丁坝群坝田与主流水沙交换与冲淤机理综述

丁坝群不同平面布置方案下坝田与主流间的泥沙交换和地形变化是长江口深水航道回淤机理及减淤措施研究的重要内容,但以往研究不多。坝田与主流的泥沙交换及地形变化与紊流结构及时均流场有关,即与坝田-主流主界面混合层的大尺度相干结构和坝田内时均大尺度环流有关。在出水丁坝和淹没丁坝情况下坝田与主流的质量交换系数变化不大,约为0. 02左右。坝田不存在悬沙的平衡剖面(Rouse分布),悬沙和底沙均存在指向坝田的净输沙。坝田淤积达到准平衡状态需要5～6 a,但基本上在前2 a就达到了平衡。     

丁坝挑角对坝田淤积的影响

通过试验研究，探讨丁坝挑角对坝田淤积，雍水程度，冲刷范围等的影响，并介绍获得的试验数据及分析成果。     

长江口深水航道治理工程不同阶段北槽丁坝群坝田泥沙冲淤分析

根据长江口深水航道治理工程不同阶段的地形分析,定量分析不同工程阶段影响下北槽丁坝群坝田冲淤厚度以及地形变化。结果表明:在不同的工程阶段,北槽南北侧坝田冲淤差异受工程进度影响,总体呈逐年淤积趋势,南北侧坝田呈"洪季多淤、枯季少淤积"的状态,北侧坝田淤积厚度大于南侧。北槽主槽与坝田地形变化在2010年之前变化较大,2010年之后,主槽基本趋于稳定,变化较缓,坝田则持续淤积。     

基于减小坝头局部冲刷的非淹没式水力插板透水丁坝群优化试验

为了寻找水力插板透水丁坝群减小坝头局部冲刷的最佳设计参数和布置方案。文章在双丁坝布置的情况下,通过改变第二、三个丁坝的间距,第三个丁坝的挑角、透水率、长度进行单因素试验,得出各单因素与第三个丁坝坝头冲刷坑深度的回归方程。再从每组单因素试验结果中选择最佳试验水平,利用L9(34)正交试验设计表设计4因素3水平的正交试验。正交试验结果表明:4个单因素对第三个丁坝坝头冲刷坑深度的影响为:丁坝长度>丁坝间距>丁坝透水率>丁坝挑角。水力插板透水丁坝群减小坝头局部冲刷的最佳设计参数和布置方案:第一个丁坝长度,第二个丁坝长度,第三个丁坝长度与河宽的比值分别为0.25、0.21、0.21;第一个、第二个丁坝透水率为30%,第三个丁坝透水率为20%;第一、二个丁坝间距与第一个丁坝长度的比值为3,第二、三个丁坝间距与第二个丁坝长度的比值为2;第一个、第二个和第三个丁坝挑角为60°。     

淹没丁坝群水力计算的试验研究

本文通过三姓浅滩的定床物理模型试验,对淹没丁坝群的有关水力计算问题进行了试验研究,并提出—种淹没丁坝群水面线计算的虚糙率方法,简便实用,经实测资料检验,吻合较好。     

丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究

针对整治建筑物冲刷问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程,研究探讨了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理。基于河流动力学基础理论,分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式,经非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定,效果良好,适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算,从冲刷计算原理看,同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算。对其中有关冲刷深度半经验半理论公式的主要研究成果进行了系统总结。     

湛江湾外深水航道淤积特征及原因分析

湛江湾外航道位于广东省雷州半岛北部,基于近期湛江湾外30万t级航道实测地形数据以及多年海图等资料,分析了湛江湾外深水航道淤积特征,并对其淤积成因进行了探讨。结果表明,湛江湾外深水航道淤积主要集中在B点东西两侧K17+000～K31+000,航道平均淤强在0.44～0.65 m;中线北侧航道淤积强度和淤积量均大于南侧,且这种淤积态势将继续存在;航道南北两侧浅滩就地搬运的泥沙为航道回淤的主要泥沙来源,航道B点附近海域北侧浅滩泥沙在侵蚀后自北向南搬运,形成底沙输移,是目前航道B点附近淤积量较大的主要原因;南侧浅滩不会对航道的淤积构成威胁。     

水毁路基边坡丁坝护岸工程设计及其效果分析

对东江清溪河段水毁路基河段的保护进行了丁坝护岸工程设计,并采用二维数学模型对其效果进行了计算和分析,以确定工程设计方案的挑流和护岸效果,以及是否对通航造成影响。     

广西北海渔业基地港内泥沙淤积特征及原因分析

文章介绍北海渔业基地港建成后,在东防波堤内测发生泥沙淤积,并分析其原因。     

汉江秋汛期两江交汇处超常淤积成因及影响分析

针对2011年度汉江秋汛所导致的汉口边滩超常规淤积现象,采用演变分析结合数学模型的手段对其水沙运动规律及产生的原因进行分析,并对其影响及发展变化趋势进行预测。结果表明:汉江入汇使得汉口水道武汉关附近形成一定的缓流区域,遇汉江秋汛加之长江来流量较小,武汉关附近缓流区域范围大幅度增加,使得汉口边滩大幅度淤长。汉口边滩处于主流带与主输沙带自左向右的过渡区域,河道水流特性决定了汉口边滩难以长期稳定,在汉口边滩发生较大幅度的淤积后,一般在秋汛后次年长江汛期会迅速冲刷,因而不会对河道形势及长期演变规律产生影响。     

