长江南京以下12.5 m深水航道一期工程整治效果多水文条件物模研究*

针对太仓至南通河段两个重点碍航河段——通州沙水道和白茆沙水道的碍航特性,实施长江南京以下12.5 m深水 航道一期工程,目标使12.5 m深水航道从目前的太仓港上延到南通港。通过动床物理模型试验对该一期工程的平面方案在 平常水沙2 a和丰水年条件下进行了对比研究。该工程方案的通州沙工程能起到较明显的沙体守护效果,通州沙顺堤和齿坝 能遏制通州沙及狼山沙沙体左缘的冲刷后退,并能遏制狼山沙窜沟的冲刷发展,且狼山沙东水道碍航浅段水深条件有所改 善。白茆沙工程亦能起到较明显的沙体守护效果,能遏制沙头冲刷后退的趋势。该工程对白茆沙头部南侧的小沙包有较明 显冲刷作用,白茆沙南水道进口段有一定程度冲刷,航行条件改善。对比分析表明方案在1 a丰水条件下对河床的调整趋势 与两年平常水沙年条件下的试验结果基本一致,但工程效果略有减弱,总体上来说该工程方案在两种水文条件下均可以达 到工程建设目标。     

长江南京以下12.5m深水航道一期工程总平面方案优化

通州沙、白茆沙河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的2个重点碍航浅滩。在工程河段水沙特性研究的基础上,利用数模、物模试验对工程方案平面布置、通州沙潜堤齿坝高程、通州沙中水道过渡段高程以及白茆沙齿坝高程进行优化并形成优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施在一定程度上遏制了通州沙、狼山沙冲刷后退的趋势,有利于白茆沙的稳定,稳定两汉分流,形成南北水道稳定的分汊格局。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程总平面方案优化

通州沙、白茆沙河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的2个重点碍航浅滩。在工程河段水沙特性研究的基础上,利用数模、物模试验对工程方案平面布置、通州沙潜堤齿坝高程、通州沙中水道过渡段高程以及白茆沙齿坝高程进行优化并形成优化推荐方案。研究表明,优化推荐方案的实施在一定程度上遏制了通州沙、狼山沙冲刷后退的趋势,有利于白茆沙的稳定,稳定两汊分流,形成南北水道稳定的分汊格局。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程白茆沙水道工程局部冲刷试验研究——Ⅱ：模型试验*

采用局部正态模型对长江南京以下12.5 m深水航道一期工程白茆沙水道工程进行了局部冲刷试验研究,试验结果表明:1)白茆沙水道工程S1丁坝、S2丁坝、S3丁坝以及南侧围堤堤头等附近易产生较严重的局部冲刷,应重点防护;2)优化方案不仅防护效果好,而且护排布置合理,能同时满足工程安全和节约投资的需求.     

新开沙—裤子港沙河段近期河床演变及对深水航道工程的影响

长江南京以下12. 5 m深水航道一期工程的实施稳定了通州沙东水道下段至狼山沙东水道12. 5 m深水航道右边界,但深水航道左侧边界(新开沙—裤子港沙河段)因未采取整治措施而仍处于自然演变状态。经对该区域自一期工程实施以来的地形变化进行分析,结果表明:新开沙右侧沙尾向窄长型发展,沙尾淤积下延;裤子港沙滩面冲刷,沙尾淤长南压并进入航道内;新开沙—裤子港沙之间串沟持续发展,并于2015年12月10 m等深线贯通。这些变化都将对深水航道水深维护产生不利影响,建议尽快开展深水航道后续完善工程的相关研究。     

