长江口横沙通道近期演变及水动力特性分析

基于近十年来的实测水文地形资料,分析了横沙通道河床演变基本特性和水、沙变化情况,初步揭示了横沙通道的基本演变趋势和动力特性。同时利用数学模型(SWEM),统一边界条件后,详细比较多年来横沙通道水动力因子变化过程,包括潮位、流速、流向、优势流等;通过长系列统一边界的潮流数模计算比较,分析了横沙通道水动力特性。最后结合实测资料及数模计算结果,分析了横沙通道的变化情况与北槽和北港变化情况的基本关系以及基本发展趋势。     

长江口深水航道整治工程影响数值研究*

长江口深水航道整治工程使得南港北槽开通12.5 m水深航道,长江口河势及不同汊道动力条件随深水航道整治工程的完工发生了一系列的变化。利用长江口深水航道整治工程实施前后地形资料,分析出工程对长江口各汊道的地形变化的影响,同时应用上海河口海岸科学研究中心自主开发的平面二维模型模型计算了长江口流场变化,给出南北港、南北潮涨落潮分流比的变化,并分析了导致这种变化的主要原因。     

洋山港及邻近海域悬沙输运特征研究*

基于SWEM2D数值模型,建立了一个范围包括洋山港、长江口及杭州湾的二维水流泥沙数学模型。根据2004年5月洋山港实测水文泥沙资料,认为洋山港区域悬沙垂向切变输运较小,可忽略该项对悬沙输运的影响,采用二维泥沙数学模型能基本反映出该区域悬沙输运特点。利用2004年5月洋山港及邻近海域实测水文泥沙资料对模型计算结果进行验证,验证结果表明模型计算结果与实际情况吻合良好。在此基础上,根据模型计算结果计算了洋山港及邻近海域大、中、小潮期间悬沙输运速度。结果表明,洋山港区域悬沙主要以欧拉输运为主,斯托克斯漂移、潮泵输运为辅。该区域西口门高含沙量主要是受到长江口及杭州湾悬沙输运富集的影响。其邻近海域主要的悬沙输运在近南汇边滩以东区域分成两股,一股向北,一股沿着南汇南岸的水下泥沙通道,径直流向杭州湾,并在杭州湾的悬沙输运的带动下,向洋山港流去。     

洋山港区域挟沙力公式研究*

利用基于能量平衡观点推导的挟沙力公式,考虑到洋山港海域涨落潮期间悬沙浓度存在一定差异,分别建立了 该区域涨潮时期及落潮时期挟沙力公式。利用计算底部通量切引力公式与挟沙力公式相等方法,估算了实测期间水体挟沙 力值,并以洋山港2003年10月实测的水沙资料进行率定。最后,采用洋山港2005年7月实测含沙量资料对公式计算结果进行 验证。验证结果表明,所建立的挟沙力公式具有较高精度,其计算的含沙量变化与洋山港实际情况较为符合。     

长江口水文要素时空分布特征

搜集实测资料分析2016—2019年大通站流量、北槽中站流速等长江口水文要素变化特征。结果表明：1）近4年,大通站径流年总量与往年平均值接近,年内最大月均流量出现在7—8月,最小值出现在10月—次年2月。2）北槽高、低潮位和潮差月平均值年内呈单峰型分布,峰值出现在8—10月;3个不同位置测站变化趋势基本一致,南槽东月平均潮位最高且潮差最大。3）北槽落急流速月平均值大于涨急且在6—8月达到峰值,涨急流速在6—8月达到低谷;落潮月平均流速大于涨潮,涨潮月平均流速在7月份达到最小;落潮历时月平均值大于涨潮且在6—8月达到峰值。4）北槽中站水温年内变化规律明显,8月月平均气温可达29.96 ℃,2月月平均气温为7.51 ℃。5）南槽东、牛皮礁、长江口月平均有效波高及周期整体变化规律基本一致;从年内分布来看有效波高变化较大、波周期变化较小;长江口站有效波高及波周期高于其他两站,南槽东站与牛皮礁站有效波高及波周期差异较小;3站总波能南槽东站最小、长江口站最大。     

自然疏浚法及其在航道工程中的应用*

以不淤浚深为理论基础、水流归槽为关键动力,提出了自然浚深法,可使航道增深后少淤或不淤.该法在广州港伶仃洋航道中获得很好效果.还对江苏洋口港和浙江嘉兴港在增深出海航道时如何应用该方法作了原则性的提示,可供参考.     

无结构潮流泥沙数学模型在南通港通海港区总体规划中的应用*

采用长江口航道维护管理核心计算平台《SWEM2D/3D》对南通港通海港区总体规划方案进行了潮流场的数值 模拟研究。研究结果表明港区工程实施后对于徐六泾河段而言,是进一步加强了束流作用,工程效应范围集中在束流段的 上段及圈围线前沿约1.5 km处;码头工程对苏通大桥主通航孔影响较小,落潮主流走主通航孔的情况不会改变,通航孔处 流向基本无变化。规划港区码头工程对长江主航道、白茆沙水道、北支水道、新开沙夹槽、福山倒套等影响较圈围工程而 言微小,对航线安全和船舶安全使用航道不构成威胁。     

长江口北港航道开发治理思路

随着长江口主航道通航压力的不断加大,北港航道治理工程已被列入《长江口航道发展规划》、《长江经济带综合立体交通走廊规划(2014—2020年)》等规划之中。在总体把握北港河势现状和碍航性质的基础上,结合当前长江口航道发展面临的内外部形势,全面分析北港航道开发的各种有利条件和约束因素,探讨其治理思路。分析表明,北港航道已基本具备可开发性,但同时面临崇明东滩鸟类国家级自然保护区、中华鲟自然保护区、青草沙水源地等约束限制。从分期推进的战略角度出发,初步形成的北港航道治理思路是先期开通6 m航道,再结合横沙深水新港建设等周边需求协同开发。     

长江口北槽深水航道整治工程贮泥坑抛泥过程监测分析*

对北槽航道维护使用的3#贮泥坑抛泥流失率进行现场监测和分析研究。监测内容包括应用多波束地形测量仪测 得贮泥坑抛吹泥前后的准确容积变化,采用表层取样法测量贮泥坑抛泥后的表层泥沙密度及采用柱状采样器测量贮泥坑不 同深度的泥沙密度,综合容积变化和密度结果可以得到实际入坑泥沙量,结合实际抛泥量计算出贮泥坑的抛泥流失率。监 测结果表明该贮泥坑的抛泥流失率达到76%。同步监测的流速结果表明贮泥坑周边动力强、流速快,流速快是造成该贮泥 坑抛泥流失率大的主要原因。建议该坑向附近动力弱的坝田掩护区移动以减少该贮泥坑泥沙流失率。     

长江口白茆沙河段航道整治方案初步研究

通过河势分析,总结了长江口白茆沙河段近期河势演变特点,指出了不利于航道发展的因素。为解决存在的问题,提出了整治方案的思路和目标,建议采用护滩工程,固守白茆沙沙头,稳定白茆沙沙体,适当增强南北水道动力条件。利用上海河口海岸科学研究中心自主研发的二维潮流数学模型,针对提出的整治方案进行了动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。计算结果表明,白茆沙护滩堤能够有效地护住沙体,保护沙体的完整性,且使得两水道的落潮动力有所增强,可以达到工程的治理效果。