洋山港颗珠山汊道水域水沙环境及对西港区建设的作用

基于多个时期的实测水文泥沙、地形资料分析了洋山港颗珠山汊道水域的水沙特征和地形冲淤变化,并论述了其对西港区建设的作用.研究结果表明:颗珠山汊道的涨、落潮主流存在分歧,涨潮主流位于颗珠山一侧,落潮主流偏向蒋公柱一侧,在一个全潮过程中落潮流占主要优势;颗珠山汉道对主通道的分流作用也日趋加强;目前颗珠山汊道处于一个发展比较缓慢而相对稳定的过程中;颗珠山汉道地形变化总体表现出冲刷形势;颗珠山汉道对缓解东口门的泄流、对西港区水深保持微冲状态以及对北港区水深的维护起到了一定的作用.     

上海国际航运中心洋山深水港工程泥沙问题研究综述

洋山深水港海区水深、流大、含沙量高、水流流态紊乱,泥沙淤积问题是建港中的关键问题。文章总结了1998年以来在洋山深水港泥沙方面的研究工作,介绍了研究中采用的手段和方法,归纳总结了洋山深水港区泥沙研究的科研成果及创新点,并对研究成果的科学性作出评述。研究认为,洋山港海域泥沙运动形态以悬移质为主,潮流对泥沙具有起悬和搬运双重作用,水流强弱是港口建成后水深维护的关键;一、二期工程方案封堵小洋山—镬盖塘—小岩礁汊道,建设顺岸式码头,不宜采用挖入式港池方案;北港区规划方案以汊道方案较为稳妥;远景规划方案可采用单通道的南北双汊道规划方案;并基于平衡含沙量理论,提出了海床冲淤演变预测公式和顺岸式港池淤积预报公式。     

洋山港建设时期海域通道冲淤变化特征分析

洋山深水港区是由大、小洋山南、北两支岛链组成,形成东窄西宽面向杭州湾开口的喇叭状水域,文章结合洋山港建设以来现场实测水文、地形资料,分析了1998～2007年洋山海域通道内地形冲淤演变情况,将洋山港通道内地形变化特征概括为:随着边界的变化,地形冲淤调整迅速;南北格局呈现出"南淤北冲"的规律;长时间尺度来看,近期地形总体趋于相对平衡,略有冲刷;短时间上看,年内冲淤变化大。为洋山港港区进一步的规划方案论证提供基本依据。     

上海国际航运中心洋山深水港工程泥沙问题研究综述

洋山深水港海区水深、流大、含沙量高、水流流态紊乱,泥沙淤积问题是建港中的关键问题.文中总结了1998年以来在洋山深水港泥沙方面的研究工作,介绍了研究中采用的手段和方法,归纳总结了洋山深水港区泥沙研究的科研成果及其创新点,并对研究成果的科学性作出评述.研究认为,洋山港海域泥沙运动形态以悬移质为主,潮流对泥沙具有起悬和搬运双重作用,水流强弱是港口建成后维护要求水深的关键;一、二期工程方案封堵小洋山-镬盖塘-小岩礁汉道,建设顺岸式码头,不易采用挖入式港池方案;北港区规划方案以汊道方案较为稳妥;远景规划方案可采用单通道的南北双汊道规划方案;并基于平衡含沙量理论,提出了海床冲淤演变预测公式和顺岸式港池淤积预报公式.     

洋山港四期工程水域水沙环境及港区增深方案研究

依据洋山港区多年(2006~2016年)的水文泥沙、水深等资料,在深入地分析洋山港四期工程海域水沙环境基础上,采用数学模型的方法对四期港区增深方案进行了研究,结果显示:(1)洋山港区属非正规浅海半日潮型,平均潮差2.76 m,潮汐强度中等;四期港区水域,涨、落潮水流呈明显的往复流运动,涨潮平均流速为0.63 m/s,落潮平均流速为0.69 m/s;(2)四期港区水域含沙量季节变化与整个洋山海域是一致的,季节变化明显,冬、春季节含沙量较高,夏、秋季节含沙量较低,多年垂线平均含沙量约为1.4 kg/m~3;底质泥沙颗粒中值粒径一般在0.012~0.029 mm之间,平均为0.019 mm,主要为粘土质粉砂;(3)四期港区水域总体上呈现出冲刷的态势,长时间累计净冲刷强度接近2.0 m。目前的水动力和泥沙环境及地形冲淤特征对四期港区的开发处于有利状态;(4)四期港区工程建成后,潮流性质没有发生变化,泊位、港区和航道水域水流归槽明显,水流更加平顺;对洋山港海域各汊道潮量变化没有明显影响;7万t和12万t两个方案建设后,港池与航道总淤积量为500~600万m~3左右。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主。通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上。根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型。应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主.通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上.根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型.应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化.     

