淤泥质、粉沙质及沙质海岸航道回淤统一计算方法

根据20世纪80年代初提出的淤泥质海岸航道回淤计算方法的基础上,开展了拓展研究,使之统一适用于淤泥质海岸、粉沙质海岸及沙质海岸。主要研究内容有,在波浪和潮流综合作用下挟沙力含沙量研究中引入了特定的泥沙因子F1/F,从而挟沙力含沙量公式不仅适用于淤泥质泥沙,也适用于非淤泥质泥沙;在动力因素方面,除了一般寻常潮和波浪动力外,进一步考虑了风暴潮和破波的巨大掀沙能力造成航道骤淤的可能性。并结合连云港30万吨级主航道扩建及徐圩港区10万吨级航道的回淤问题(包括骤淤可能性问题),京唐港外航道和黄骅港外航道的骤淤问题,进行预测计算及校验计算,结果都是良好的。此外,对杭州湾强潮和涌潮情况下的挟沙力含沙量也进行了校验计算,结果也非常满意。     

电厂港池取水工程泥沙回淤研究

运用半封闭港区水域泥沙回淤研究结果，以及电厂港池取水物理模型试验结果，提出电厂港池取水回淤计算模式。应用此模式对某港拟建电厂各取水工况进行港池航道回淤计算分析。     

潮流泥沙数学模型在青岛港挡沙堤工程的应用

考虑波浪辐射应力对潮流场和泥沙运动的影响,建立了青岛港前湾三期码头前沿挡沙堤工程二维潮流泥沙数学模型。在采用实测资料验证的基础上,运用模型对本海域在无挡沙堤及不同挡沙堤长的各种方案的流场变化和泥沙回淤情况进行计算研究。结果表明,无挡沙堤时,由于三期工程的建设缩窄了河口至海区的断面面积,断面西侧的浅水区水流速度增大,容易掀起泥沙输移至断面东侧开挖后的深水区,使泥沙在码头前港池中落淤,码头前沿最大淤积强度约为0.818 m/day;而建设挡沙堤后将显著减小码头前沿的泥沙淤积。经过比较,从挡沙堤附近流场与港池航道回淤情况的角度考虑,认为方案二对码头前沿拦沙的效果较好。     

葫芦岛港柳条沟港区规划潮流泥沙数模研究

建立了基于不规则三角形网格的考虑波浪作用的潮流泥沙数学模型，在对模型进行充分验证的基础上，对葫芦岛海域的潮流、泥沙场的进行了数值模拟，对该海区的潮流扬、泥沙场特征进行了分析；对萌芦岛港柳条沟港区规划方案进行了潮流、泥沙场模拟研究。详细分析了工程前后港池和航道的流扬变化，计算了航道的横流，预报了规划港区港池和航道的泥沙年淤积量，为港区的规划设计提供了科学依据。     

日照港30万吨原油码头港池与航道回淤预测分析

根据日照港30万吨级原油码头工程的设计要求,在拟建工程海域实测了2个站的大、中、小潮潮位和9条测线的流速、流向及含沙量。利用二维潮汐水流数学模型进行了潮位、流速和流向验证计算,综合研究了调查海区的泥沙运动和海底冲淤演变规律,并预测了冲淤趋势。在此基础上,重点对30万吨原油码头泊位、港池与航道的淤积进行了预测分析。分析结果表明,在正常水动力条件下,该港区内的平均年回淤速率不大,此港区适合建码头。     

考虑波浪辐射应力的潮流泥沙数学模型

根据海岸河口地区潮流、波浪、泥沙的运动特点及其相互作用机制,考虑了波浪场产生的"波浪辐射应力"和"波流挟沙力"动力要素对潮流场和泥沙运动的影响,在泥沙扩散方程中考虑了紊动水流作用,采用有限元加权集中质量法,建立了考虑波浪作用的潮流泥沙数学模型,并利用锦州港港区的潮流及泥沙资料对模型进行了验证。验证结果表明,潮位吻合良好,流速、流向、含沙量分布基本相似。在此基础上,模拟了工程建设前后,港区附近潮流场和泥沙淤积的变化,分析了泥沙骤淤现象。模拟结果表明,该数学模型能够适用于海岸河口地区潮流、泥沙的模拟,为波浪作用下潮流场和泥沙淤积的预测提供一种新的模拟方法,具有良好的应用前景。     

