《近海动力环境中粉沙运动规律的研究》获“中国航海科技奖”一等奖

本刊从中国航海学会获悉，交通部天津水运工程科学研究院主持完成的《近海动力环境中粉沙运动规律的研究》获2007年度“中国航海科学技术奖”一等奖。该项目主要研究近海动力环境较强情况下的泥沙运动规律，研究提出了分3层来描述粉沙质海岸泥沙在潮流和波浪作用下的运移形态的新理论；依据粉沙质海岸泥沙运动机理，建立了粉沙质海岸大风浪下无掩护航道泥沙淤积计算公式，     

长江下游南京河段马汊河口航道流态及泥沙淤积特性研究

选择南京八卦洲河段马汊河入江口门,建立二维潮流、泥沙数学模型,对入江口门航道流态、水流泥沙运动特征以及口门泥沙淤积特性进行研究。结果表明,中、洪水条件下,八卦洲河段内不存在涨潮流,但口门内仍然存在往复流。河床冲淤变形计算结果表明,口门向内泥沙淤积呈由大到小的分布规律,口门回流区淤积厚度最大。不同水文特征年泥沙淤积程度不同,随淤积历时增长,泥沙逐年淤积量略有减少,且淤积泥沙由口门逐渐向航道推进。     

粉沙质海岸的泥沙运动和外航道淤积

文章分析了粉沙质海岸泥沙运动特性和粉沙质海岸外航道泥沙淤积特点,针对粉沙质海岸存在的悬移质、推移质和近底流移质3种泥沙运移形态,提出了计算粉沙质海岸外航道淤积的三层模式,并推导了临底流移质淤积计算的实用公式,进而建立了适用于粉沙质海岸外航道淤积的实用公式,并以黄骅港实测资料为依据,计算了黄骅港曾出现的大风淤积,并与实测结果进行对比,结果显示趋势一致、量级吻合,公式可推广应用。     

黄骅港外航道淤积的二维数学模拟

为了合理模拟和预测黄骅港外航道淤积现象,基于SWAN风浪模型、ADCIRC潮流模型和波流共同作用下的挟沙力模型,建立了描述强风过程中波浪、水流、泥沙变化的二维数学模型,揭示了强风过程中各种复杂动力因素综合作用下黄骅港海域泥沙运动过程以及航道强淤现象,该数学模型的计算结果为黄骅港外航道整治工程提供了依据。     

泥沙粒度对航道回淤的指示——以丹东港出海航道为例

根据鸭绿江河口西水道水流、悬浮泥沙和底质粒度特征的分析,研究丹东港出海航道泥沙淤积的动力机制以及泥沙粒度对回淤的指示作用。分析表明,海域来沙为西水道的主要泥沙来源,泥沙运动以“波浪掀沙、潮流输沙”为主要特征;悬沙和底质粒度对比表明,上航道和中航道段航道回淤以悬沙落淤为主,下航道和外航道段航道回淤以底沙推移为主。航道回淤泥沙作为泥沙运动的“指示剂”,能够较好地揭示航道回淤的机理;采用刘家驹悬沙淤积模式和罗肇森底沙输移模式相结合的方法,估算丹东港大东港区20万吨级航道回淤量为679万m,,与物理模型试验结果较为接近,上述分析方法和公式可适用于砂质海岸航道回淤计算,也为类似航道回淤研究提供了重要的参考和借鉴。     

粉沙质海岸泥沙运动推悬比的确定

提出了海岸泥沙运动中均匀沙和非均匀沙输沙率推悬比和航道淤积推悬比的计算方法。计算数值显示 ,粉沙质海岸上必须同时考虑推移质和悬移质。计算结果与水槽试验结果很接近     

山海关港泥沙淤积问题的分析研究

本文通过现场测验资料,分析了山海关港的自然条件、泥沙来源、动力因素及泥沙运动趋势,计算了沿岸输沙量、港池及航道的回淤情况,对大风浪天航道的淤积情况也做了分析计算,结果表明该港回淤问题轻微,对建港十分有利.     

天津港外航道水动力条件及工程泥沙淤积研究

依据最新的水文、泥沙实测资料,利用风浪潮流泥沙数值模型对开挖深水航道泥沙淤积情况进行了计算。根据近年来现场实测水文、泥沙资料,结合本项研究工作进行了统计分析,为数模计算提供参数;建立了多重嵌套潮流数学模型,计算正常天气下工程实施前、后的海域潮流场分布情况;建立了海域风浪过程计算模型和泥沙运动模型,将波浪、潮流、泥沙模型耦合,计算了在年均含沙量的风浪条件作用下所造成的回淤情况,给出了航道建成后的年淤积分布情况。提出了天津港南、北防波堤延伸到16 0后的航道的淤强分布特征,从泥沙方面为航道的开挖提供了设计依据。     

粉沙质海岸港口布置模式探讨

根据近年来粉沙质海岸的港口工程实践和流场数值模拟结果，分析了粉沙质海岸港口发生淤积的原因，指出了波浪掀沙是港口回淤的主要诱因，沿堤水流运动对航道淤积起着重要作用。为了减小粉沙质海岸航道淤积，推荐了粉沙质海岸修建港口的合理平面型式，即栈桥与双堤环抱式布置，同时讨论了已建港口减淤的合理整治措施。     

粉沙质海岸挡沙堤平面布置经验体会

本粉沙质海岸泥沙运动与泥质和沙质海岸泥沙运动规律不同,因为对其认识不足,唐山港在建设初期,遇到了航道骤淤,集中淤积等问题,随着问题的发生和解决,对粉沙质海岸泥沙运动规律有了越来越深的认识,挡沙堤也随认识的深入多次调整,最终圆满解决了航道回淤问题。本文重点介绍唐山港粉沙质海岸泥沙运动研究及挡沙堤平面布置的变化调整过程。