江苏射阳港3.5万吨级进港航道回淤特征研究

基于实测水文和地形资料对射阳港3.5万吨级进港航道开挖以后的回淤特征及回淤机理进行研究。结果表明:射阳港所在海域受废黄河三角洲冲刷泥沙输移的影响,含沙量较高,为航道回淤提供了丰富的泥沙来源;进港航道年回淤量为995万m³,其中导堤掩护段占全航道回淤量的93%,该段平均回淤强度可达5.0 m/a,高于开敞海域段的0.6 m/a。导堤掩护段航道回淤主要是由于涨潮期带入的高含沙水流在憩流时刻形成悬沙落淤所致,航道两侧滩面上的流泥归槽以及洪季期间上游河流的开闸泄洪对航道回淤也有一定贡献。     

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.     

长江口北槽深水航道回淤量变化宏观动力原因分析

根据实测资料、物理模型试验结果和有关文献成果对影响长江口北槽深水航道回淤量的宏观动力原因进行了分析。取得新的认识：1）与枯季相比,长江口拦门沙河段洪季波浪中的长周期波浪显著增多,其中8.0 s及以上周期的波浪能量占总波能的比例由枯季的3.2%增加至洪季的40.6%;2）高能波浪运动对北槽航道回淤产生了显著的不利影响,与北槽航道回淤量的增加息息相关;3）12.5 m航道开挖后,北槽航道内水流冲刷能力沿程均有增强,有利于槽内泥沙往两侧高滩运移;4）长江口拦门沙河段泥沙自身交换量远大于河口上游来沙,洪水不是造成北槽航道回淤量发生显著变化的主导性宏观动力原因;5）波浪作用是长江口北槽航道回淤量发生显著变化的主导性宏观动力原因,“消浪”应成为今后北槽深水航道减淤工程以及长江口南槽、北港和北支下段航道整治工程设计研究工作中不可忽视的指导性原则之一。     

淤泥质海岸大尺度进港航道回淤特性数值研究

以连云港海区为例，应用经过验证的波浪、潮流共同作用下二维悬沙运动数学模型，模拟淤泥质海岸进港航道的回淤情况，并在此基础上进一步对大尺度深水进港航道的回淤特性进行详细探讨。研究结果表明，连云港外海进港航道回淤强度沿航道里程主要呈先增后减的趋势，其中航道宽度和航槽挖深均对断面平均回淤强度及其分布形式存在影响：同时研究也表明，航道的南侧回淤强度大于北侧，横断面回淤强度多呈两边高、中间低的“U”形分布形式，并且随着航道里程的增加，回淤强度在横断面方向逐渐变得均匀。     

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.     

疏浚施工中截沙槽的应用

在长江南京以下12.5 m深水航道工程一期疏浚工程施工中,因通州沙航道受裤子港沙尾部右缘淤涨南压影响,水深逐步变差,直接影响了B区的疏浚施工。研究通州沙水域水沙运动特点、床沙特性及潮汐特征;分析河势变化及回淤特点;通过在B区航槽外预设截沙槽,减缓航槽边缘泥沙进入航槽的速度;对实施效果进行总结分析,对工程后续施工提出建议。     

东江中游长河段浅滩群航道整治模型试验研究

为促进沿岸经济发展,东江中游开展航道扩能升级工程,拟从Ⅴ级航道提升至Ⅲ级。但该段浅滩密布,槽窄水浅,整治应考虑多滩联动效应,整治方式与单滩不同,整治难度较大。根据水文、地形资料,在分析各碍航沙质浅滩滩性的基础上,提出了以疏浚为主、整疏结合的整治原则和措施。通过模型试验,针对长河段开挖航槽导致的水流归槽、流速增大、流态恶化等问题提出开挖复式断面河槽的方案,并基于动床试验得到的挖槽回淤量分布,提出保持航道稳定的建议。试验结果表明整治效果良好,方案实施后全河段基本达到设计要求,为同类航道整治工程提供借鉴经验。     

开敞水域斜跨航槽水流特征的观测分析

为分析研究开敞水域中,水流斜跨航道进入航槽后的水流特征,垂直连云港外航道布置水文测量断面进行现场观测。通过观测分析,总结了槽中流速的垂向分布规律,以及流向对槽中流速的影响,并给出了槽中流速与边滩来流流速间的经验关系式。研究成果能为开敞水域航槽选线和回淤研究提供科学参考。     

