伶仃洋滩槽演变趋势预测研究

近年来伶仃洋高强度开发和建设改变河口形态和边界,必然对滩槽冲淤和演变产生影响,其累积和长期效应是河口开发治理需高度关注的问题。采用泥沙数学模型作为技术手段,通过设计出代表珠江河口长期的径潮特征动力的水沙系列计算河床冲淤变形,在对伶仃洋水沙运动和冲淤发展进行验证的基础上,对伶仃洋河口区的滩槽演变趋势进行了预测,并分析伶仃洋近期的滩槽演变趋势。     

珠江河口口门区滩槽演变及对泄洪的影响研究

受流域来水来沙和高强度的人类活动的影响,珠江河口口门滩槽演变规律复杂,对泄洪安全的影响有待深入研究。本文阐明了珠江河口滩槽近期演变总体特征,揭示了河口拦门沙演变动力机制,评估了不同类别大型涉水工程对泄洪的影响和贡献率,提出了珠江河口径潮控制敏感区的划分方法,量化了涉水工程防洪影响关键控制指标。研究发现:(1)在来沙大幅减少背景下,珠江河口滩涂存在侵蚀后退的可能,滩槽近期演变总体上有利于口门泄洪;(2)季风成沿岸流和洪水径流是塑造磨刀门拦门沙东、西汊发育的主动力,洪水与波浪共同作用是形成拦门沙内、外坡冲刷,拦门沙顶淤高的主要成因;(3)涉水工程对河口洪潮水位、分流比、净泄洪量、纳潮量等影响的群体效应,伶仃洋东四口门桥梁工程群对潮位影响贡献率大于围垦工程,而在西四口门围垦工程对潮位影响更大;(4)引入径潮动力比概念,提出珠江河口径潮控制分区,识别了防洪敏感河段,建立基于单宽流量概念的工程阻水效应判断方法,划分防洪影响敏感水域;(5)综合分析提出了各敏感河段或水域的涉水工程的允许壅水高度,基于口门均衡断面的河相关系,提出涉水工程引起的潮量减幅应控制在1%~2%以内。     

半封闭式港湾水动力特性分析——以香洲港为例

受系列工程建设影响，半封闭式港湾往往出现水动力减弱，水体交换变差的现象，为研究工程建设对半封闭式港湾的水动力环境的影响，以珠江河口典型的半封闭式港湾香洲渔港为例，研究周边地区控制性详细规划对香洲渔港泄洪纳潮、水体交换等方面的影响。结果表明：规划方案实施后，规划区附近水域及上游口门水位变化不大，伶仃洋西侧潮流通道潮量变化较小，但香洲港港区潮量减小约1%,水动力进一步减弱，水体半交换周期增加约3.2%,尤其港区西北角水体交换能力相对较差，长期对水环境不利，有必要采取水动力增强措施。研究成果可为香洲港海域水动力提升整治提供参考。     

珠江河口治理规划方案下伶仃洋泥沙运动及冲淤演变规律分析

建立珠江河口二维水沙数学模型,计算研究珠江河口规划治导线方案下伶仃洋的水沙运动和冲淤变化情况,并对伶仃洋水域演变趋势进行了分析预测。     

茅洲河口滩涂开发对洪潮及河势的影响与对策研究

基于潮流泥沙数值模拟,针对茅洲河口深圳市海洋新兴产业基地滩涂利用规划的比选方案,研究了不同径流与潮流耦合水文条件下,滩涂围垦对茅洲河泄洪纳潮的影响,以及对交椅湾滩槽演变的影响。研究结果表明,由于规划方案占用了茅洲河口主槽,泄洪不畅,造成茅洲河水位抬升,潮位最大壅升0.459 m,潮差减小,涨、落潮量缩减,最大潮量减幅为3.54%,对茅洲河的泄洪纳潮有不利影响。受浅滩面积减小和水沙输移路线改变的影响,交椅湾冲淤情势改变,茅洲河出口北汊被冲深,口外滩地则普遍回淤加大,最大淤强可达0.40 m/a。各方案影响基本相似,洪潮和河势影响与围垦规模正相关。鉴于此,滩涂开发利用需结合河道泄洪整治方案,才可确保区域的防洪安全和河势稳定。研究表明,综合方案实施后,壅水幅度缩减到0.012 m,涨、落潮量与现状持平,新开河槽较稳定,可实现滩涂资源的可持续利用。     

