龙穴南航道整治工程对潮流泥沙影响的模拟

建立了覆盖珠江河口河网区与口外海滨区的大范围整体平面二维水沙数学模型,模拟计算了珠江河口的水沙空间分布特征。利用近期伶仃洋水域实测水文资料进行了验证,验证结果表明模型能够较好地模拟珠江口的潮流泥沙运动。在此基础上,通过局部加密,模拟了龙穴南航道整治工程实施前后潮流泥沙运动过程变化,计算并分析了工程实施对周边水域水动力条件的影响和航道沿程的水流条件变化以及航槽泥沙回淤状况等。研究结果表明:龙穴南水道内,潮流为西北-东南方向往复流;整治工程后,上段流速略有增大,下段流速略有减小,但总体流速变化较小。泥沙回淤预测结果显示,出海口以上航道有冲有淤,以淤积为主,平均淤积强度为0.12 m/a;出海口航道整体处于淤积状态,平均淤积强度为0.64 m/a。     

利用潮汐动力整治河口碍航浅滩的试验研究

根据珠江三角洲八塘尾河口段的河道形态及潮流特性,在对潮汐动力可利用性探讨的基础上,提出了碍航浅滩整治的工程方案,并进行了冲瘀试验。试验成果表明,采用鱼嘴工程利用潮汐动力不仅解决了出海航道碍航问题,而且使洲尾开挖区航道内回淤量明显减小,是一种行之有效的整治途径。应指出,鱼嘴工程方案布设和试验是初步探讨性,对于整治工程结构调整和优化组合,还需进行深入试验研究。     

长江河口拦门沙冲淤变化过程研究

该文在对长江河口拦门沙百余年来冲淤变化过程分析的基础上 ,利用GIS工具 ,计算了长江口拦门沙自 184 2年以来的冲淤量 ,其结果表明 ,15 0余年来 ,长江口拦门沙地区虽存在时冲时淤的变化规律 ,但总体上是处于不断淤积之中 ,在计算区域内净淤积总量达 4 0 .93× 10 8t ,最大年份高达约 1× 10 8t/a。这些可加深对河口拦门沙河段形成和沉积过程的认识 ,同时也可为长江河口深水航道治理工程提供科学依据。     

长江口深水航道治理与河床演变关系初探

简要分析了北槽具有优良河势的各种因素,并根据长江口深水航道治理工程一、二、三期及远景规划实施后北槽分流比的数模计算结果,初步研究了深水航道治理与河床演变之间的关系。物理模拟试验结果显示,在分流河口由于边界层脱离而产生一个立轴旋涡－兰金涡（Rankine Vortex),因而引发横向流,藉此可以解释底沙偏向南槽的输移问题。     

三峡蓄水后新水沙条件下荆江河段整治建筑物损毁原因分析

荆江自古以来边界条件复杂,水患频发,是长江黄金水道重点整治河段之一。在三峡水库蓄水后,该河段受清水下泄影响,河床将发生更为敏感的冲淤变化,给航道整治带来了新的问题,使治理难度增大。围绕长江黄金水道建设,在全面调查分析三峡水库蓄水运行前后荆江河段水沙条件的变化情况,以及荆江河段各主要航道已建整治工程的损毁、运行情况的基础上,总结出新水沙条件下,荆江河段不同类型整治建筑物的损毁影响因素及其损毁原因。为进一步研究新水沙条件下荆江河段航道整治建筑物的稳定性与整治效果提供参考依据,为保障长江干线航道的通航水深、改善航行条件奠定理论基础。     

沙质海岸河口航道回淤计算方法及其应用

从沙质海岸的水流泥沙运动基本理论出发,提出了沙质海岸河口泥沙回淤计算模式,推导出了适合闽江通海航道挖槽回淤计算的稚移质输沙率公式和悬移质回淤强度计算公式,利用该公式计算闽江口二期航道回淤的结果与实际情况一致。对闽江口深水航道回淤进行了预报计算。     

长江河口的风浪特性和风浪经验关系

长江河口江面开阔,口门宽度约90公里,口外又无岛屿屏障,每秒8米的风速,口门地区可掀起波高为1米左右的风浪,夏秋季节如遇台风影响,浪高更为可观.波浪作用不仅是河口河槽演变不可忽视的因素,而且对河道整治、港口建设、护岸保坍、促淤围垦等工程设施有深刻的影响.本文以引水船和高桥两站的资料为基础,论述长江口风浪的基本特性及其对岸滩的作用,并提出风浪要素的经验关系,为长江河口治理提供依据.文中提出的风浪要素计算方法,也可供缺乏波浪资料的潮汐河口地区参考和应用.     

