不同引河长度下河口闸下淤积形态数值研究

闸下淤积是河口建闸的关键问题,直接关系到工程的成败。基于甬江及口外海域金塘水道实测水文泥沙资料,建立平面二维水沙数学模型,分析计算不同引河长度下的闸下淤积特点以及对北仑港区、镇海港区水沙运动和地形变化的影响。计算结果表明:在上游径流及外海来沙相同的条件下,闸址离河口越近,闸下河道因建闸引起的淤积量越小,但闸下淤积强度越高;建闸对北仑港区无显著影响,对镇海港区影响较大,当闸址位于镇海港区上游时,闸址距港区越近,淤积影响越显著。     

建闸河口闸下潮波变形数值模拟研究*

我国河口建闸之多,闸下河道淤积之严重,世界罕见。众多学者对建闸河口闸下淤积的机理进行了系统的分析和研究,认为潮波变形是造成闸下河道淤积的动力因素,闸下引河长度(河口到闸的距离)不同,潮波变形的特征也有所不同,淤积形态和特征也不相同。在潮波变形概化物理模型试验的基础上,建立了二维潮流数学模型,通过数值模拟计算,得出了不同引河长度时的潮波变形特征,为预测和分析不同闸址建闸所引起的淤积特性分析提供研究依据。     

建闸河口闸下淤积问题研究综述*

挡潮闸作为河口治理的一项重要措施,在我国广泛采用。河口建闸在为河口地区的经济发展做出积极贡献的同时也带来了严重的闸下泥沙淤积问题,限制了河口资源的综合利用。介绍我国建闸河口闸下淤积情况,并阐述国内外学者针对闸下淤积问题进行的机理探讨和模拟研究。总结出影响闸下淤积形态的多个因素,包括潮流作用、闸下引河长度、河口泥沙的动力特性、闸下港道类型以及建闸位置等。提出以前的研究中存在的缺陷并针对性地建议今后的研究方向和研究途径。     

建闸河口潮波变形概化模型研究*

概述潮汐河口潮波变形的普遍性及建闸前后影响变形的不同因素。建立了概化河口闸下河道物理模型,说明了模型设计的理论依据及模型布置方案。通过概化模型对建闸河口不同引河长度的潮波变形特性进行模拟研究,得到不同闸址建闸后潮波变形的共性和差异。闸下引河长度对潮波变形的影响明显,随着闸址距河口距离的增加,沿程潮差的增减趋势发生变化;建闸后涨潮平均流速与落潮平均流速的比值变化趋势与引河长度紧密相关。     

漳卫新河河口数学模型及治理方案研究

建立了河口一、二维耦合水沙有限元模型,计算格式具有耗散小和精度高的优点。利用该模型计算了漳卫新河河口及河道水沙动力场,各站潮位、流速和含沙量过程计算与实测基本一致。经清淤、建闸和建导堤方案河道淤积量比较,推荐漳卫新河河口治理方案为导堤方案。     

河口建闸对河道河口及近岸海域水环境的影响研究

应用一维、二维水流、水质模型模拟一个典型河道在建闸前后河道、河口及近岸海域水环境状况。分析表明,河口建闸使河道内污染物平均浓度达到建闸前的1.0~3.5倍,使河口及近岸海域影响的水域面积最大值增加了将近7倍。     

挡潮闸外迁对闸下水动力特征影响的概化模型研究

以苏北沿海的王港河口为原型,建立潮汐河口三维水动力概化数学模型,分别对挡潮闸迁移前、后的闸下水动力过程进行模拟。通过对比闸下潮位、流速及流向的特征变化,分析挡潮闸外迁的相关影响。结果表明:挡潮闸外迁后,闸下潮波变形现象减弱,涨、落潮历时趋于相近、不对称性减弱,有利于改善涨落潮流输沙不等现象;闸下水动力环境增强,平均流速增大,垂向各层流速的分布更加均匀,且表、底层流速比增大,有利于加强闸下冲刷、减轻淤积;闸门外迁对河口外的流速分布影响较小。上述结果可为类似的强潮流河口挡潮闸外迁论证以及外迁后的闸下淤积研究提供参考。     