伶仃洋河口近年潮位变化分析及原因探讨

利用实测资料分析了伶仃洋河口二十世纪七十年代以来年最高、最低潮位变化规律,得出高潮位抬升与口门港口、航道建设大幅度开挖、大规模采砂等致河口纳潮容积增大有关,低潮位抬升与口门地区滩涂围垦致口门水道泄洪路径延长、河口泄洪断面缩窄等有关。了解和掌握伶仃洋河口近年潮位变化,对河口防洪、综合治理及管理等有着重要意义,对掌握河口未来变化趋势、适应河口变化调整有指导作用。     

珠江河口“洪水就近入海”泄洪方略研究

通过分析珠江三角洲洪水特性、八大出海口门分流比变化情况,结合珠江河口与河网动力-沉积-地貌异变机理最新研究成果,从河口自然发展规律出发,提出珠江河口“洪水就近入海”泄洪方略,利用河网水动力数学模型,通过扩宽虎坑水道方案和下横沥水道方案,对珠江三角洲河网区的洪(潮)水位进行定量分析,结果表明:方案可以明显降低腹部洪(潮)水位,并且随着河道扩宽效果更加凸显。研究成果可为粤港澳大湾区水安全保障工程规划建设提供参考。     

入海河口挡潮闸纳潮冲淤的探讨

我国沿海诸多河口建有挡潮闸，由于长期关闭闸门，受潮汐影响，闸下河道严重淤积。试图从淤泥力学特性，结合子牙新河挡潮闸纳潮冲淤及浙江、福建等几个闸的试验观测进行初步分析，找到人海河口挡潮闸防淤减淤的方法。     

沿海挡潮闸冲淤减淤调度运用关键技术研究

修建于河口的挡潮闸会改变该地区原有的水动力条件,长时间后会造成闸下港道淤积,河床抬高,过水面积减小,大幅度降低挡潮闸的泄洪能力。为有效解决这一问题,通过多年来对闸门不同开启方式的大量试验和探索,提出了利用上游来水冲淤、潮汐动力冲淤、不同闸控方式冲淤等一系列技术措施和闸群运行调度方式。研究表明,调节闸孔出流,充分利用有限的水源进行水力冲淤,是挡潮闸冲淤保港诸多技术手段中最直接、最便捷、最经济的实用措施,可以明显提高冲淤减淤效果,保障挡潮闸发挥有效作用。     

珠江河口潮流流量变化控制指标初探

随着珠江河口地区滩涂岸线资源开发和涉水工程建设,河口边界形态及动力环境产生了巨大的变化;动力环境变化必然引起河口河床形态的调整,对潮汐河口稳定产生深远的影响。以珠江河口潮汐通道稳定性分析为基础,探讨潮汐河口的河相关系,初步提出了河口潮流变化控制指标。研究建立了珠江河口口门断面面积与多年平均落潮流量之间的关系,并建立了近期口门均衡断面的河相关系;在此基础上,预测了河口潮流变化引起的口门河床冲淤变化。根据河床冲淤变化与口门行洪能力调整的关系,提出了河口口门落潮流量变化控制指标为1%~2%,研究成果为河口涉水工程管理提供了定量指标参考。     

伶仃洋大桥总体布置河工模型试验研究

为加速发展珠江两岸经济，发挥粤港澳的金三角作用，有关部门拟建一座长２９公里的伶仃洋跨海大桥。本文所提供的成果，是在３种水文组合条件下，对两个大桥轴线布置方案，通过河工模型反复试验，选出对该水域有关水道的泄洪，给潮，潮排，潮灌以及冲淤变化影响较小的大桥布置方案为建桥提供重要的依据。     

珠江三角洲河网入伶仃洋污染物通量计算研究

采用河网区非稳态水量数学模型，计算了珠江东四口门1985～1995年的入海水量(净泄流量)；在此基础上，利用1985～1995年在珠江东四口门实测水质资料(CODMn、BOD5、无机氮、水溶性磷酸盐、石油类等)，计算出了该时段每年丰、平、枯三季从东四口门下泄到伶仃洋的污染物总量。采用季节性肯达尔检验法对计算出的1985～1995年间陆源污染物通量值进行了趋势分析，得出了各口门各污染物通量的一些变化趋势特征。     

杭州湾北沿上海段水下地形冲淤变化特征

基于2005—2020年上海市滩涂实测地形、气象数据及开发建设资料,以杭州湾北沿上海段为研究区,定性与定量、整体与局部相结合,分析其水下地形冲淤变化特征,探寻演变原因及影响。结果表明：杭州湾北沿上海段近16年整体呈强度渐弱的冲刷态势,共冲刷1.482亿m³,年均冲刷深度为2.886 cm,金山深槽虽受强潮及圈围工程的影响兼具强冲刷及强淤积,但整体表现为冲淤均衡略显冲刷,冲刷强度仅为研究区域冲刷的12.1%;上游来水来沙的减少使得杭州湾北沿维持冲刷态势,潮流挟沙补充作用随涨潮潮差增大而增强,冲刷强度减弱,圈围区域岸线稳定,贴岸冲刷较强,地形变化较为剧烈。     