整治工程影响下大清河航道水流泥沙冲淤分析

基于实测资料对大清河航道的水动力及泥沙特征进行了分析,从水流连续性方程,泥沙运动方程出发,建立了水动力泥沙二维数学模型,在此基础上对典型水沙条件下河道内水流、泥沙运动、航道选线及淤积预测进行了模拟研究。重点分析了工程整治后河道内流态、地形变化对航道冲淤的影响,对航道整治工程进行了评价。研究表明,大清河泥沙运动主要受径流携带的泥沙,河道地形影响,航道工程整治后仍保持上冲下淤的态势,水流归槽效应是航道主槽淤积的主要因素。     

浙江南部淤泥质海岸河口拦门沙航道泥沙回淤规律——以鳌江河口为例

以鳌江口为例,通过试挖槽实测资料分析及波流共同作用下的二维泥沙数学模型研究了浙江南部淤泥质强潮河口拦门沙的成因及航道开挖后泥沙回淤规律.研究表明,因河口迅速展宽,水流扩散,输沙能力不断减弱,河口区的最大浑浊带为拦门沙的形成提供了丰富的泥沙来源,泥沙在口门附近堆积,形成拦门沙浅段.拦门沙开挖后泥沙回淤规律为:航槽回淤主要发生在风浪天,台风期发生骤淤,无风天航槽泥沙淤积较少.回淤的泥沙主要是滩面泥沙在风浪作用下的局部搬运.风浪过后,挖槽内发生"冲刷"现象,主要是由于浮泥密实造成的.通过与天津港等淤泥质海岸台风期骤淤的对比分析,认为较强的动力条件和丰富的泥沙来源是鳌江口骤淤的主要原因,在动力较强的淤泥质海岸骤淤强度较大.此外,还探讨了该类河口拦门沙的治理思路.     

汕尾港出海航道波浪作用下底沙回淤研究

通过现场调查与动床模型试验，分析研究汕尾港海区波浪运动、泥沙来源及破波带内沿岸输沙与岸滩变化；评估目前出海航道轴线走向的合理性。采用夏都公式、Ｅｎｇｅｌｕｎｄ的底沙公式和詹·弗莱兹夫的推移质回淤量计算公式，按正常年份波浪作用与特殊年份台风浪作用等不同情况，预测了５０００吨级与万吨级的港池和出海航道底沙回淤量，提出了维持港池、航道水深与减少回淤量的工程措施。     

河口闸下水动力与泥沙清淤问题的研究

为优化河口防潮闸下清淤工程方案,提出了以两相流方程描述底沙运动的理论模式,建立了泥质河口二维水流、泥沙数学模型,并优化独流减河口闸下清淤工程方案.对独流减河口闸下大、中、小潮潮位、流速、含沙量过程和海床演变进行了验证,计算分析了现状地形条件下闸下泄流能力,对宽浅型和窄深型两类清淤方案的不同清淤规模的泄流能力进行了计算模拟.讨论了不同清淤规模条件下泄流能力、清淤量、回淤量与回淤率的关系,给出了各工程方案的清淤效率指标.     

基于RS，GIS的长江口冲积沙岛冲淤变化

根据1997年，2002年和2003年3幅不同时段的卫星照片，以及各相应时段上海港潮汐水位和1982年海图等资料，采用RS，GIS技术进行分析和处理，计算出长江口深水航道整治一期工程前后九段沙及江亚南沙的面积，实现了对工程前后九段沙岛泥沙冲淤特点及冲淤速度变化的分析．从沙岛的自然延伸方向、航道整治工程方向和南北方向计算了沙岛各部分的淤涨与冲刷速率，分析了深水航道对该岛屿冲淤演变的影响．结果表明，由于长江口深水航道整治工程的建设，九段沙及江亚南沙的演变特点及速度有明显变化：①九段沙6年来的淤积面积增长很快；②沙岛自然延伸方向淤涨速度有所下降；③沙岛沿航道整治工程导堤方向上的淤积速率增加；④沙岛局部位置冲刷程度有一定增强．     

长江口深水航道及横沙东滩促淤圈围对滞流点的影响

滞流点位置的变化对河口拦门沙的形成和泥沙淤积具有极大的影响.基于MIKE3软件建立长江口水动力和盐度输运三维数学模型,采用实测资料对模型的潮位、流速、流向和盐度进行验证.运用验证好的数学模型模拟和分析长江口深水航道工程及横沙东滩促淤圈围工程对河口滞流点位置的影响,结果表明,(1)应用改进的近底层平均单宽通量计算公式确定滞流点的位置,验证结果良好,可以用该公式确定滞流点的位置;(2)深水航道工程的建设增大了水深和涨落潮流速,各汊道内落潮流量的增加明显高于涨潮流量的增加,且滞流点均向下游移动;(3)横沙东滩促淤圈围工程建成后,北港滞流点向下游移动约5km,北槽和南槽的滞流点则向上游移动约1km.     

长江航道整治的机遇与挑战

长江是我国的黄金水道,其战略地位和开发利用价值十分显著.但目前长江航道仍处于天然状态,难以适应大规模经济发展的要求,急需进行系统整治.而且随着上游水电工程的开发,给长江航道的整治提供了机遇,也带来了挑战.本文在对长江航道现状、存在的问题以及水电工程开发后的机遇和挑战分析的基础上,提出了未来长江航道整治的对策,即加强河床演变及浅滩特性研究,发展和完善整治理论并进一步完善整治工程研究和设计内容.     

