜沙水道在平面上呈现"两级分汊、三汊并存"的格局,地形条件复杂,局部滩槽演变剧烈,是长江南京以下12. 5 m深水航道重点整治河段之一。为论证福姜沙水道整治工程实施后的整治效果,基于实测地形、水文资料,系统对比了长江南京以下12. 5 m深水航道福姜沙河段整治工程实施前后滩槽演变、汊道分流分沙比调整、固滩效果、航道条件改善等。结果表明:福姜沙水道整治方案总体合理,整治效果符合预期,但须关注靖江边滩底沙活动对福北水道回淤的影响。