京唐港自然条件及入海航道泥沙回淤

京唐港为我国在砂质-粉砂质海岸建设的第一个深水港,自1992年竣工以来,已多次发生航道骤淤现象。为掌握泥沙骤淤机制,总结砂质-粉砂质海岸建港经验,通过分析京唐港发生泥沙骤淤的海岸动力条件和泥沙回淤特点,指出大风浪条件下存在宽阔的破波带和"广义沿岸输沙带",而秋冬季强风浪大量扬动并输移近海区粉砂质底质是航道骤淤的主要原因;掌握大风浪条件下粉砂质岸滩泥沙运动规律,特别是底层高浓度的特点,是估算粉砂质岸滩挖槽内骤淤量的关键。研究成果可为在砂质-粉砂质海岸建港选址和挡沙堤建设提供借鉴。     

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。     

粉沙质海岸的界定及其泥沙运动特点

将床沙中值粒径d50=0.131～01125 mm和d40>0.031 mm的海岸定义为粉沙质海岸,指出粉沙质海岸泥沙运动的特点为:泥沙活跃,易悬易沉,运移型态为悬移质和推移质共存,易发生强淤或骤淤.     

粉沙质海岸的界定及其泥沙运动特点

将床沙中值粒径d50=0.31mm～0.125mn和d40>0.031mm的海岸定义为粉沙质海岸,指出粉沙质海岸泥沙运动的特点为泥沙活跃;易悬易沉运移型态为悬移质和推移质共存,易发生强淤或骤淤.     

粉沙质海岸的泥沙运动和外航道淤积

文章分析了粉沙质海岸泥沙运动特性和粉沙质海岸外航道泥沙淤积特点,针对粉沙质海岸存在的悬移质、推移质和近底流移质3种泥沙运移形态,提出了计算粉沙质海岸外航道淤积的三层模式,并推导了临底流移质淤积计算的实用公式,进而建立了适用于粉沙质海岸外航道淤积的实用公式,并以黄骅港实测资料为依据,计算了黄骅港曾出现的大风淤积,并与实测结果进行对比,结果显示趋势一致、量级吻合,公式可推广应用。     

细颗粒泥沙运动及滩槽交换对航道回淤的影响

潮汐河口细颗粒泥沙为主的泥沙运动方式呈现出复杂的形态,其不同的运动形态对河口演变和航道回淤问题的研究十分重要。讨论在潮汐、波浪条件下,非黏性沙的层移运动和黏性细颗粒泥沙近底高浓度悬沙层的类推移运动,以及浮泥层的推移运动等泥沙运动形态的特点、发生条件和运移规律。针对长江口南槽水动力条件,利用前人水槽试验成果,估算了主槽水体含盐度高于浅滩时,航道两侧浅滩近底高浓度悬沙横向输移进槽的输沙量,得到与实际基本相符的结果。     

砂质海滩不透空丁坝特性研究

丁坝是整治海岸侵蚀的主要结构物之一。如何在特定的水动力条件和泥沙条件下建设具有岸线防护功能的丁坝,对整治海岸侵蚀具有重大意义。用数值方法研究丁坝建设后近岸的波浪、水流及泥沙运动,从近坝泥沙输沙率及近坝水流的变化分析探讨丁坝长度与角度的选取,得出不同沙滩坡度、波高、波向下沿坝裂流情况和近坝泥沙运动情况,并给出丁坝长度与角度的选取建议。     