里下河地区入海通道闸下淤积的原因及对策

里下河地区入海通道闸下淤积的主要原因是河口建闸后上游径流量减少、落潮历时延长、流速减弱、潮流量、潮波变形、潮汐水道变化和围垦不当等,闸下淤积影响了工程益的充分发挥。减淤措施有水力冲淤、机械清淤,防淤措施有工程措施和植物措施。应依据河口淤积特征,全面规划,综合治理。     

海州湾滩涂围垦对临洪河口闸下河道淤积的影响

随着沿海经济的发展,围垦已成为解决土地资源稀缺问题的主要方法。海州湾滩涂围垦面积较大,且距离临洪河口较近,有可能造成其上游河道的淤积,进而影响该地区的防洪排涝。应用MIKE21模型对海州湾及邻近海域的潮流场进行模拟,分析围垦前后河道内水动力条件的变化。相较于围垦前,围垦邻近区域的涨落潮平均流速基本均有所减小,而河道内的水动力条件变化则很小,沿程各断面的落潮平均流量均有所减少,但减少的量值不大。采用根据窦国仁河相关系推导出的分析模式,预估围垦引起的河道淤积厚度为2 cm左右,说明海州湾滩涂围垦不会对临洪河口闸下河道的淤积产生大的影响。     

曹娥江大闸闸上河道建桥通航水流条件*

曹娥江大闸从2008年底开始运行,平时关闸蓄水,洪汛期开闸放水。闸上河道从“洪冲潮淤”向“单向冲刷”转换,河床发生着较大的变幅。在这种江道环境中建设桥梁最重要的一个制约因素为通航水流条件,主要为工程河段的河势情况、流速流态条件以及桥梁建设后的影响。通过建闸后多年地形分析工程河段河势现状以及趋势,并通过建立平面二维数学模型对航道内流速进行计算分析。研究可知：1）若无较大人类活动干涉,工程河段河势稳定,滩槽格局不会发生变化。2）在通航高水位下,流速流态符合通航要求,建桥对航道的影响较小。因此在此河段建设桥梁是可行的。     

波浪作用对淤泥质河口边滩促淤后淤积影响研究

受波浪掀沙作用影响,河口边滩工程促淤效果的合理预测始终是工程泥沙研究的难题之一。在文献[1]提出的淤泥质河口边滩促淤后淤积预报模式的基础上,就波浪作用对工程促淤效果影响进行了研究。通过建立长江口—杭州湾海域的平面二维水沙数学模型和波浪模型,计算不同波浪场作用下促淤工程区泥沙淤积强度。藉此,定义了波浪作用引起的淤积影响系数k0,并建立了系数k0与相对波高(波高水深)的关系。由此,结合促淤区内分级波浪数值模拟结果,给出了综合反映促淤区1 a内各级波况的影响系数统计平均值k0,并将k0代入文献[1]提出的淤泥质河口边滩促淤后淤积预报模式,结果表明促淤区年淤积强度计算值与实测值吻合较好。     

漳卫新河闸下淤积一维数学模型研究及应用

建立了漳卫新河河道一维水沙数学模型,采用Preissmann四点隐式差分格式离散非恒定水流方程,以及交错网格显式差分格式离散泥沙运动方程。该模型对辛集闸闸下———河口段在大潮期间的潮位、流速和含沙量进行了验证,其结果与实测资料基本相符。依据该模型,对未来20 a的河床冲淤变化和演变发展趋势作了预测。     

《海岸河口工程研究论丛》第一期10部著作出版发行

<正>本刊从交通运输部天津水运工程科学研究院获悉,由交通运输部天津水运工程科学研究院科技人员撰写的《海岸河口工程研究论丛》第一期10部著作已由人民交通出版社出版发行。10部著作为:《粉沙质海岸泥沙运动及航道淤积机理》、《波流耦合下淤泥质海岸水沙运动三维模拟》、《基于薛定谔方程的非线性波浪传播理论》、《港航工程泥沙淤积计算手册》、《海岸河口数学模型》、《辐射沙洲建港技术研究》、《粉沙质海岸     

