洋山港悬沙输移对冲淤环境的影响分析*

洋山港区通过堵汊吹填兴建了北港区,边界条件的改变对海区流场结构以及泥沙运动产生影响,进而影响到地形的冲淤,通过应用"ADCP测沙"技术,对洋山港区悬浮泥沙的运动有了总体认识。分析成果表明:洋山港区含沙量分布涨落潮略有差异;主通道涨潮挟沙能力大于落潮,南北汊道的落潮挟沙能力大于涨潮;洋山港区输沙量大进大出,大潮微冲,中潮冲淤基本平衡,小潮淤积,相对而言,涨潮动力对洋山港区的地形演变作用较大,即涨潮从东部带来的泥沙,部分淤积于港区的西南部,其中又以小潮对淤积的贡献为大;南北岛链间现存的3个汊道分泄主通道下泄泥沙、减轻港区淤积的作用不可忽视。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主。通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上。根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型。应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主.通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上.根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型.应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化.     

洋山深水港四期工程港区增深可行性研究

根据洋山深水港区近期(2009年~2013年)的现场观测资料,通过对多年实测资料的对比分析和数值模拟,深入研究了洋山港海域冲淤变化和四期港区泥沙淤积情况。其结论显示:大小洋山主通道海域海床总体稳定,西北部局部的冲刷环境为四期港区港池航道的增深创造了有利条件,预测洋山深水港区四期工程港池和航道的年回淤强度为1.0~2.0 m,接近二期港区的实际淤强,计算回淤量为457~881万m3,二期工程港池和外航道的成功开挖,表明港区的增深可以实现。     

上海洋山深水港区的选址和规划

通过对洋山深水港区选址和规划的回顾,提出了洋山深水港区具有独特的区位优势、良好的自然条件、可观的经济效益和不错的社会效益;根据北港区建成后的海床冲淤变化,利用数值模拟技术、物理模型试验和船舶航行模拟技术综合分析得出,洋山深水港区北港区规划方案采用半汊道方案为稳妥、合理的方案;归纳了对洋山港总体规划的建议。     

上海洋山深水港区的选址和规划

通过对洋山深水港区选址和规划的回顾,提出了洋山深水港区具有独特的区位优势、良好的自然条件、可观的经济效益和不错的社会效益;根据北港区建成后的海床冲淤变化,利用数值模拟技术、物理模型试验和船舶航行模拟技术综合分析得出,洋山深水港区北港区规划方案采用半汊道方案为稳妥、合理的方案;归纳了对洋山港总体规划的建议.     

洋山深水港四期工程海域冲淤环境及增深研究

文章基于洋山深水港区近期(2009~2013年)的泥沙、水深等和水文实测资料对洋山深水港四期港区水域水沙环境地形冲淤变化和增深可行性进行了研究,并计算了港区增深以后的回淤量。     

瓯江河口及温州浅滩冲淤演变分析

基于瓯江河口和温州浅滩多年实测水文泥沙及地形水深资料,研究其冲淤演变特征。结果表明:瓯江流域径流量呈现年际、洪枯流量差别大的特点,此特性对瓯江河床冲淤变化起着至关重要的作用;瓯江口外及温州浅滩区域由于风浪作用引起泥沙再悬浮,导致其含沙量增大;瓯江河口地形表现为"洪冲枯淤"的特点,尽管河床纵、横向冲淤变化频繁,但河床冲淤幅度和河道容积在年间与年内变化不大,相对稳定;而温州浅滩则处于不断淤涨状态。特别是近期的人工围垦工程的建设进一步加大了其淤积速度,浅滩内普遍发生淤积,其中浅滩南端、北段及邻近灵霓大堤附近淤积最甚。同时,温州浅滩靠南口水道部分由于灵霓北堤建设及完成后封堵了其北侧上浅滩的潮量,从而加大了大、小霓屿岛间进入浅滩的潮量,使得其在1999—2010年间处于冲刷的状态。     