粉沙质海岸泥沙运动推悬比的确定

提出了海岸泥沙运动中均匀沙和非均匀沙输沙率推悬比和航道淤积推悬比的计算方法。计算数值显示 ,粉沙质海岸上必须同时考虑推移质和悬移质。计算结果与水槽试验结果很接近     

波群作用下的泥沙悬移实验研究

对波群作用下沙质海岸上破波带内的泥沙悬移进行了实验研究。文中描述了坡度为1:10的沙质海岸模型上的流体速度、泥沙浓度和波面升高的同步测量。通过实验数据分析不同调制系数的波群对泥沙悬移的影响,以及波群作用下泥沙悬移处湍动能和泥沙悬移之间的联系。实验结果表明在波群传播过程中湍动能伴随波高增大而增大,当波群中最大波高经过测量点后湍动能开始减小。泥沙浓度随着湍动能的增加而增加,间歇性高湍动能现象与泥沙悬移无关。     

唐山港京唐港区20万t级深水航道挡沙堤布置研究

京唐港区底质为泥沙运动活跃的粉沙质海岸,通过物理模型试验,优化航道两侧挡沙堤布置,经济合理确定挡沙堤长度、堤顶高程等。为类似粉砂质海岸深水航道的设计提供借鉴。     

黄骅港外航道泥沙问题的治理及其效果

黄骅港航道泥沙骤淤问题是港口发展的主要障碍,在现场观测资料、动力条件、泥沙环境和淤积成因分析的基础上,介绍了黄骅港航道泥沙问题治理的研究方法、整治工程后的淤积情况和实际效果。结合几年来参与黄骅港泥沙研究工作,介绍了研究过程中的经验和体会,包括关于海岸的性质划分、粉沙质海岸航道骤淤的条件和泥沙运动形式、粉沙质海岸泥沙研究的特点和粉沙质海岸航道泥沙骤淤的治理。     

广东雷州电厂近岸沉积特征及泥沙运动

通过对广东雷州电厂海岸动力地貌进行调查,分析研究了厂址及周边海岸冲刷、堆积或平衡等不同地貌形态特征、岸线冲蚀形态、泥沙运动及海岸演变对电厂取排水深的影响。分析结果表明,水下沉积物以粉砂质粘土和粘土质粉砂分布为主,样品的平均中值粒径为0.0102mm,南部区域略粗于北中区域,从沉积物分布特点和趋势看,近岸与河口区物质偏粗,主要受近岸及河流的影响;而距岸不远的沉积泥沙中值粒径均在0.004mm左右,则明显受海向沉积泥沙的影响。由于工程区处于岬角且泥沙来源数量少,受波浪潮流共同作用,电厂工程区水域海床及岸线多年处于冲淤平衡的基本稳定状态。     

连云港海域粉沙质和淤泥质海岸泥沙运动数值模拟研究

连云港埒子口—灌河口海域为淤泥质向粉沙质海岸的过渡带,水沙运动复杂。在考虑淤泥质和粉沙质泥沙特性的基础上,构建泥沙数学模型,可以在一个模型内同时模拟两种不同性质泥沙运动,验证结果令人满意;同时,利用所建立的泥沙数学模型还可以计算悬沙的沉速场,据此分析埒子口—灌河口过渡带的泥沙运动特征和影响因素。     

关于淤泥质海岸与粉沙质海岸界定的探讨

对以往淤泥质海岸和粉沙质海岸的界定方法进行了回顾和剖析,指出了其中的不足。并根据前人大量试验结果和现场资料,从泥沙粒径、絮凝因子、起动流速、含泥量等因素,结合欧美国家和我国海洋调查规范对泥沙的分类,将泥沙d50<0.016 mm,含泥量大于25%的海岸视为淤泥质海岸;0.016 mm≤d50≤0.12 mm,含泥量小于或等于25%的海岸视为粉沙质海岸,这种海岸的分类不仅与众多泥沙研究成果总体一致,而且包涵了海岸泥沙运动、港口淤积及清淤等组合因素,更贴近于港口工程实际。     

