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。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题，是长江口深水航道治理工程的根本性问题。对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势，以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制。在确保总体河势相对稳定的前提下，正确预测航道的回淤量及其分布，是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据。通过一期治理工程的实践，在8．5m航道的成槽及维护方面积累了经验，航道的减淤措施也可基本概括为两大部分，一是通过整治建筑物稳定北槽的河势，调整并稳定流场和地形，并挡沙入北槽；二是正确确定航槽位置，建立科学合理的航道通航标准和施工工艺，提高维护疏浚的管理水平。     

长江口深水航道的回淤问题

一期工程后北槽沿程水流动力强度示于图11、图12,前者以涨、落潮峰值流速表示, 后者以涨、落潮流峰值摩阻流速表示.对水流动力的表达,后者更为确切.图12显示出如下三个特点:     

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。     

长江口北槽深水航道回淤量计算模型研究*

把长江口北槽深水航道内2012年洪枯季两次、大中小潮的观测资料以及对应时段的航道回淤量等实测数据,引入到常用的近底层泥沙通量计算模型中,通过选取和率定其中主要的模型计算参数以及率定人工维护条件下航道内底层泥沙的沉降概率,最终建立了一个适合长江口北槽深水航道回淤量计算的数值模型,并利用洪枯季航道回淤的实测资料对该计算模型进行验证,得到较符合的结果。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题,是长江口深水航道治理工程的根本性问题.对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势,以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制.在确保总体河势相对稳定的前提下,正确预测航道的回淤量及其分布,是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据.通过一期治理工程的实践,在8.5m航道的成槽及维护方面积累了经验,航道的减淤措施也可基本概括为两大部分,一是通过整治建筑物稳定北槽的河势,调整并稳定流场和地形,并挡沙入北槽;二是正确确定航槽位置,建立科学合理的航道通航标准和施工工艺,提高维护疏浚的管理水平.     

长江口深水航道回淤量随水文条件变化的特征分析

文章以流量、潮位、潮差、水温、水深和波能为影响因子,建立了长江口深水航道回淤预测的神经网络模型,并利用该模型的预测结果分析了回淤量随单一影响因子的变化规律。结果表明：全航道回淤总量随流量呈一定的非单线性变化特征;波能、水温、潮位和潮差对回淤量的影响基本呈单线性变化特征,回淤量随各水文要素的增大而增大;洪季条件下对回淤量影响较大的水文条件分别为流量、波能和潮位,而潮差和水温变化的影响相对较小。本文的研究成果为长江口深水航道的维护以及回淤机制的研究提供可靠的理论依据和明确的参考指标,具有重要的工程实践意义。     

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

以长江口北槽航道为研究对象,利用1997年12月~2013年2月多年实测水深资料和北槽深水航道一期工程开通以来维护疏浚资料,采用统计分析与对比方法分析了北槽河槽多年来的地形冲淤变化和一、二、三期航道航槽回淤特征。研究结果显示:(1)在此期间,在北槽上段北侧滩面和坝田大范围淤积,下段南侧滩面和坝田大范围淤积,北槽拐弯段为北槽淤积集中区域,河槽向窄深方向发展;(2)北槽航道年回淤量大,三期12.5 m航道期间,北槽航道年回淤量在6 400万m3左右;(3)北槽航道回淤沿程分布差异大,北槽中段(H~O疏浚单元)的回淤量占北槽航道段回淤量的70%左右;(4)北槽航道洪季和枯季回淤差异大,洪季期间的回淤量占全年该段航道回淤量的80%以上;(5)北槽航道南北回淤差异大,南侧淤积高于北侧淤积400~1 300万m3;(6)北槽12.5 m航道与10 m航道相比,全年回淤量有较大增加,洪季期间的回淤比重有所增大,北槽中段回淤峰值更加突出,略有所下移。     

长江口北槽航道回淤原因分析

针对2005年以来北槽深水航道回淤量增大且主要集中于中段的特征,系统分析泥沙条件和水动力条件等各类因素变化的影响,指出导致中段回淤量增大的主要原因,提出制定减淤措施方案的思路.     

