清水下泄条件下芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩形成机理研究

三峡蓄水以来,清水下泄条件下芦家河水道发生明显冲刷,受河段边界条件、水动力条件、来水来沙条件影响,近年来沙泓进口河段泥沙淤积逐渐开始形成新的浅滩。分析了芦家河水道河道形态、水文泥沙、冲淤演变以及洲滩变化特征,在此基础上,结合河床演变机理,分析了芦家河水道沙泓进口淤沙浅滩主要影响因素,并对芦家河沙泓进口泥沙冲淤变化、滩槽变化以及水流条件变化趋势进行了预测。     

枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域影响的计算分析*

蕉门出海水道分为枕箱水道和龙穴南水道,其航道整治工程以疏浚为主。采用河床演变分析和二维嵌套潮流悬沙数学模型,研究了枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域的影响。研究表明:1)蕉门出海水道一主(枕箱水道)一支(龙穴南水道)的格局基本稳定,河床演变相对稳定,枕箱水道分流比呈减小趋势;2)疏浚工程实施后,对龙穴南水道和枕箱水道分流比、流场、含沙量场和冲淤变化影响较小,引起的变化仅在航道疏浚段及其边滩附近;3)由于疏浚工程量较小,对蕉门出海水域的水沙动力条件没有明显的影响。     

珠江口鸡抱沙附近地形冲淤演变研究

鸡抱沙位于珠江口伶仃洋喇叭湾湾顶,是伶仃洋内港口发展建设最快的地区。受自然水、沙及人类工程的影响,鸡抱沙附近的地貌形态发生了较大的变化。主要表现在:近百年来,蕉门河口由"潮优型"河口性质逐渐转变为"河优型"河口性质,凫洲水道则经历从决口→散乱→归股的由不稳定到稳定的变化过程,已成为蕉门口外的主泄洪道。而鸡抱沙和沙地区的大规模围垦,对保证凫洲水道和龙穴南水道稳定起了重要的作用。     

三峡蓄水后鲤鱼山水道演变对航道的影响与对策研究

三峡蓄水后改变了长江中游许多放宽河段原有冲淤规律,导致航道条件出现不利变化。通过对三峡蓄水后鲤鱼山水道洲滩演变的分析,研究了洲滩间的关系,揭示了河段洲滩演变与航道变化之间的关系,明确了近期河段航道不利变化是三峡蓄水影响下黄莲洲频繁冲淤、南槽冲刷发育、厍家湾边滩低滩周期性冲淤变化综合作用的结果,并据此提出稳定北槽边界,增强主航道枯水水动力条件的治理对策。     

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。     

三峡工程运用后水沙变化对世业洲汊道河床演变的影响*

长江南京以下河段以分汊河型为主，受径流和潮汐的共同作用，水沙运动及河床冲淤复杂。以南京以下12.5 m深水航道重点碍航浅滩之一的仪征水道为例，在已有研究成果的基础上，根据近期实测水文泥沙和地形资料，分析三峡水库蓄水前后仪征水道演变特性，探讨三峡枢纽运行后水沙变化对河床冲淤的影响。结果表明：三峡水库蓄水后，仪征水道河床冲淤与蓄水前有所不同。蓄水前世业洲左汊冲刷、右汊微淤，蓄水后左右汊均表现为冲刷下切；蓄水前大洪水对水道滩槽格局影响较大，蓄水后受水库调蓄影响，洪峰流量减小，水沙对滩槽格局的影响有所减弱。     

珠江河口水下三角洲冲淤演变分析

基于历史地形数据,建立珠江河口水下三角洲数字高程模型分析近期的水下地形变化。并分析上游径流来沙和人类工程活动对河口区水下地形冲淤演变的影响。结果显示在20世纪60年代到2000年左右期间,水下三角洲地形基本处于淤积状态,只有深槽等局部区域发生冲刷。20世纪90年代期间,黄茅海水域和伶仃洋水域的淤积强度有减弱的趋势,而鸡啼门水域淤积强度增强,磨刀门水域表现为滩淤槽冲的状态。上游径流来沙除伶仃洋水域外都表现出减少的趋势,一定程度上减弱了这些区域的淤积强度。而人类活动如土地围垦,航道整治对河口区水下地形的变化有十分重要的影响。     

江苏如东人工岛建设对周边水动力及泥沙冲淤的影响

在南黄海辐射沙洲这样一个水动力和泥沙环境都相当复杂的区域建设浅水人工岛,不仅要考虑人工岛本身的稳定型问题,还要深入地认识浅水人工岛建设引起的流场和泥沙冲淤是否造成目前潮流动力场和"水道—沙洲"系统格局的较大变异、自然演变的趋势性过程是否因人工岛建设而加速或逆转。通过整体潮流泥沙物理模型研究了西太阳沙人工岛工程对滩槽演变趋势的影响和工程区滩冲槽淤的短期波动,探讨了如东人工岛工程建设后,岛周围水动力和泥砂冲淤的变化规律,提出了相应的防冲措施。结果表明,拟建人工岛工程建设引起的水流动力变化主要在西太阳沙附近的浅水区,并局限在1.5倍人工岛直径范围内,对邻近水道深槽区的潮流动力没有影响。人工岛工程没有改变西太阳沙周边各水道潮流动力场格局,没有引致水道间潮流动力此消彼长的变化、未改变控制西太阳沙"水道-沙洲"系统演变的动力泥沙环境,西太阳沙核心部位的稳定主要取决于西太阳沙北侧潮流动力增强的自然演变过程。就人工岛建设而言,东北岛壁前沿有效的防冲护底措施对沙洲核心部位稳定和减少北水道深槽淤积泥沙来源均有积极意义。     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——Ⅱ.模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界.根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响.     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——II. 模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界。根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响。     