大鱼山填海工程对海床冲淤变化影响分析*

根据舟山大鱼山海域1960—2021年间5个年份的水深地形资料,基于GIS（地理信息系统）技术采用数字化定量冲淤计算和特征等深线叠加方法,对工程附近典型水下地形的平面冲淤和平面形态变化规律进行研究,探讨大鱼山填海工程对周边海床冲淤变化的影响。结果表明：自然状态下,研究区整体处于轻微冲刷状态;填海后,南侧深槽近岸淤积,外侧和北侧深槽继续冲刷,东西两侧浅滩呈现大幅度淤积。大鱼山填海工程极大地改变了原本岸线分布以及周边水动力泥沙环境,最终导致填海区附近海床冲淤变化,但整体仍维持海底的潮滩分布格局。     

洋山深水港工程建设中堵汊问题的思考

洋山深水港是我国首个海岛型大港,辟建在以小洋山为主体的北岛链上,与其隔水相遥的是以大洋山为主体的南岛链,两岛链合围成一平面上呈漏斗状海域,斗口西张,直对悬沙浓度极高的杭州湾。为了获取足够的港区陆域和顺直岸线,工程封堵了北岛链的3个汊道,陆联诸岛,极大地改变了自然环境。本文根据大量伴随工程进行的水文和地形观测资料,以洋山海域所处特殊环境为基础,从堵汊工程前后进出海域的潮致环流的作用以及港区主通道流场结构的变化等,阐明不同工程期对海域水沙运动和海床冲淤的影响,并据此推断,调整洋山深水港最初建港方案,保存颗珠山汊道的畅通是科学合理的。     

上海国际航运中心洋山深水港区平面布置方案

依托外海岛礁地形,在强潮流、高含沙量海域通过封堵汊道形成港区陆域,建设大型集装箱深水港区,工程建设的关键技术之一就是如何确定合理的港区平面布置方案。本文主要结合大、小洋山南、北两条岛链所形成的东口窄(宽约1 000 m)而水深深(平均约50 m)、西口宽(宽约7 600 m)而水深浅(平均约11 m)的喇叭型地形特征,以及海域复杂的水文泥沙条件等,通过论证,推荐实施单通道港区平面布置方案,以利于港区水深的维持、流态的平顺、船舶安全航行以及淤积强度的减少。现场监测表明,港区使用水域在流态、淤强等方面的结果与研究结论基本相符。     

洋山港及邻近海域悬沙输运特征研究*

基于SWEM2D数值模型,建立了一个范围包括洋山港、长江口及杭州湾的二维水流泥沙数学模型。根据2004年5月洋山港实测水文泥沙资料,认为洋山港区域悬沙垂向切变输运较小,可忽略该项对悬沙输运的影响,采用二维泥沙数学模型能基本反映出该区域悬沙输运特点。利用2004年5月洋山港及邻近海域实测水文泥沙资料对模型计算结果进行验证,验证结果表明模型计算结果与实际情况吻合良好。在此基础上,根据模型计算结果计算了洋山港及邻近海域大、中、小潮期间悬沙输运速度。结果表明,洋山港区域悬沙主要以欧拉输运为主,斯托克斯漂移、潮泵输运为辅。该区域西口门高含沙量主要是受到长江口及杭州湾悬沙输运富集的影响。其邻近海域主要的悬沙输运在近南汇边滩以东区域分成两股,一股向北,一股沿着南汇南岸的水下泥沙通道,径直流向杭州湾,并在杭州湾的悬沙输运的带动下,向洋山港流去。     

南通港洋口港区总体规划方案潮流数学模型研究

使用TK-2D软件建立了南通港洋口港区所在海区的基于不规则三角形网格的潮流数学模型,在根据现场实测资料对模型进行了充分验证的基础上,对南通港洋口港总体规划方案进行了潮流场模拟研究。根据模拟计算结果,对总体规划方案实施后对附近主要水道(烂沙洋南水道、烂沙洋中水道、烂沙洋北水道、小洋港水道)的影响进行了分析,从潮流动力角度论证了总体规划方案的可行性。研究结果表明:(1)该海区潮流动力强劲,表现为顺深槽的往复流动,潮流动力维持着该海区的滩槽格局;(2)总体规划方案对工程附近海区的各主要水道潮流动力影响很小,各水道会继续维持其存在,总体规划方案是可行的。     