长江口近期潮汐特征值变化及其原因分析*

利用长江口沿程11个潮位站的潮位数据,统计分析1996—2011年各站年平均高潮位、年平均低潮位和年平均海 面,得出长江口海域近期的潮汐特征值变化,分析相关影响因素,探讨长江口近期潮汐特征变化的原因。结果表明：1996年 以来,各潮位站的平均海平面略有抬升,但变化幅度不大;流域来水变化对河口潮汐特征值变化影响不大;从长期看,全 球气候变暖对海平面变化有一定影响,但短期内的影响不大;短期内,主要受到长江口地区近年来各类涉水工程建设的影 响,具体表现为：平均高潮位下降、平均低潮位上升、潮差减小,涨潮历时缩短、落潮历时延长,年最低低潮位上升等。 长江口不同河段因受径流、潮流、工程建设等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工 程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。     

长江口北槽悬沙垂线分布经验公式研究*

利用Rouse公式对长江口多次实测资料进行整理分析,得出了长江口北槽纵向悬沙垂线分布的特征,验证了描 述悬浮泥沙垂线分布的Rouse公式的适用性,阐明了利用Rouse公式推算得到的不平衡条件下泥沙沉速与实际泥沙沉速的差 异,并利用不平衡条件下的垂线分布公式和北槽悬沙垂线分布实测资料,率定和验证了不平衡输沙系数和垂线平均含沙量 的经验关系式,在此基础上,建立了适用描述长江口北槽悬沙垂线分布的经验公式,并通过实测资料得到了验证。     

长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化

长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著。作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响。通过对比分析徐六泾站与大通站的水量和沙量,得出大通站能够作为代表流域进入长江口水沙情势的控制站。利用大通站的水文数据,统计分析1950—2011年的径流量、数量及输沙粒径的变化,得出长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化。研究结果表明:1)长江流域年来水量没有发生趋势性变化;2003年后三峡水库发挥调蓄作用,来水量年内分配呈现洪季径流量减少,枯季径流量增加的特征。2)1986年以来长江流域来沙量大幅减少,季节变化总体呈现洪季比例减小、枯季比例增大的特征。2003年三峡水库蓄水后,来沙量进一步减小,洪季输沙量明显减小。3)2003年前后大通站悬沙中值粒径变化不显著,从粒度组分上看粒度略有粗化。     

长江口12.5m深水航道潮周期内回淤量分布

潮周期内航道回淤量是一个随潮动力的变化而动态变化的量。确定深水航道的回淤量的潮周期内分布特征,将有助于合理安排航道的疏浚,减少不必要的疏浚船方。采用适用于长江口深水航道的回淤量计算模型,基于实测航道近底层的水文观测资料,获得了潮周期内的航道回淤量分布特征及其形成机制,得到航道回淤量主要发生在中小潮期间,而大潮期间动力较强冲刷明显、近底层泥沙浓度高,但形成的回淤量较小的结论。这一结论通过枯季近底层实测的水、沙及地形冲淤变化过程资料得到了验证。     

长江口近期来沙量变化及其对河势的影响分析*

长江来水来沙变化影响因素众多,除自然因素外,人类活动对河流水沙运动影响越来越显著。作为长江流域的终端,长江口地区既受自然因素影响,同时也显著地受到流域人类活动的影响。采用Mann-Kendall法分析大通站近几十年的泥沙监测资料,结果表明:近几十年来,大通站的年均输沙量一直呈下降趋势,2003年大通站的年均输沙量出现显著下降。长江口来沙量减少主要是由于流域来沙量的显著减少,与水库工程拦沙、长江上游水土保持工程、人工采沙及中游河道泥沙淤积等因素有关。长江口来沙量减少对南支及口外三角洲影响相对明显,均表现为冲刷特征,对此长江口综合治理相关部门应当充分给予重视。     

长江口细颗粒泥沙密实室内试验研究*

细颗粒泥沙密实速度问题是认识细颗粒动力过程重要的参数之一,也是决定地貌学数学模型表现能力的核心参 数。利用“大型可温控自动搅拌沉降试验筒”及音叉密度仪等,对3种取自长江口的原状沙样进行了密实过程试验,并分别 利用密度计法和迈克劳林公式计算了密实速度。通过对比发现:密度计法计算过程简化太多,不宜采用;迈克劳林公式物理 意义较强,适合作为密实速度计算公式。试验成果发现泥沙粒径是影响密实速度的重要影响因子,长江口细颗粒泥沙密实 速度大致为0.31×10-3~4.8×10-3 mm/s。     

瓯江口航道二期治理潜堤工程三维潮流数值模拟

基于MIKE3技术平台,建立了瓯江口工程海域三维潮流数学模型.模型水平采用无结构的三角形网格系统,垂向采用(σ)坐标,较好地拟合了工程海域复杂的岛屿岸线和地形特征.采用现场实测水文资料,对瓯江口航道二期治理潜堤工程实施后的三维流场进行了模拟,并分析了工程实施后的影响.工程实施后,瓯江北口航道、沙头水道、小门水道、大门岛...     

长江口水域内违规倾倒行为管理对策研究

长江口河势变动频繁、滩洲演变剧烈,极易受到自然及人为因素的影响。违规倾倒行为不仅会造成航道地形的 局部变化,严重时还会造成航道局部淤浅,影响通航安全,增加航道维护成本,破坏航道资源。从航道发展及航道资源保 护的角度考虑,应加强监管力度,尽可能减少人为因素对航道河势的不利影响。     

三峡水库变动回水区泥沙冲淤特性分析

依据三峡蓄水后变动回水区的实测资料,初步分析了三峡水库175m正常蓄水下变动回水区输沙过程及该河段冲淤特性,揭示了航道调整的内在机理,总结了水沙条件变化和河段冲淤规律。结果可为减少变动回水区的泥沙淤积及淤沙浅滩的治理提供科学依据。