长江中游牯牛沙水道航道整治一期工程效果分析

牯牛沙水道为长江中游近期出现的重点碍航浅水道,整治好该水道对长江中游航道的畅通具有重要意义。交通运输部于2010年2月批复同意实施该水道航道整治一期工程。简介牯牛沙水道演变特点、主要影响因素、碍航特性与整治方案,详细分析牯牛沙水道整治前后过渡段变化情况、牯牛沙边滩淤积情况以及航道改善情况,重点分析一期工程整治效果,预测演变趋势,提出后续工程建议。一期工程实施后,工程效果良好,总体河势更趋稳定,牯牛沙边滩淤高展宽,利于枯水期水流集中,过渡段浅埂得到较为有效冲刷,淤积减少,碍航程度减轻,浅区航道条件改善,为后续工程的实施创造了有利条件。分析认为:一期工程效果将会随着建筑物功能的继续发挥进一步显现,达到预期目标。     

长江中游牯牛沙水道碍航原因分析

针对牯牛沙水道航道问题,根据近50年河道实测地形资料,分析了牯牛沙水道河床演变特点、碍航特性及浅区成因。结果表明:牯牛沙水道碍航主要是由于过渡段河道宽浅。虽然近年来该河段已实施的一期工程抑制了牯牛沙边滩的冲刷后退,但一期工程高程较低,未改变过渡段宽浅的河道格局,过渡段水流分散,洪枯水流路不一致,一期工程还不能完全有效导引水流冲刷过渡段浅埂,造成过渡段航槽时而出浅;且三峡工程蓄水运用后汛后退水期缩短,浅滩退水冲刷强度减弱,航道条件难以保持稳定的4.5 m水深。     

口岸直水道治理思路和工程布置

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一。基于多年实测地形资料对口岸直水道的河床演变趋势等进行了深入分析,形成了口岸直水道12.5 m深水航道治理思路,提出了工程治理方案,并采用非均匀、不平衡输沙平面二维潮流泥沙数学模型对方案效果进行了计算分析。分析计算表明：口岸直水道河势总体稳定;落成洲左汊放宽段存在过渡段浅滩,过渡段浅滩航道条件随水文年过程的不同而存在好坏变化;鳗鱼沙心滩在不同水文年冲淤变化频繁,但受上游来沙大幅减少的影响,冲刷、萎缩是鳗鱼沙沙体变化的主要方向或趋势。该水道航道治理的基本思路应以稳定落成洲头部和鳗鱼沙心滩的守护工程为主,并配合丁、潜坝适当增加浅区的冲刷能力。通过工程措施可以达到12.5 m深水航道治理目标。     

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。     

南京以下12.5 m深水航道通州沙河段完善工程物理模型研究

南京以下12.5 m深水航道一期、二期工程总体取得了良好的整治效果，针对通州沙局部区段未完全稳定、新开沙还在持续冲刷后退等问题，为进一步稳定航道开展了后续完善工程的研究，采用定床物理模型试验的方案对完善工程实施后的流场进行研究。研究结果表明：完善工程方案的水动力轴线在南通水道和通州沙东水道进口处均有一定程度的向东北偏移，工程方案使得通州沙堤线的涨潮越堤流量和新开沙—裤子港沙之间串沟的越堤落潮量大幅度减小。完善工程方案实施后天生港—龙爪岩河段落潮平均流速以增加为主，且普遍覆盖现有航道位置，落潮动力以及落潮输沙能力增强，因此工程可以达到稳定沙体和改善航道维护条件的整治目标。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程 通州沙河段齿坝方案研究*

为了成功实现12.5 m深水航道由太仓上延至南通的预定目标,拟对通州沙河段洲滩关键部位进行必要的工程整治,整治措施主要包括修建潜堤及齿坝.为了明确通州沙河段整治工程各齿坝的功能定位,采用SWEM2D模型建立了覆盖通州沙河段的平面二维潮流数学模型,通过研究工程实施前后周边流场变化情况来确定整治工程各齿坝工程的功能,为最终方案设计提供科学依据.研究结果表明,通州沙河段整治工程上游5根齿坝主要以固滩稳槽为主,下游3根齿坝则以导流增深为主,结合潜堤工程的修建,工程对于通州沙航道困难段整治主要以减小狼山沙窜沟分流、增加航道困难段落潮动力为主.     

