京唐港粉沙质海岸风暴潮骤淤及整治工程措施物理模型试验

分析了粉沙质海岸京唐港附近自然条件,回顾了该港口近20 a来的工程实践和探索研究,阐明了风暴潮引起的航道骤淤机理.开发建立了波浪潮流共同作用下泥沙物理模型,首次成功地进行了风暴潮骤淤物理模型复演,并对抵御风暴潮骤淤的挡沙堤整治工程措施进行了试验研究,提出了京唐港航道抵御风暴潮骤淤的挡沙堤布置应采用平行航道的东西挡沙堤平齐的延堤方案基本结论,该方案实施后效果良好.该研究的技术手段及京唐港挡沙堤布置完善的成功经验可为类似工程实践提供借鉴,具有重要的推广应用价值.     

黄骅港外航道寒潮风暴潮及大浪作用下泥沙骤淤数值模拟

建立了多重嵌套网格的渤海湾风暴潮一波浪一泥沙运动数值模式,模拟了渤海湾2003年10月的一次强寒潮风暴潮.以黄骅港航道整治工程为例,模拟研究了航道整治工程前后的流场和泥沙场.研究发现,寒潮风暴潮期间,风暴潮引起的沿岸流使得黄骅港外航道跨越航道横流明显增强,为输沙提供了动力条件;黄骅港二期外航道在此次风暴中骤淤严重,口门外3-19 km段泥沙回淤在2.0 m以上;采用三期拦沙堤防护工程可以规避近岸破波区高含沙水流,外航道最大淤积区向外移,可以起到明显的防淤减淤作用.     

长江口北槽深水航道回淤相关问题分析*

从滩槽泥沙交换角度对长江口北槽深水航道回淤热点问题进行分析。取得新的认识：1）对长江口拦门沙河段滩槽泥沙交换而言,温度、盐度以及上游来水来沙均是独立存在的因素,但都不能独立起作用或作用很弱,对北槽深水航道回淤影响也非常有限;2）在长江口拦门沙河段滩槽泥沙交换中,拦门沙浑浊带、近底高含沙水体、南导堤越堤输沙、坝田淤积、边滩坡度及河床密实度变化以及层化和制紊效应等均是伴随而生的过程,这些现象的变化具有很好的一致性,但均不是独立存在的,不能独立对北槽深水航道回淤产生影响;3）波浪作用是引起长江口拦门沙河段滩槽泥沙交换往“冲滩淤槽”方向发展的根本动力,在北槽深水航道回淤原因分析及减淤研究中应抓住这个关键。     

长江口12.5 m深水航道回淤变化及其影响因素*

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料，对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明：1）长江口12.5 m深水航道常态回淤量大，年际间存在波动，多年平均年常态回淤量约为6 500万m3，2012年后总体呈减小趋势，目前基本稳定在5 000万m3，年回淤强度约1.3 m/a；2）回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征，即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中；3）影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言，主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4）年际回淤变化总体呈减小趋势，其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关；北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境，其实测减淤幅度为17.6%。     

某挖入式港池的回淤分析

基于珠江口横门岛沿岸某客运港项目,对挖入式港池及航道的泥沙回淤进行研究分析。分析该工程水域的泥沙特性和运动特征;阐明泥沙问题是本工程的一个关键难点;提出三种不同总平面布置方案。建立二维潮流泥沙模型,计算不同方案下的泥沙回淤情况,从泥沙和水流角度,推选最优方案。     

通州湾港区一港池回淤对策

通州湾港区一港池建在辐射沙洲南缘腰沙高滩上,港池航道开挖后的回淤问题是工程设计关注的焦点。设计时通过研究工程海域潮流、波浪、泥沙、底质等自然特征,分析影响回淤的主要因素,从挡沙堤平面布置、备淤深度确定、维护疏浚、船舶吃水控制等方面提出一系列针对性措施。研究认为:通州湾港区一港池建在粉砂质浅滩上,港池航道开挖必会出现回淤,但一港池坐北朝南,受掩护情况较好,产生骤淤的几率较小。先期可通过港池航道试挖、预留足够备淤水深、配备高效率的挖泥船、控制船舶吃水来应对回淤问题,将来可结合回淤观测成果、维护难易程度、船舶进出港影响,综合考虑是否建设挡沙堤。     

潍坊港西港区5000吨级航道防沙堤布置方案

潍坊港西港区航道位于的小清河河口,泥沙淤积严重,制约潍坊港西港区的发展,需要修建5 000吨级航道。提出3个防沙堤平面布置方案,通过波浪、潮流、泥沙数模试验分析各方案的回淤量;然后从经济角度估算各方案的工程建设费用,计算各方案年度寿命周期成本,综合比选,确定最优方案为短堤方案。     

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。     

潮流泥沙数值模拟在潍坊港规划中的应用

将潮流泥沙数学模型应用于潍坊港总体规划方案比选研究。采用MIKE21软件建立潍坊港二维潮流泥沙数学模型,对总体规划的各项方案进行水流、地形冲淤、航道回淤等方面的数值计算,并进行方案间的比较分析。研究结果表明,各方案工程实施后流场无明显差别,周边地形冲淤变化不大且差别较小;航道回淤是该区域规划方案选择的关键因素,整体发展方案明显优于分离式方案;经多方面考虑离岸岛堤式方案尚不可行。     

