建闸河口潮波变形概化模型研究*

概述潮汐河口潮波变形的普遍性及建闸前后影响变形的不同因素。建立了概化河口闸下河道物理模型,说明了模型设计的理论依据及模型布置方案。通过概化模型对建闸河口不同引河长度的潮波变形特性进行模拟研究,得到不同闸址建闸后潮波变形的共性和差异。闸下引河长度对潮波变形的影响明显,随着闸址距河口距离的增加,沿程潮差的增减趋势发生变化;建闸后涨潮平均流速与落潮平均流速的比值变化趋势与引河长度紧密相关。     

建闸河口闸下淤积问题研究综述*

挡潮闸作为河口治理的一项重要措施,在我国广泛采用。河口建闸在为河口地区的经济发展做出积极贡献的同时也带来了严重的闸下泥沙淤积问题,限制了河口资源的综合利用。介绍我国建闸河口闸下淤积情况,并阐述国内外学者针对闸下淤积问题进行的机理探讨和模拟研究。总结出影响闸下淤积形态的多个因素,包括潮流作用、闸下引河长度、河口泥沙的动力特性、闸下港道类型以及建闸位置等。提出以前的研究中存在的缺陷并针对性地建议今后的研究方向和研究途径。     

不同引河长度下河口闸下淤积形态数值研究

闸下淤积是河口建闸的关键问题,直接关系到工程的成败。基于甬江及口外海域金塘水道实测水文泥沙资料,建立平面二维水沙数学模型,分析计算不同引河长度下的闸下淤积特点以及对北仑港区、镇海港区水沙运动和地形变化的影响。计算结果表明:在上游径流及外海来沙相同的条件下,闸址离河口越近,闸下河道因建闸引起的淤积量越小,但闸下淤积强度越高;建闸对北仑港区无显著影响,对镇海港区影响较大,当闸址位于镇海港区上游时,闸址距港区越近,淤积影响越显著。     

甬江河口建闸工程闸下淤积数学模型研究

闸下淤积是潮汐河口建闸的关键问题之一。针对甬江河口建闸工程,建立平面二维水沙数学模型,分析计算河道淤积现状、不同建闸方案工程后的淤积情况以及建闸工程对北仑港区、镇海港区水沙运动和地形变化的影响。计算结果表明,河道目前处于淤积状态,沙源主要来自外海。工程实施后,闸上因受闸保护河道基本无淤积,而闸下淤积影响较大。从整个河道看,闸址越靠近河口,受保护的上游河道面积越大,由闸下淤积带来的河道总体泥沙淤积增量越小,甚至小于目前的河道淤积量。闸下淤积对镇海港区影响较大,对北仑港区影响较小。     

里下河地区入海通道闸下淤积的原因及对策

里下河地区入海通道闸下淤积的主要原因是河口建闸后上游径流量减少、落潮历时延长、流速减弱、潮流量、潮波变形、潮汐水道变化和围垦不当等,闸下淤积影响了工程益的充分发挥。减淤措施有水力冲淤、机械清淤,防淤措施有工程措施和植物措施。应依据河口淤积特征,全面规划,综合治理。     

挡潮闸外迁对闸下水动力特征影响的概化模型研究

以苏北沿海的王港河口为原型,建立潮汐河口三维水动力概化数学模型,分别对挡潮闸迁移前、后的闸下水动力过程进行模拟。通过对比闸下潮位、流速及流向的特征变化,分析挡潮闸外迁的相关影响。结果表明:挡潮闸外迁后,闸下潮波变形现象减弱,涨、落潮历时趋于相近、不对称性减弱,有利于改善涨落潮流输沙不等现象;闸下水动力环境增强,平均流速增大,垂向各层流速的分布更加均匀,且表、底层流速比增大,有利于加强闸下冲刷、减轻淤积;闸门外迁对河口外的流速分布影响较小。上述结果可为类似的强潮流河口挡潮闸外迁论证以及外迁后的闸下淤积研究提供参考。     

盐灌船闸下游淤积规律及减淤措施的研究

连申线是江苏省南北向主要水运通道,其北端由盐灌船闸经武障河接灌河出海或南下,但武障河的淤积将成为开通该航道的主要障碍,灌河潮汐上溯经武障河直抵盐灌船闸,潮波变形,闸下河段淤积严重,是开发该河道的难点。本文通过全程水文测验及全河段整体模型试验,摸清了武障河的淤积规律、淤积量及沿程分布;认识了河道天然冲淤平衡的机理;研究了水力冲沙的作用与效果;提出各区段采取不同清淤措施,以到达航深的要求。通过该科研项目的研究,对解决潮汐河口闸下淤积的难题具有重要的参考价值,为深入研究开拓了思路。     

河口建闸对河道河口及近岸海域水环境的影响研究

应用一维、二维水流、水质模型模拟一个典型河道在建闸前后河道、河口及近岸海域水环境状况。分析表明,河口建闸使河道内污染物平均浓度达到建闸前的1.0~3.5倍,使河口及近岸海域影响的水域面积最大值增加了将近7倍。     