洋山深水港区前沿施工期强淤分析

依据沉积物取样分析结果及有关资料的分析,对港区阶段强淤进行了研究,结果认为港区后方的小洋山~镬盖塘汊道封堵对地形演变的影响,主要限于码头前沿的局部范围,其地形的稳定性主要受控于主通道的水流状况,工程竣工后,主通道的涨、落潮量及水体含沙量应基本不变。     

上海洋山深水港一期～三期港区回淤特征研究

基于实测水文和地形资料,开展洋山深水港一期～三期港区的回淤特征和回淤机理的分析,研究表明:洋山海域含沙量冬季高、夏季低,港区冬春季回淤强度略高于春夏季,回淤形式以悬沙落淤为主;一期港区流态平顺且潮流动力强,回淤强度相对较低,仅0.04m/a,二期港区紧邻汊道的分流、汇流口,潮流动力减弱,不利于泥沙输移,回淤强度可达1.32m/a,三期港区涨、落潮流在此扩散和汇聚,回淤强度也有0.47m/a,但是由于口门束窄,水深较深,港区基本无须疏浚维护。     

洋山深水港工程建设中堵汊问题的思考

洋山深水港是我国首个海岛型大港,辟建在以小洋山为主体的北岛链上,与其隔水相遥的是以大洋山为主体的南岛链,两岛链合围成一平面上呈漏斗状海域,斗口西张,直对悬沙浓度极高的杭州湾。为了获取足够的港区陆域和顺直岸线,工程封堵了北岛链的3个汊道,陆联诸岛,极大地改变了自然环境。本文根据大量伴随工程进行的水文和地形观测资料,以洋山海域所处特殊环境为基础,从堵汊工程前后进出海域的潮致环流的作用以及港区主通道流场结构的变化等,阐明不同工程期对海域水沙运动和海床冲淤的影响,并据此推断,调整洋山深水港最初建港方案,保存颗珠山汊道的畅通是科学合理的。     

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。     

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。     

泥沙参数选择方法及在悬沙浓度研究中的应用

在淤泥质海床条件下、泥沙运动以潮流为主要外动力时,床面糙率、河床淤积物的干密度、床层间的泥沙转换率3个参数对悬沙浓度的计算结果影响最大,且在不同海域存在较大可变性.研究表明:床面糙率、软底海床淤积物干密度、床层间的泥沙转换率的最优取值分别为2 d、250 kg/m3、0.001( kg· m-2)/s,采用上述参数,对...     

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。     

锦州港附近海域悬浮泥沙的遥感分析

根据2000-2007年卫星遥感数据,对锦州港附近海域的悬浮泥沙浓度进行了定量遥感分析,反映了锦州港附近海域悬浮物浓度在时间和空间上的分布。研究结果显示,锦州港附近海域含沙量较小,冬季海冰对降低海域含沙量有积极作用,工程区附近工程施工对局部含沙量变化有较大影响。     

河口悬沙浓度变化与多因子响应模式

从河口近岸悬沙浓度的影响因素入手,在收集现场实测资料的基础上,对悬沙浓度的变化规律进行分析。通过分析研究,建立了悬沙浓度变化与多因子响应高精度三维数值模型。以黄茅海水域1992年11月15日—19日实测水流、泥沙、风等资料为基础,对模型进行验证。结果表明:模型能较好地模拟河口水流泥沙运动,且计算稳定性好、精度较高。水流、泥沙运动验证成果基本能达到规范要求的精度。     

上海国际航运中心洋山深水港区平面布置方案

依托外海岛礁地形,在强潮流、高含沙量海域通过封堵汊道形成港区陆域,建设大型集装箱深水港区,工程建设的关键技术之一就是如何确定合理的港区平面布置方案。本文主要结合大、小洋山南、北两条岛链所形成的东口窄(宽约1 000 m)而水深深(平均约50 m)、西口宽(宽约7 600 m)而水深浅(平均约11 m)的喇叭型地形特征,以及海域复杂的水文泥沙条件等,通过论证,推荐实施单通道港区平面布置方案,以利于港区水深的维持、流态的平顺、船舶安全航行以及淤积强度的减少。现场监测表明,港区使用水域在流态、淤强等方面的结果与研究结论基本相符。