天津中心渔港进港航道尺度论证与航道泥沙回淤研究

天津中心渔港作为一个新建海港,航道的选线恰当与否直接影响到工程投资及建成后的维护费用。为此,在充分认识中心渔港所在位置的自然条件的基础上,对进港航道尺度进行了论证,进而对航道拟选线路方案进行了泥沙回淤分析。研究表明,选择航道长度相对较短、航道走向和水流夹角尽可能小的航线可以明显减小工程后泥沙回淤强度。     

拦沙堤与潜堤的布置形式对砂质海滩的影响

文中以日照港石臼港区东作业区煤码头岸线退岸还海修复整治工程为例,探讨了拦沙堤和潜堤的不同布置形式,对工程水域波浪潮流泥沙以及形成砂质海滩剖面的影响。拦沙堤可一定程度上减小泥沙输移,且海滩在拦沙堤的环抱下更接近自然平衡岸线的弧度,使淤积环境变弱。而潜堤可一定程度上减小沙滩的侵蚀程度,且对泥沙外移有一定的拦截作用。在实际的工程实践中,合理的布置潜堤和拦沙堤,可有效减少岸滩冲淤,维持稳定的海滩形态。     

长江口深水航道减淤工程实施效果评价

为降低长江口深水航道常态回淤量，分先期工程和完善工程两阶段实施长江口深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程。利用北槽深水航道减淤工程实施前后的实测数据，综合分析了工程实施前后水沙通量、含沙量、流场、周边河势、航道减淤等方面的变化情况。结果表明：1）先期工程实施后，南导堤涨潮越堤水沙显著减少，北槽含沙量明显降低，航道南侧横向水沙输移得到有效抑制，工程实际减少常态回淤量约17.4%；2）完善工程实施后，南导堤涨潮越堤水沙基本阻断，北槽中下段含沙量也有所减小，北槽潮流方向更加归顺，常态回淤量降幅约5.6%；3）工程达到了预期的航道减淤目标，工程治理方案合理，航道减淤效果符合预期。     

盐城港滨海港区30万吨级航道方案研究

通过工程区域的建设自然条件分析、潮流及泥沙回淤数学模型试验、船舶操纵模拟试验、主要经济技术指标等对工程航道方案进行研究比选并给出推荐方案。     

神华黄骅港外航道泥沙淤积问题总结与探讨

对黄骅港海区的水动力泥沙环境等自然条件进行分析,基于黄骅港航道十多年的现场观测资料和近几年的研究成果,对外航道泥沙运移形态、回淤机理和回淤泥沙来源等问题进行论述和探讨。提出了黄骅港航道回淤的3种泥沙来源,即近岸浅滩中转泥沙、航道两侧滩面泥沙、疏浚废弃泥沙,并分析了在回淤中所占的比例及其变化。     

石浦港航道工程潮流泥沙数值模拟

分析工程海区自然条件,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,研究各航道方案影响下的潮流泥沙运动规律,并分析大范围海域潮流特征、进港航道口门位置流态特征、航道内横流、对周围港区影响、对潮位影响和对石浦港5个口门分流比的影响等,预测各方案泥沙回淤与莫拉克台风过程下的骤淤情况。     

连云港港赣榆港区起步工程泥沙问题研究

泥沙问题是连云港港北翼的赣榆港区和航道建设的关键问题之一。文中在进行自然条件分析的基础上,利用MOHID二、三维潮流泥沙数学模型对该港区实施后的潮流场及港池、航道泥沙回淤进行了计算模拟,对不同工况潮流流态、航道横流及对周围海区影响范围进行了分析,不仅给出不同工况下港池和航道的年回淤值,还对9711号台风作用下港池和航道的骤淤情况进行了计算预报。综合以上研究成果,提出推荐方案。     

崖门出海航道疏浚工程潮流泥沙变化数值模拟

崖门出海航道穿越黄茅海，是连接银洲湖和珠海高栏港的重要通道。采用数学模型在对最近的水文数据和地形冲淤资料验证的基础上，对崖门出海航道的进一步浚深方案进行了潮流泥沙运动模拟和航槽回淤计算。计算结果表明：东航道水沙条件相对较优，泥沙回淤主要集中在拦门沙航段，具有进一步提升通航标准的空间，在同等条件下可选择优先开发东航道。     

长江口深水航道泥沙回淤问题的分析

长江口深水航道治理工程的一期工程正在顺利实施,二、三期工程有待继续。该项宏伟工程能否取得预期效果,关键在于泥沙回淤问题。文章简要介绍以泥沙数学模型为主,以泥沙物理模型为辅的研究手段和对泥沙数模的验证;分析了长江口深水航道的治理原则和治理工程的作用; 对关注的主要问题进行了讨论。     

南通水道航道回淤原因分析

针对南通水道近期航道回淤急剧增加的现象,采用实测资料与数学模型相结合的手段分析航道回淤的内在与外在原因。研究结果表明:南通水道河道宽度由2 km放宽至6 km,动力分散减弱,泥沙易落淤形成水下暗沙,水下暗沙在弯道环流的作用下,横跨航槽输移;近期在南通水道附近实施的沪通长江大桥与通州沙西水道河道整治工程是航道回淤量急剧增加的直接原因;近年来福姜沙河段持续冲刷,为南通水道航道回淤提供了部分泥沙来源。     

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。