深中通道工程对珠江口水动力环境影响

深圳至中山跨江通道工程(简称深中通道)连接深圳和中山两市,跨越珠江口内伶仃洋"三滩两槽",大型人工岛及大量桥墩的存在必然对珠江口水域的水流动力环境造成一定的影响。通过伶仃洋潮流物理模型试验,研究深中通道各工程方案对珠江口水动力环境的影响。研究结果表明:A2方案(伶仃航道隧道+矾石航道桥梁)对潮位影响最大、其他次之;人工岛及桥墩附近水域流态变化较明显,以人工岛最大,通风井、锚碇、主塔、索塔等建筑物次之,非通航桥墩附近流态变化不明显,桥轴线5 km以远水域已基本不受工程影响。总体而言,各工程方案对伶仃洋滩槽格局影响都不大,结合其他专题研究,一致推荐A3方案(伶仃航道桥梁+矾石航道隧道)作为深中通道合理可行方案。     

子牙新河尾闾段河流特性分析

利用实测水文、泥沙资料 ,对子牙新河尾闾段的河道阻力、冲淤特性、河口水沙及潮汐运动规律进行了全面分析。认识到近年来上游径流减少、河槽萎缩、滩地严重阻水、近海泥沙大量回淤河口及挡潮闸下引河 ,这是目前海河流域入海河流尾闾段普遍存在、影响防洪安全的重要问题。作者对子牙新河尾闾段行洪能力、滩地糙率及引河段淤积态势进行了分析研究 ,提出了利用潮汐动力与工程措施相结合的方法改善尾闾段河道淤积状态 ,提高河口排洪能力。     

海平面上升与珠江口咸潮变化

海平面上升加剧了珠江口门咸害入侵。在概述了珠江伶仃洋海区、磨刀门、鸡啼门、黄茅海各入海口门一般、枯期及汛期、高潮时，咸害入侵特点的基础上，根据Ｉｐｐｅｎ和Ｈａｒｌｏｍｅｎ的扩散理论和方法失算当海平面上升０．４～１．０ｍ时，各河口区咸害入侵距离的变化情况，得到枯期高潮时，虎门水道咸潮入侵距离增加１～３ｋｍ，最大约４ｋｍ，磨刀门水道咸潮入侵最大距离增加约３ｋｍ，黄茅海区，最大入侵距离增加５ｋｍ的结论。     

珠三角分汊河道险段形成机理及整治措施初探

珠江三角洲河网区河道受径流、潮汐动力双重作用,汊道分流随径流潮汐动力变化而变化,险段形成机理较单一河道复杂,传统治理方案易改变汊口两侧河道的分流比,影响整治效果。在分析了典型分汊险段附近河床演变特征的基础上,分析险段水动力特性,研究了其形成机理,并对各种整治防护措施进行对比试验。结果表明,模袋混凝土方案不改变汊道分流,不增加相邻河道泄流压力,且其整体性、适应性和高抗冲性避免了险段所在岸坡及河床的冲刷,可起到防护岸坡与堤脚的作用。该整治方案可为相关分汊河道险段治理提供借鉴。     

伶仃洋西岸浅滩建港条件分析

随着珠三角经济的快速发展,在伶仃洋西岸建港的需求日益迫切,但伶仃洋西滩因受蕉门、洪奇沥和横门等径流水道影响,水浅滩宽,沙多流散,建港条件很差.通过对当地水沙特性和岸滩演变的分析,认为"弱流少沙"环境是在伶仃洋西滩建深水港的关键条件,如位于蕉门口外龙穴岛东侧的广州港南沙港区,利用其北端礁群掩护,避免了涨落潮主流直接过境,近岸水域流弱沙少,即使在零米高滩上开挖深水港池,回淤也并不太严重.数学模型计算结果表明,随着码头建设往下游延伸,已建港区"弱流少沙"环境进一步改善,港池回淤亦趋减轻.     

伶仃洋泥沙淤积模型试验研究

介绍了珠江河口整体潮流泥沙物理模型的主要特点.通过局部动床冲刷及悬沙淤积试验,研究了港珠澳大桥修建前后伶仃洋滩地的演变情况.研究结果表明:港珠澳大桥修建后主流区附近桥址断面局部河床将出现明显的冲刷调整.与无工程相比,工程后伶仃洋各主要浅滩10年累积淤积厚度有所增大,但量值较小;主要浅滩发展速度呈增大趋势,但变化幅度不大.工程实施后,伶仃洋三滩两槽的总体格局基本保持不变.