瓯江口水文泥沙特征分析

在大量实测资料的基础上,对瓯江口海区的地貌特征、河道径流特征、河道输沙特征、潮汐特征、潮流特征、余流特征、波浪特征、含沙量特征、泥沙来源、盐度特征、悬沙粒径和底质粒径特征、瓯江南北口的分流和分沙特征、中水道和北水道的分流和分沙特征进行了分析,根据实测资料分析得到了瓯江口挟沙力公式,得到了平衡水深公式,为瓯江河口的工程开发建设和科学研究提供了基础资料。主要研究成果表明:(1)瓯江口的潮汐属正规半日潮类型,平均潮差在4 m以上,属强潮河口;(2)潮流属正规浅海半日潮流类型,呈往复流动,潮流动力强;(3)瓯江为少沙河流,多年平均年悬移质输沙量为205.1万t;(4)瓯江南北口的平均涨潮分流比为21%和79%,落潮平均分流比为26%和74%;(5)瓯江南北口的平均涨潮分沙比为20%和80%,落潮平均分流沙比为22%和78%。     

垂线平均流速流向计算方法探讨

声学多普勒流速剖面仪可以测量多层水深的流速流向数据,但目前只使用其中符合传统"六点法"的数据,多余数据被舍弃浪费。文章根据传统的"六点法"垂线平均流速流向的计算原理,给出了"多点法"计算垂线平均流速流向的计算公式。根据上海洋山港海域和招远海域实测流速资料,对采用"六点法"和"多点法"计算垂线平均流速流向的结果进行了分析比较。结果表明:"六点法"和"多点法"计算的垂线平均流速值基本相当,但垂线平均流向差值随着垂线平均流速的减小而呈增大趋势。     

大连长兴岛海域沿岸输沙率的定量计算及定性分析

根据波能流法,采用SMB公式、徐啸公式和夏都公式对大连长兴岛海域的沿岸输沙率进行了定量计算,并从泥沙来源、海岸地形与地貌方面,对海域的沿岸输沙问题进行了定性分析。综合定量计算与定性分析的结果,长兴岛海域沿岸输沙属于微弱型,对港口建设无大碍。     

洋山港海区悬浮泥沙运动遥感分析

利用卫星遥感图片对洋山海域悬沙分布规律及运动趋势以及杭州湾、长江口泥沙运动对洋山港的影响进行了分析,提出了长江口下泄泥沙不会直接影响到大小洋山海域;洋山港海区高浓度含沙水体一方面受到杭州湾涨落潮水流携带高浓度泥沙的影响,另一方面水流围绕岛屿形成复杂回流区也造成局部高含沙,岛屿效应引起的局部高含沙是杭州湾岛屿群的共性。     

洋山深水港区四期工程接岸结构冲刷分析

水工建筑物前沿底部冲刷严重,将对建筑物的稳定性造成巨大威胁。洋山深水港区四期工程接岸结构西端区域进行了定期的水下地形测量,本文根据取得的实测数据资料,对洋山水域的水深变化趋势进行分析及分类拟合预测,并与现行规范理论计算结果进行对比、分析得出相关结论,供洋山附近及类似工程参考。     

洋山深水港区工程设计关键技术

洋山深水港区是上海国际航运中心承担集装箱远洋运输的核心港区,工程依托外海岛礁地形,在高含沙、强潮流的开敞海域通过封堵汉道、填海造陆建设的超大型集装箱港区.工程自然条件复杂,工程量大,工期短,技术难度高,外海施工依托条件差,设计从选址、规划到设计、现场实施,围绕一系列关键技术进行了研究,所取得的技术成果可供开发建设外海深水码头时参考.