虾峙门口外30万吨级人工航道试通航观测研究

以国内第一条建成、水深最大、通航条件非常复杂的30万吨级人工航道——虾峙门口外人工航道为研究对象,在航道试通航期间,国内首次采用30万吨级实船开展航道适航检验观测研究,并同步进行航槽开挖初期的阶段性回淤观测研究,以13艘30万吨级船舶实时通航参数及10个月监测水深数据为基础,进行了超规范航道设计参数合理性的验证,同时对航道建成后的适应性、稳定性、可维护性及安全性进行了多角度分析.经观测研究分析表明,虾峙门人工航道设计参数合理,满足设计船型安全通航要求,航道稳定性及可维护性较好.该研究成果为该航道安全通行、后期维护及通航规则制定提供了重要技术依据.     

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。     

考虑泥沙骤淤影响的航道通航标准研究

结合我国几个典型粉沙质海岸航道工程设计的应用实例,提出在确定粉沙质海岸上泥沙淤积较严重航道的通航标准时,需考虑泥沙骤淤影响的观点:即应在一般航道作业标准的基础上,考虑航道可能发生某种程度泥沙骤淤的情况,综合确定航道通航的最大船舶吨级标准.该标准可作为确定航道整治建筑物尺度、强淤积区备淤深度等参数,确定防沙堤口门位置和验...     

温州石化基地30万吨级航道选线研究

采用水动力泥沙条件分析、冲淤演变分析、航道轴线平均水深与开挖深度统计、基建工程量计算、二维潮流数学模型计算、航道年淤积强度与淤积量计算、航道骤淤计算、三维潮流数学模型计算、通航安全分析等多种手段对温州石化基地30万吨级航道多条轴线方案进行了比选研究。根据航道轴线自然淤积厚度、航道天然平均水深、航道平均开挖深度、航道首次开挖量、航道长度，大潮最大流速与航道轴线交角、最大横流速度、航道年平均淤积强度、航道年淤积量、航道平均骤淤强度、航道段最大骤淤强度及通航安全（航道拐点、附近有无岛礁）等多项指标对航道轴线方案进行了选择。研究结果认为与涨落潮流方向基本一致的直线方案为最佳航道轴线方案。     

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.     

连云港港15万吨级航道回淤观测研究

开展了连云港港15万吨级航道实际回淤观测,结合水文泥沙条件,对常年和大风天的回淤特征和影响因素进行了研究。研究表明,连云港港15万吨级航道年回淤量约为607×104 m3,与15万吨级航道初步设计预测值基本相近;回淤分布与7万吨级航道相似,最大淤强位于外1段,约为1.86 m/a。大风天航道回淤呈现3阶段变化特征,具有先淤后恢复的特征,风后的局部淤积是暂时的,需要疏浚的实质性回淤很小。依据15万吨级航道实测回淤特征,建议30万吨级航道宜结合港区在东西连岛口门建设防波堤,以减小回淤峰值区段淤强。     

南通水道航道回淤原因分析

针对南通水道近期航道回淤急剧增加的现象,采用实测资料与数学模型相结合的手段分析航道回淤的内在与外在原因。研究结果表明:南通水道河道宽度由2 km放宽至6 km,动力分散减弱,泥沙易落淤形成水下暗沙,水下暗沙在弯道环流的作用下,横跨航槽输移;近期在南通水道附近实施的沪通长江大桥与通州沙西水道河道整治工程是航道回淤量急剧增加的直接原因;近年来福姜沙河段持续冲刷,为南通水道航道回淤提供了部分泥沙来源。     

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。     

淤泥质海岸开敞航道的回淤计算

分析了水流越过航道的变化,考虑了航道深度、宽度、水流与航道交角等因素对航道回淤的影响,提出了开敞航道回淤计算公式。计算结果与现场实测、数模和物模的结果很接近。     

黄骅港外航道整治工程对回淤土可挖性影响分析

黄骅港整治工程前,航道内大风回淤后有大段的强淤难挖段。首先分析了黄骅港整治工程前航道内回淤土难挖段的特点,又以大量实测为依据,分析了黄骅港整治工程后航道内回淤土的各项特性、指标的变化,阐述了黄骅港整治工程对航道回淤土可挖性的影响,分析原因认为:黄骅港整治工程掩护了原有强淤难挖段,改善了被掩护段的颗粒组成,提高了回淤土可挖性,航道淤积重心外移,使疏浚力量重分配,提高了疏浚效率,增加了航道水深。