海州湾滩涂围垦对临洪河口闸下河道淤积的影响

随着沿海经济的发展,围垦已成为解决土地资源稀缺问题的主要方法。海州湾滩涂围垦面积较大,且距离临洪河口较近,有可能造成其上游河道的淤积,进而影响该地区的防洪排涝。应用MIKE21模型对海州湾及邻近海域的潮流场进行模拟,分析围垦前后河道内水动力条件的变化。相较于围垦前,围垦邻近区域的涨落潮平均流速基本均有所减小,而河道内的水动力条件变化则很小,沿程各断面的落潮平均流量均有所减少,但减少的量值不大。采用根据窦国仁河相关系推导出的分析模式,预估围垦引起的河道淤积厚度为2 cm左右,说明海州湾滩涂围垦不会对临洪河口闸下河道的淤积产生大的影响。     

拦河闸坝运行调度下水流运动特征研究

基于晋江下游潮汐河工模型,根据晋江河口拦河闸坝运行目的以及晋江下游河道潮汐特征,概化了3种典型的运行方式.与上游不同流量进行组合,进行了不同运行方式下对比试验,观测分析了建闸后不同运行方式下潮位、流场的变化特征以及对河床变化形成的影响.并综合研究成果,提出合理的调度运行方式和改善措施.     

连云港港航道扩建工程防波堤方案研究

分别对连云港港30万吨级航道扩建工程的两种有防波堤方案及无防波堤方案进行了工程前后平面二维潮流泥沙的数值模拟.利用窦国仁悬沙不平衡输沙方程及河床变形方程式,进行了正常天气和台风天气下的航道底部淤积计算,比较分析了3种方案对航道淤积的影响.模拟和计算结果表明,有防波堤方案1在防浪挡沙方面要优于其它两个方案,是较为合理的防波堤布置方式.     

长江口潮汐河段挖入式港池回淤研究

以新通海沙围垦工程挖入式港池为例,针对长江口潮汐河段挖入式港池回淤问题,采用数学模型模拟了港区水流泥沙运动。结合相关河段实际回淤调查,研究了港池内水流条件分布与回淤分布,对港池回淤进行了估算。分析结果表明,港池内淤积分布形态与港池内水流分布规律相似,回淤估算结果与实际工程调查结果相符,可为潮汐河段挖入式港池的回淤预报和减淤措施提供重要参考依据。     

长江口航道治理研究中数、物模技术的应用

潮汐河口受径流和潮流共同作用。径潮流动力的不同及其复杂的时空变化导致河口的不同区段水沙特性等也明显不同。在河口治理研究和工程实践中必须充分考虑这些特征。河口治理研究应采用数模、物模多种手段综合研究的方 法,因数模和物模技术具有不同的特点和适用范围,研究方法及具体评价指标应根据研究区段的水沙特性和研究目的合理选用。以长江口深水航道治理工程的实践为例,介绍数物模综合研究技术的应用及效果。     

波浪作用对淤泥质河口边滩促淤后淤积影响研究

受波浪掀沙作用影响,河口边滩工程促淤效果的合理预测始终是工程泥沙研究的难题之一。在文献[1]提出的淤泥质河口边滩促淤后淤积预报模式的基础上,就波浪作用对工程促淤效果影响进行了研究。通过建立长江口—杭州湾海域的平面二维水沙数学模型和波浪模型,计算不同波浪场作用下促淤工程区泥沙淤积强度。藉此,定义了波浪作用引起的淤积影响系数k0,并建立了系数k0与相对波高(波高水深)的关系。由此,结合促淤区内分级波浪数值模拟结果,给出了综合反映促淤区1 a内各级波况的影响系数统计平均值k0,并将k0代入文献[1]提出的淤泥质河口边滩促淤后淤积预报模式,结果表明促淤区年淤积强度计算值与实测值吻合较好。     

黄骅港外航道骤淤分析

通过对黄骅港海域的海岸类型、波浪、潮流、含沙量、泥沙特性及泥沙运移形态等自然特性的研究,分析了黄骅港外航道开挖以来屡次出现强淤和骤淤的原因及特点。     

粉沙质海床上人工岛周围波流冲刷试验

以现场天然沙为试验床质，利用系列模型，采用不规则波与潮流相结合的方式，对江苏LNG接卸站人工岛周围的冲刷情况，进行了系统试验。试验研究了波浪、潮流在不同组合情况下人工岛周围海底的泥沙冲淤变化，得出冲刷段和淤积段的分布及其强度，同时还对相应的防冲刷工程措施进行了研究。     

广东台山电厂煤港泥沙淤积问题研究

在现场实测水文泥沙资料的基础上.本文通过水文泥沙分析、二维潮流数学模型计算、泥沙淤积计算及泥沙淤积物理模型试验等手段.对煤港工程泥沙淤积问题进行了分析研究.弄清了港址附近海域泥沙来源、泥沙特性及水流泥沙运动规律.对煤港方案泥沙淤积量进行了预报.从泥沙淤积角度论证了煤港建设的可行性.     

潮汐河口淹没丁坝群坝田淤积特征及成因分析

潮汐河口淹没丁坝群坝田水动力条件复杂多变,坝田复杂的水流结构决定了坝田内的泥沙淤积过程及淤积形态。以长江口北槽丁坝群形成坝田为例,分析坝田形成后淤积形态及淤积速率特征和规律。分析结果表明:随着时间推移,坝田内2 m等深线逐渐向距坝头0. 2倍坝长处靠近,5 m等深线逐渐向坝头处靠近;坝田的初始容积与冲淤平衡时的平衡容积呈对数关系;在丁坝间距为3～4倍坝长时,坝田内淤积分布最为均衡;坝田内淤积速率的拐点均出现在坝田形成后5～6 a。另外,从工程影响淤积丁坝布置参数方面探讨坝田内淤积特征的成因。