伶仃航道三期试挖槽工程实施后泥沙回淤分析

在对伶仃洋河口湾来水来沙、潮汐与潮流特性分析的基础上,结合伶仃航道三期工程实施后的4次航道地形测量资料,对试挖航段的回淤量沿时间和空间的变化、以及航道稳定边坡进行分析。结果表明伶仃航道开挖段-15.5 m贯通后,经过2008年1月—2009年1月水沙过程的作用后(其间未进行疏浚),航道内以淤积为主,淤积量较以往(一、二期)没有明显增加。此结论为三期工程的进一步拓宽浚深提供了技术参考。     

港珠澳大桥对伶仃航道和铜鼓航道回淤影响研究

通过伶仃洋河口潮流泥沙物理模型试验,研究了港珠澳大桥建设对伶仃航道和铜鼓航道的回淤影响。研究结果表明:在假设水文泥沙条件下,港珠澳大桥建设后,伶仃航道内淤积厚度及淤积量呈减少态势;铜鼓航道内淤积厚度及淤积量略有增加。     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究—I. 模型的建立和验证

针对港珠澳大桥工程和其所在海区的特点,基于TK-2D软件建立了不规则三角形网格的伶仃洋内外海域大范围二维潮流泥沙数学模型和大桥工程区附近的小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,根据现场实测资料对模型进行了充分的验证,分析了工程海区的潮流悬沙特征,为进一步论证港珠澳大桥建设方案对工程海区的影响奠定了基础。     

深中通道工程对伶仃洋水流环境的影响

伶仃洋是珠江河口东四口门入汇的喇叭状河口湾,径、潮交汇,动力复杂。利用伶仃洋河口潮流数学模型从潮位、流速、流态、动力格局方面探讨了深中通道工程建设对伶仃洋河口潮流动力环境的影响。研究结果表明:深中通道工程建设对伶仃洋潮流动力环境影响的范围和强度均以西人工岛附近为最大,锚碇水域次之,东人工岛及桥区附近相对较小;近岛、桥局部区域潮位及流场的变化比较明显,对伶仃洋滩槽总体格局影响不大。     

伶仃洋滩槽演变及其发展趋势

伶汀洋水面开阔 ,岛屿众多 ;径流来水来沙量大 ,入汇口门多而分布不均匀 ;潮汐弱 ,潮流强弱平面分布不均匀 ,因而造就了当今的三滩两槽的淤积形态。两槽的形成与中滩的发育演变相辅相成 ,随着东、西滩淤积抬高和中滩淤积南移 ,必将导致东槽南段的西南汊进、排水能力不断减小 ;与此同时西槽北端因西滩的挤逼和推移质淤积也将日益萎缩 ,中滩北段漫流日益增强 ,必将导致切滩夺主 ,在伶仃浅滩与拦江沙之间将重新冲开通道。顺应滩槽演变趋势 ,因势利导 ,挖通拦江沙与伶仃浅滩间的沙梗 ,不仅可使伶仃洋航道收“一劳永逸”和事半功倍之效 ,而且还可提高排沙能力 ,使伶仃洋延年益寿     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛工程二维潮流泥沙数学模型研究

基于TK-2D软件建立了三角形网格的伶仃洋海域大范围二维潮流泥沙数学模型和港珠澳大桥的珠澳口岸人工岛工程区附近小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,并根据现场实测资料对模型进行了验证模拟,在模型验证基础上,对珠澳口岸人工岛工程实施后的潮流泥沙进行了模拟研究,从潮流泥沙角度对人工岛工程对周围海区的影响进行了分析论证.研究...     

珠海中燃桂山油库多点系泊码头技术改造潮流数学模型研究

利用TK-2D软件,建立了伶仃洋内外整体二维潮流数学模型和桂山岛附近工程区局部二维潮流数学模型,采用最新的水文资料对整体模型和局部模型都进行了验证,在验证的基础上,对珠海中燃桂山油库多点系泊码头技术改造项目的3个平面方案的潮流场进行了模拟,对泥沙回淤和骤淤进行了计算和分析。研究结果表明:工程方案实施后,3个方案的航道涨落潮平均流速变化仅为0.01 m/s,涨落潮平均流向不变。港池(调头地和泊位)开挖后涨落潮流速减小,不需开挖的(方案2的港池和方案3的调头地)则涨落潮流速不变;3个方案港池(泊位、调头地)和航道的平均淤强分别为0.06 m/a、0.02 m/a和0.02 m/a,淤积量分别为4.7万m3/a、1.2万m3/a和1.4万m3/a;工程骤淤问题很小,不致形成骤淤;从潮流场和泥沙淤积角度考虑,以方案2为最优,但考虑到3个方案淤强和淤积量值都不大,因此3个方案都是可行的。     

珠江河口水沙数值模拟系统

建立了珠江河口平面二维潮流泥沙数学模型 ,模型计算范围覆盖八大口门 ,网格系统采用正交曲线网格。将珠江河口二维模型与业已建立的珠江三角洲一维河网模型连接在一起 ,构成珠江河口水沙数值模拟系统的核心计算模块。利用伶仃洋系统的水文、含沙量资料对二维模型进行了全面的检验。以伶仃洋治导方案为例 ,研究了伶仃洋治导方案对海区水沙的影响     

河口海区开挖航道后三维潮流盐度泥沙数值模拟

利用坐标变换法建立了三维潮流盐度泥沙数值模拟 ,解决了复杂边界的处理问题 ,并应用于伶仃洋航道的整治研究中 ,取得了满意的结果。航道中的含沙量、盐度分布与现场实测很吻合 ,模拟计算得出的航道一期工程开挖后的淤积量与现场实测结果十分接近。