连云港海域围垦工程对水沙环境的影响*

基于嵌套的平面二维潮流泥沙数学模型,模拟了海州湾海域滨海示范区围垦工程实施前后的潮流场、悬沙分布,并采用实测资料对模型进行验证,分析围垦工程后计算海域潮流场、悬沙场及海床冲淤场的水沙环境的变化情况。结果表明：围垦后研究海域整体的潮流场和悬沙场变化较小,但围垦后附近海域纳潮量有所减小引起围区附近流速减小,围垦工程附近基本呈现淤积的状态,工程左侧吹填坑淤积强度较大,临洪河口则出现局部冲刷。     

滨海滩涂动态演变数值模拟研究及应用

基于潮流泥沙数学模型和滩涂动态平衡与人类活动前后水沙因子变化的经验关系,建立了长历时滩涂动态演变的经验动力数值模型。根据浙江省飞云江河口丁山围区和钱塘江河口的实测水沙及地形资料对抛坝促淤效果进行了验证,结果表明抛坝促淤效果计算与实测基本吻合。在此基础上,研究了某抛坝促淤工程后附近海域滩涂演变过程。预测结果表明促淤工程减弱了附近海域的水动力,使附近床面将发生淤积,经5~10 a达到淤积平衡,其中前5 a的淤积量约为总量的80%。为调控围涂工程引起的附近海域床面的淤积强度,减小对周边生态环境的影响,应控制促淤围涂的强度。     

浅析厦门港石码3000吨级航道工程施工期骤淤现象

根据厦门港石码3000吨级航道工程工程实例,分析九龙江口南港石码航道淤积问题及其原因。结果表明九龙江南港水域受潮汐和九龙江河口径流双重影响,水沙条件较为复杂,特别是在台风影响过程中形成的暴雨,洪水下泄泥沙对河口港区形成较大的影响。     

淮河干流刘台子弯道水动力及河床变形数值模拟研究

为分析和评价刘台子弯道河段在不同整治方案下的工程效果,采用SIMHYD-2D平台构建二维泥沙数学模型对淮河干流临淮岗闸下—鲁台子河段2种整治方案进行水动力及河床变形数值模拟研究。结果表明:二维水沙数学模型能够很好地模拟河道的水力因子,也能合理地模拟自然条件下的冲淤分布,可以用于开展工程河段的冲淤演变预测分析;经过冲淤调整10 a后,在2种整治方案下,临鲁段河道主槽仍以冲刷为主,冲刷速度减缓,滩地仍以淤积为主,整体河道表现为冲刷;通过对比分析2种整治方案裁弯对上下游河道水沙运动及冲淤的影响、通航水流条件及新老河段未来冲淤情况,推荐方案2作为整治方案。     

浅议四闸联合调度在连申线灌河段航道整治工程的作用

盐灌船闸位于灌河上游的武障河上,目前盐灌船闸闸下至东三岔12.7km的河道发生了严重淤积,通航条件不断恶化,造成盐灌船闸营运陷入困境。针对盐灌船闸闸下至东三岔航道泥沙淤积严重现状,利用定床物理模型试验,研究四闸联合调度方案对盐灌船闸下游河道泥沙减淤的效果作用,为航道整治工程设计提供科学参考和依据。     

常州市钟楼区邹区集镇片区防洪除涝研究

通过对邹区集镇片区河道疏浚,在河口新建节制闸、泵站工程,大大缓解了片区的洪涝灾害,为类似受涝片区的防洪除涝治理提供成功建设经验;通过水动力学模型模拟计算,提前对新建节制闸、泵站规模合理性做出分析预测,分析表明,邹区集镇片区防洪除涝工程总体布置可以满足区域防洪除涝需求。     

风浪对引江济淮工程马尾河口航道影响研究初探

巢湖马尾河口口门航道是"引江济淮工程"的重要组成部分。文章通过Mike 3建立了巢湖水动力泥沙三维数值模型对马尾河口湖区水沙特性展开研究,利用2016年10月21日至10月23日大风天马尾河口湖区现场水沙实测试验对数学模型进行了验证,验证结果总体良好。进而通过建立的数学模型重点分析了风浪作用下马尾河口航道工程区域水沙运动规律特性,结果表明:巢湖为典型浅水湖泊,湖区泥沙易受风生波浪和湖流影响,尤其近岸区泥沙运动显著。同时,文章从马尾河口航道实测波浪与含沙量变化过程分析得出,波高与含沙量响应关系显著。因此,建议关注马尾河口航道工程开挖航槽时的泥沙淤积问题。