通州湾港区高滩围堤设计关键技术

通州湾港区位于南通市腰沙、冷家沙区域,地处辐射沙洲南缘,低潮时滩面出露,潮差大.通州湾港区规划方案体量巨大,需通过大面积围填高滩形成港区陆域,围堤建设是陆域形成的前提条件.通过研究波浪、潮流、地质等基础资料,结合模型试验和工程实践,从堤顶高程、堤心材料、抗滑防渗防冲刷分析、施工要点等多方面进行研究、总结大潮差粉砂底质环境下高滩围堤设计的关键技术,为后续工程提供参考、积累经验.     

太仓—南通河段滩槽水沙交换及其演变关联性研究

依托长江南京以下深水航道建设工程,利用工程河段实测水文、地形资料,研究了通州沙和白茆沙河段局部滩槽水沙交换和河床演变的特征和关联效应,同时根据通州沙河段水沙交换时空分布特征确定了一期工程潜堤工程范围和各堤段高程。通过分析认为:在通州沙—白茆沙粉细砂底质为主的分汊感潮河段,滩槽沙量交换主要通过悬沙搬运实现,而潮流(尤其是落潮流)是掀沙、输沙和引起滩槽水流和悬沙交换的主要动力,其中,落潮流引起的水沙交换是塑造和改变局部滩槽形态和影响局部深槽稳定的重要因素。考虑到通州沙河段弯道水流对滩面的冲刷,在潜堤左缘布置丁坝群对滩面进行守护。     

长江通州沙河段12.5m深水航道碍航分析

分析通州沙河段水流泥沙特征、航道水深条件及航道变迁。从河势变化、河床滩槽冲淤变化等分析通州沙河段深水航道碍航原因。研究表明通州沙河段下段由于河道展宽、洲滩不稳、水流分散及涨落潮流路分离等,造成河势不稳、滩槽不稳。首先是河道展宽,洲滩分流水流不集中、上下过渡段深槽淤浅,出现碍航。其次是河道展宽、主流摆动、边滩淤长、心滩活动造成航道水深不足。另外,洲滩变动,主槽相应变化,滩槽不稳导致航槽不稳。稳定通州沙下段活动洲滩是河势稳定、航道整治的关键。     

钦州湾滩槽地貌体系演化数值模拟研究*

钦州湾的滩槽地貌体系由东、中、西3条主要的涨、落潮水道和相间分布的沙脊(洲)组成。利用3D、无结构网格、有限体积法、并行计算的FVCOM数值模式对整个钦州湾水下地形的冲淤演变进行模拟研究。结果表明,槽冲滩淤的冲淤格局反映出潮流是塑造和维持钦州湾滩槽地貌体系演变的主导动力;钦州港对东水道2000年9月—2002年12月、2004年2月—2008年12月分别进行的3万吨级、10万吨级航道疏浚工程引起了目前的滩槽地貌体系的冲淤调整,初期强度较大,随后缓慢下降,这一调整过程将持续很长一段时间;各类工程的影响相互叠加,须密切关注。     

温州港深水航道潮流泥沙数值模拟

根据实测资料对温州港深水航道海区水沙环境进行分析,针对工程区岸线不规则、地形复杂、岛屿众多和滩槽交错等特点建立基于不规则三角形网格考虑波浪作用的潮流泥沙数学模型。在对模型进行充分验证的基础上,研究深水航道一期工程实施后的潮流泥沙运动规律,分析流场特征和航道内横流,预测航道内泥沙年回淤以及极端天气条件下发生骤淤的可能性。主要结论有:航道内水流流态平顺且横流不大;年淤强介于0. 0～0. 62 m/a,年淤积量为177. 3万m~3;极端天气条件下,底部泥沙以浮泥形式出现,航道内水流流态平顺且动力条件较强,浮泥难以在航道中长期存留,但应注意其短期碍航。     

基于滩槽水流交换的通州沙水道航道整治工程布置研究

长江下游通州沙水道滩槽相间,水流条件复杂,通过现场水文观测资料分析和数学模型计算等手段对通州沙河段的水位差、沿程分流比变化及水体交换时空特征进行了系统分析,在此基础上提出航道治理思路和治理措施,预测工程整治效果.分析成果表明,横向水位差的存在是通州沙河段滩槽水体交换频繁的重要动力因素,从而导致航道碍航.通过分析通州沙水...     

通州湾港区围填海工程起步方案比较

围填海工程在促进区域经济发展的同时会对周边海域滩槽形态、生态环境产生一定的影响。以通州湾港区起步工程为例，通过建立潮流数学模型，模拟南黄海辐射沙脊群海域的潮流形态。在此基础上，比较了两套不同围填海开发方案对工程区域滩面的冲淤影响。从整体上看，两套方案对工程周边海域的海底冲淤产生明显影响，但随着时间的推移趋于平衡。基于目前的模拟结果，先期实施离岸式的二港池更有利于维持小庙洪水道的畅通以及滩涂资源的保护。     

大连太平湾海区水动力泥沙环境特征分析

针对大连太平湾海区建港的需要,基于现场实测水文泥沙资料及有关文献,对太平湾海区的水动力泥沙环境特征进行了分析研究。研究结果表明:太平湾海区波浪潮流动力不强,泥沙来源少,正常天气条件下水体含沙量小,底质泥沙粒径较粗,底质泥沙运动不活跃,海床长期保持稳定,具备深水港口开发建设的条件。     