红水河十五滩航道整治

十五滩是西南水运出海中线通道(红水河广西段)中的著名滩险,集急、浅、险、弯于一体,整治难度较大。利用实测水文观测资料进行水流条件及碍航特性分析,在此基础上,结合工程实际提出该滩的整治原则,并利用物理模型试验的成果进行航道整治工程设计。设计技术标准不只局限于航道等级对航道尺度的要求,还根据降低流速和减缓比降的需要,将滩口或相应部位作加宽、加深处理,以便改善流态,满足航行要求。工程实施后,扩大了航道尺度,解决了“险”、“窄”、“弯”等问题。     

长江下游通州沙西水道整治工程效果分析

针对通州沙西水道存在的诸多问题,2011—2016年间通州沙西水道实施了大规模的河道整治工程,为通州沙汊道形成稳定的双分汊河型创造了有利条件。根据近年来实测水文、地形资料,从通州沙西水道分流比、通州沙沙体、河道的冲淤、河道尺度等方面,分析通州沙西水道河道演变出现的新变化以及整治工程效果。结果表明:通州沙沙体基本稳定,西水道分流比增加2. 4%,-5 m河槽全线贯通,四干河以下-10 m河槽基本贯通,达到工程预期效果。     

增强长江口北槽航道内水流冲刷能力的工程措施探讨*

基于试验数据对增强长江口北槽航道内水流冲刷能力进行探讨,结果表明：试图仅通过实施丁坝工程来调整北 槽中段地形使天然深泓与目前航道轴线位置吻合是行不通的;若要达到较显著的冲刷效果,新建丁坝宜布置在靠近主流的 深水区,此外在北槽中段北侧加密丁坝亦有显著作用;若想进一步增强北槽中段航道内的水流冲刷能力,宜综合采取新建 丁坝工程和航道轴线调整的措施,仅仅依靠加长丁坝,很难较好地增强该段航道内的水流冲刷能力。     

温州浅滩围涂工程对港口航道的影响研究

采用波浪、潮流、泥沙数学模型,对瓯江口温州浅滩围涂工程海区的工程前后的波浪场、潮流场、悬沙场、底床冲淤进行了数值模拟研究,对温州浅滩围涂工程对瓯江口港口航道的影响进行了分析论证。研究结果表明,温州浅滩围涂工程不仅对温州港现有港口航道及未来的状元岙深水港区基本没有负面影响,而且有利于航道水深的维护和稳定,可以改善从瓯江北口到黄大岙水道的船舶航行条件。     

福姜沙水道近期河道演变特性

福姜沙水道位于长江下游澄通河段中部,为长江下游河道冲淤变化较剧烈、碍航最严重的水道之一.为了满足沿江和上游港区的发展需要以及深水航道向上延伸的建设要求,结合相关资料对福姜沙水道近期河道演变及演变特性进行分析,认为福姜沙洲前段和如皋中汊近年保持稳定,略有冲刷,双涧沙上部及沙头冲淤进退对福中及福北水道影响较大,深槽不稳定,深泓摆动较大,是影响福北和福中水道航道条件的关键洲滩.     

汛期落成洲整治建筑物对船舶锚泊安全的影响

随着落成洲整治建筑物的建成,该区域内的流场将发生一定的变化,对船舶的航行及锚泊造成一定的影响,利用计算流体力学软件,数值模拟整治建筑物建成前后该区域内的流场变化情况。结果表明:整治建筑物的建成将有效地防止水流对落成洲的冲刷作用,航道水流更加稳定;但是,落成洲左汊下游镇江危险品锚地所在区域内的流速将明显提高,不利于锚泊安全,尤其是汛期。因此,应加强对该区域的监测和管理。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程乘潮水位利用分析

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程所在河段为潮汐河段,5万吨级以上船舶需乘潮进出.根据工程河段的潮汐特性,分析南通天生港至长江口采用一乘进出港和二乘进出港的乘潮历时、不同保证率条件下的乘潮水位,进而分析航行于长江口深水航道的不同吨级的集装箱船、原油船、散货船的乘潮保证率,据此论证一期工程确定的通航标准的合理性.