吹填粉细砂动强度影响因素试验研究

针对汕头东部经济带吹填粉细砂,通过动三轴试验,研究粉粒含量、黏粒含量、初始相对密实度、固结应力、固结应力比对吹填粉细砂动强度的影响规律。试验结果表明,吹填粉细砂动强度随粉粒含量增加而降低,破坏振次相同时,粉粒含量为18%时的动强度为粉粒含量为0时的1/2。动强度在粉粒含量为6%～9%时降低幅度出现突变,相同破坏振次下,降低幅度约为22%。吹填粉细砂抗液化强度并不是随着黏粒含量的增加而单调增加的,临界黏粒含量值为12%。初始相对密实度对吹填粉细砂动强度影响较小。固结应力小于200 kPa时,吹填粉细砂动强度随固结应力的增加而增加;大于200 kPa时,试样已接近最小孔隙比,增加固结应力已不能增大试样密实度,动强度不再增加。当固结比小于2时,吹填粉细砂动强度随固结应力比的增加而增加。     

福建兴化湾近岸地貌特征与泥沙来源分析

在现场地貌调查及沉积物取样分析的基础上,对兴化湾的自然条件、沉积特征、泥沙来源及运移趋势进行了分析。判明石城岛以西水下沉积物以粘土质粉砂分布为主,泥沙粒径在0.01 mm左右,为河流下泄泥沙沉积为主。石城岛以东局部区域沉积物质为极粗砂,为近岸山体及浅滩冲蚀物质沉积为主。兴化湾的泥沙主要为河流输沙,其次是周边沿岸冲蚀入海物质及岬角岛礁受风浪侵蚀泥沙。由于湾外涨、落潮流路的稳定和潮流动力的强劲,湾内水深地形与潮流动力有很好的对应性和稳定性,泥沙运动仅限于湾内泥沙的再搬运。     

唐山港京唐港区20万t级航道工程建设方案的研究

唐山港京唐港区20万t级进港航道是在我国粉沙质海岸上建成的最大规模的人工航道。针对本港区20万t级进港航道前期研究、设计和建设实施中遇到的主要技术问题,如航道选线、主尺度设计、防沙堤口门布置、航道13门段的泥沙骤淤和横流等．进行深入细致的分析研究并提出解决方案。本工程的成功建设对在泥沙运动机理较为复杂的粉沙质海岸上建设高等级航道具有一定的借鉴意义。     

洋山港海区悬浮泥沙运动遥感分析

利用卫星遥感图片对洋山海域悬沙分布规律及运动趋势以及杭州湾、长江口泥沙运动对洋山港的影响进行了分析,提出了长江口下泄泥沙不会直接影响到大小洋山海域;洋山港海区高浓度含沙水体一方面受到杭州湾涨落潮水流携带高浓度泥沙的影响,另一方面水流围绕岛屿形成复杂回流区也造成局部高含沙,岛屿效应引起的局部高含沙是杭州湾岛屿群的共性。     

新近吹填淤泥新型真空预压排水系统的研发

新近吹填淤泥目前主要采用真空预压二次处理技术(浅层+深层)进行加固,施工成本较高、工期较长。基于新近吹填淤泥的真空固结机理,提出优化现行真空预压排水系统的新思路,依托广州港南沙港区三期工程软基处理II区工程,开展新型真空预压排水系统现场试验研究。结果表明,新近吹填淤泥经地基新型真空预压排水系统加固后,达到设计要求,解决了现行真空预压排水系统应用于新近吹填淤泥地基时所存在的排水板堵塞、真空压力传递效率低下等问题,且有效地缩短工期、节约成本;基于真空压力传递特性及最终加固效果,方案3 (原生料防淤堵型整体式排水板+专用接头+水平排水板+粉细砂垫层)更适用于新近吹填淤泥地基。     

海港港址选择技术发展

回顾了我国海港港址选择历程及技术成果。结合近些年港口选址建设遇到的海岸新特征,阐述了我国海岸分类标准。针对不同海岸性质从自然环境角度论述了我国海港港址选择的技术发展,对于地貌、水文等自然条件复杂的粉沙质海岸论述了港口选址建设所取得的成果,并提出发展展望。