基于TM影像的长江口悬沙浓度遥感反演定量模式研究

近年来,由于水利工程等因素,长江入海径流量变化较大并导致入海泥沙量明显呈下降趋势,必会影响海岸带环境．利用遥感技术研究泥沙含量不仅速度快,效率高,周期短,而且对分析河口海岸带冲淤变化,研究流域入海物质通量、物质循环、河口沙洲变化,港口建设,航道治理以及海岸带环境管理都有十分重要韵意义．利用长江口TM影像数据以及现场采集的多个长江口表层悬沙浓度数据,建立悬沙浓度遥感定量反演模式．通过对遥感数据预处理,运用不同的悬沙反演模式进行回93分析,得到低浓度悬沙水体运用多项武模式反演效果较好,高浓度表层悬沙水体运用乘幂模式反演效果较好,同时应用Arcgis软件绘制成悬浮泥沙空间分布图,并归纳出长江口悬沙分布和输移的基本规律．     

大丰港深水航道潮流泥沙数值模拟

深水航道开挖后回淤问题一直困扰航道建设和港口发展的突出问题.建立大丰港深水航道水沙数学模型,通过实测资料对模型进行验证,研究深水航道实施后的潮流泥沙运动规律,分析流场特征和航道淤积分布,探究航道在极端天气下骤淤情况.得到如下结论:航道内水流流态平顺;航道年回淤强度为0.31～1.93 m/a,年平均回淤强度为1.32 m/a,总淤积量为1199.2万m3;极端大风条件下,航道7 d平均回淤强度低于0.10 m,辐射沙洲的掩护作用以及航道内水动力较为强劲,且主流向与航道轴线基本一致,航道并未出现严重的碍航骤淤现象,但应注意大风带来的局部航段回淤问题,尤其是与航道交角较大的风向给航道淤积带来的影响.     

近期长江口南槽河道滩槽冲刷及驱动因素分析

河口地形演化关系到航运通畅、生态保护以及近岸工程的安全性,也是地貌学和工程学关注的热点.2011～2017年间利用单波束测深系统对长江口南槽、南汇边滩北岸和九段沙南岸进行高精度监测,并结合水沙数据和周围工程的建设情况分析其冲淤格局和驱动因素.结果表明:(1)南汇东滩围垦后沿岸基本呈局部冲刷态势,南槽河道、江亚北槽冲刷明显,南汇南滩和江亚南沙淤积;(2)长江上游输沙对-5m深河槽地形演化有较为明显的影响,工程建设对岸滩0m和-2m深岸滩影响较为明显;(3)三峡大坝、深水航道整治工程、南槽航道疏浚、南汇东滩围垦工程等都是导致冲刷的原因,其中南汇东滩围垦对涨潮流的挤压作用是导致九段沙南岸冲刷的主要原因;(4)人类活动可对南槽河道滩槽的演化格局有较为重要的影响,滩涂岸线的固定制约了河槽的摆动,但也加剧了局部岸坡的冲刷,未来应注意九段沙南岸和江亚南沙湿地的监测与保护.     

通州沙西水道整治工程对通州沙河段潮流量影响研究

通州沙水道位于长江下游河口段,为增加沿岸深水岸线资源,拟对通州沙西水道进行整治。本文利用一、二维耦合潮流数学模型,对于通州沙西水道整治工程方案进行研究,重点分析整治工程对通州沙河段潮流量的影响。研究结果表明：通州沙西水道的边滩圈围和潜堤工程会减少涨落潮流量,而疏浚工程则会增强潮流量、局部抵消圈围及潜堤工程的不利影响。特别需要注意的是：当航道浚深至-8m时,整治工程对工程河段分流比影响甚微,然而此时潮流量、流速的沿程变化不可忽视。     

交通部天津水运工程科学研究院 ——工程泥沙交通行业重点实验室

交通部天津水运工程科学研究院工程泥沙交通行业重点实验室是研究和解决水运交通行业建设和发展急需解决的关键性重大基础理论和应用技术研究的交通运输部重点实验室,主要从事港口与航道工程泥沙基础理论研究、内河航道工程泥沙治理技术研究、河口工程泥沙治理技术研究、海岸港口与航道工程泥沙治理技术研究等4大领域的研究工作。     

关于连云港深水外航道建设中有关问题的分析

本文着重阐述了与连云港深水外航道建设有关的三个问题。(1) 分析了外航道沿线的自然条件,勘测和工程实践表明,外航道所在土层对于航道开挖和边坡维护来说是比较好的土层;航道回淤受制于由岸向海含沙量和输沙强度的变化,其中对航道回淤影响最大的是位于海峡东口门附近南北向往复流带内的含沙量相对高值区。(2) 从潮汐水流中粘性细颗粒泥沙的冲淤特征出发,考虑影响回淤的主要因素包括水力条件、供沙条件、泥沙特性、挖槽深度及地形条件,初步建立了冲淤计算方法并用实测资料作了验证。(3) 通过对历史上抛泥情况及对回淤影响的分析,对今后外航道的开挖和维护挖泥土方的处理提出了合理的抛泥方案的建议。