长江口北槽航道回淤原因分析

针对2005年以来北槽深水航道回淤量增大且主要集中于中段的特征,系统分析泥沙条件和水动力条件等各类因素变化的影响,指出导致中段回淤量增大的主要因为,提出制定减淤措施方案的思路.     

长江口深水航道整治效益分析 ——以船舶通航变化为例

根据VTS和AIS船舶数据记录,利用AIS船舶航行轨迹线分析及流量统计软件,对长江口深水航道建设不同时期 的船舶流量、船舶货运量及船舶的实际吃水情况进行统计分析,从而为深水航道建设带来的航运经济利益推算提供基础数据。     

长江口北槽航槽开挖对水流及河势的影响*

基于试验数据和实测地形,初步分析了航槽开挖对长江口北槽水流及河势的影响.结果表明:1)12.5 m航槽开挖引起北槽主槽尤其航槽内流速显著增加;2)在计算北槽航槽开挖后槽内流速时,乐培九公式计算结果吻合较好;3)12.5 m航槽开挖对北槽河势变化产生显著影响,是引起2009年以后北槽河势显著变化的一个主要原因,因此在分析评价长江口深水航道以及其它相关的航道整治工程治理效果时,应充分考虑航槽开挖所带来的影响.     

GPS关键技术在长江口深水航道治理工程中的应用

介绍GPS关键技术在长江口深水航道治理工程中的应用,包括GPS控制网的建立、高程异常网的建立、无潮水 下地形测量等。该技术已成功应用于水运工程施工各道工序中,并已在国内推广使用。     

长江口12.5 m深水航道大风浪后浮泥变化分析*

利用长江口12.5 m深水航道三次大风浪后的浮泥观测资料,对浮泥的发育、输移及消散过程进行分析。结果表 明：长江口12.5 m深水航道大风浪后浮泥发育明显,厚度最大可达3.5～3.8 m,体积达2 700万m3左右;浮泥的发育规模与大风 浪的持续时间和大风浪期间的潮汐有关;浮泥主要发育航槽内,并在涨落潮流的作用下上、下运移,移动幅度达13～18 km; 大潮期形成的浮泥,在之后的中小潮期会整体向上运移;浮泥的消散主要与潮动力的增强有关,存续时间5～10 d。     

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。     

长江口深水航道大风骤淤量的统计与分析

搜集整理了长江口2008—2013年对长江口影响较大的台风资料以及航道的回淤资料。目前,没有长江口深水航道大风骤淤量的现场实测资料,也没有比较科学合理的航道骤淤统计方法,为此,提出基于目前实测资料基础上的航道大风骤淤量的统计方法。利用此方法对长江口深水航道2008—2013年的大风骤淤量进行统计分析。     

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。     

长江口12.5m深水航道运行状况及特点

基于海事部门船舶运输管理系统(VTS)资料及交通运输部长江干线货运量统计资料,对长江口12.5 m深水航道运行状况及特点进行分析,并探讨当前深水航道通航压力的缓解对策及建议。研究表明:长江口航道货物通过量快速增长,重进轻出态势进一步发展;通航船舶运营组织方式发生一定变化,船舶朝大型化方向发展,尤其船宽超过45 m以上大型船舶数量增加明显,长江口12.5 m主航道的双向通航能力尚显不足。为缓解当前乃至未来一段时间内长江口深水航道通航压力,宜加快长江口航道体系建设的实施步伐,并适时加强长江口主航道拓宽可能性的研究。     

长江口北港航道治理方案评估

通过对长江口北港通航现状及河势演变分析,提出拦门沙河段水深不足是影响北港航道通航条件的主要因素。北港航道治理方案还应充分考虑与周边涉水工程、防洪防潮、水资源利用和生态环境保护的关系及影响,利用潮流数学模型对治理方案实施效果进行评估。结果表明,在航道流场动力方面,航道整治效果良好,辅以疏浚可实现航道规划目标。