长江上游余家湾重点滩段航道演变及维护措施浅析

长江上游余家湾滩段航道条件复杂,是长江宜宾至泸州段航道三处通行控制河段之一,也是长江上游著名的浅险滩之一。近年来,该滩在外界因素影响下,河道条件和航道条件已发生了较大变化,导致主航槽分流比降低,水面线下降,航道演变剧烈,枯中水期航道维护尺度紧张。为确保滩段航道畅通安全,本文在系统性分析外界因素、上游来水影响和滩险演变等基本情况的条件下,针对性的提出了余家湾滩段下一步维护措施和改善性建议。     

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。     

钦州湾围滩工程前后潮流场的数值模拟

基于双时间层的有限差分方法(ADI),建立了水深平均二维浅水潮流数学模型,采用逆风格式和追赶法求解二维浅水方程,通过建立钦州湾二维潮流数值模型重现钦州湾的潮位和潮流变化状况。模拟结果与同步进行的岸边潮位及海上潮流的观测值校验结果表明,实测潮位资料与对应时间的计算结果吻合良好,实测潮流与对应时间的计算结果十分接近。模拟计算结果真实地反映钦州湾的潮位变化和潮流运动状况。钦州湾围滩工程实施前后的潮流场数值模拟研究结果表明该工程建设不会对海域水动力学条件产生较大影响。     

温州状元岙化工码头工程潮流泥沙数模研究

采用水动力泥沙条件、底床冲淤演变分析及二维潮流泥沙数值模拟手段,对拟建的温州港状元岙港区化工码头工程方案进行了研究。研究结果表明:(1)工程海区潮汐属于正规半日潮类型,为强潮海区;(2)工程海区潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动呈往复流形式;(3)工程海域深槽多年来在波浪潮流作用下一直处于稳定状态;(4)规划的化工码头走向与涨落潮流走向基本一致;(5)规划的化工码头实施后工程附近海区的涨落潮流速呈增加趋势,码头前沿会略有冲刷;(6)化工码头建设对锚地流场没有影响;(7)化工码头工程方案是合理可行的。     

花场湾自然条件及海床演变分析

通过对海南花场湾海域潮汐、潮流、泥沙、波浪以及底质沉积物等自然条件的分析,对该海区的水动力、泥沙环境及海床演变规律进行了研究,论证了花场湾海域略有冲刷的基本特征。     

广州港出海航道三期工程潮流数学模型研究

用TK-2D软件建立了广州港深水航道所在海区的基于不规则三角形网格的潮流数学模型,在采用现场实测资料对模型进行充分验证的基础上,对伶仃洋深水航道进行了潮流数值模拟研究,从潮流场角度分析了深水航道开发的可行性。研究结果表明,深水航道方案实施后,整个伶仃洋流场基本不变,只是沿伶仃航道轴线附近,由于受航道开挖的影响,局部区域流速和流向略有变化,从潮流动力角度讲,伶仃航道是可以继续开挖的,广州港南沙港区深水航道三期工程是可行的。     

海南岛西南海域泥沙特征及地形演变

基于水文泥沙测验及遥感影像资料分析海南岛西南海域泥沙特征,采用不同沿岸输沙公式对比计算海域的波浪沿岸输沙量,采用多年实测地形数据研究岸滩的演变规律。结果表明:海域内含沙量大潮大于小潮,但总体上悬沙含量较低;研究海域内径流对输沙影响较为有限,但受沿岸波流输沙的影响相对较大;而海区的悬移质颗粒比较均匀,颗粒较细;沿岸段波浪沿岸输沙能力净输沙方向均为自南向北,年净输沙能力在6.72万~13.31万m~3;岸滩演变的主要动力是波浪、波生沿岸流和潮流共同作用导致东方市所辖岸线的变化总体以自然冲淤变化为主,但冲淤强度有限,变化幅度不大。     

防城港码头工程前后潮流场的数值模拟

基于双时间层的有限差分方法(ADI),建立了水深平均二维浅水潮流数学模型,采用逆风格式和追赶法求解二维浅水方程,在对模型进行潮位验证和潮流验证的基础上,对防城港码头工程实施前后的潮流场进行了数值模拟研究。研究表明:该工程建设不会减少湾内纳潮量,不会对海域水动力学条件产生较大影响,只会对码头附近产生较小影响。     

潮段平均流速计算方法研究

在海岸、河口、海湾等地区,潮流是最基本海水运动和主要的水动力因素之一,受海底地形、岸线和岛屿的影响,潮流运动基本呈现为往复运动,即涨潮流速和落潮流速方向相反,相差180°左右。描述往复运动潮流动力强弱的重要指标之一是潮段平均流速和潮平均流速。结合实际海区的实测潮过程,文中对潮段平均流速的3种计算方法和对水文全潮的潮平均流速的3种计算方法进行了对比研究。研究结果表明,不同的计算方法其结果存在着误差,建议潮段平均流速采用积分平均方法,潮平均流速计算采用加权平均法。     

天津滨海新区沿海潮流特征及通航条件分析

建立涵盖天津新港、海河口港区、临海产业区、南港工业区等天津港主要港区的海域潮流二维数学模型,并通过实测潮流、潮位资料进行模型率定。在计算成果与实测资料的误差满足精度要求后,通过潮流数学模型模拟分析项目建设前、后工程附近海区的潮流分布特征,对主要港区和进港航道口门附近的通航水流条件进行综合评价。