厦门西港航道潮流和悬沙回淤实验研究

通过潮汐水流试验和定床浑水悬沙回淤试验，探求厦门西港嵩（屿）－鼓（鼓浪屿）水道及猴屿以南浅段航道水流动力特点及泥沙回淤机制，研究各种工程方案对航道及港区沙回淤规律的影响，预测港区航道今后泥沙回淤趋势。     

灌河口开发和外航道整治研究

通过对灌河口上海和外海来水沙量及外航道历史演变的分析,表明新沂河汇共泽藻河口的河床有较大影响,上游各支流的下泄量较小,外海的来水来沙量主要与纳潮量和外海波浪对海底掀沙能力的大小有关。外航道整治方案回淤量计算结果为：开挖万吨级航道泥沙回淤量为２２０万ｍ＾３／ａ,开挖３．５万吨级航道回淤量为３２０万ｎ＾３／ａ,航道开通后,燕尾港可分期建设８个万吨级泊位。     

S工程回淤预报与分析

S工程位于我国某大港的东侧,是在淤泥质浅滩上开辟的一个港口,拟建中的港口工程分一、二两期,第一期有回填、护岸、防波堤和滑道;第二期有接长防波堤、建造浮码头和开挖港池航道等(见图1)。本文的研究内容是:在建成护岸、防波堤工程后,在不开挖港池的情况下,港内自然回淤情况,包括港内不同部位随时间变化的淤积状况以及港池挖至-5米时回淤情况。根据以上研究内容,组织了港区潮流的观测,结合过去对这一地区波浪、泥沙运动的研究成果和淤泥质海岸的保滩促淤工程的研究成果,开展了上述任务的研究。     

高栏港泥沙淤积问题研究

本文从潮流场和波浪场的计算结果入手,根据作者对淤泥质海岸在波浪和潮流综合作用下的掀沙研究,首次提出了高栏港海域的平均含沙量场,进而对高栏港的各种布置方案及航道规划方案进行了港池、泊位,转头地及航道(主航道和分航道)的淤积预报计算。结果表明,高栏港的淤积问题是存在的,但与国内类似港口相比并不突出,而且随着港池、泊位继续兴建其回淤强度将逐步减小,因此,从回淤角度看,高栏港的建设前景是光明的。     

Relation Between Sudden Sedimentation and Wind Energy in Outer Channel of Huanghua Port and Its Application in Binzhou Port

Based on the analysis of ocean dynamic condition and sediment environment, conclusions can be drawn that strong wind is an essential factor influencing sudden sedimentation in outer channel. Through theoretical analysis, it changes the complex process that wind raises wave, wave tilts sediment and current transports sediment into a comprehensive factor, and obtains mathematical formula between effective wind energy and the thickness of sudden sedimentation. The parametees in this formula are determined with field data of Huanghua Port. It may be used to predict siltation thickness and volume along the channel. By analyzing and comparing the difference in ocean hydrodynamic conditions and seabed material between Huanghua Port and Binzhou Port, the proposed formula can be used to predict sudden sedimentation in Binzhou Port and the calculated results is rehable. By predicting it on different combination plans among different recurrence in- tervals, entrance locations and channel classes, it provides references for the plane design of Binzhou Port.     

A study on siltation in access channel to a port

This paper presents a study of the siltation process in an access channel to a port through analysis of environmental data, viz. waves, tidal currents, sediment characteristics, silt concentration and siltation at site. A rational methodology has been presented to co-relate environmental data and siltation quantity, judiciously applying the various theories available to wave propagation, littoral current, sediment transport and its trapping. The efficacy of the method is then tested to simulate the observed siltation in different phases of its development in terms of widening and deepening of the channel. It is observed that estimation of the representative environmental parameters is very important as the data collected over a long period show wide variation since sediment transport formulae available are very sensitive to these parameters. An attempt has been made in this paper to understand the mechanism of siltation in the approach channel to the port.     

粉沙质海岸港区航道减淤工程措施研究

通过对唐山港京唐港区附近海岸演变进行调查和分析,结合唐山港京唐港区建港近二十年的现场观测资料,对港区附近的泥沙运动和港口航道泥沙淤积机理进行分析,对2003年10月强风暴潮期间,港口航道发生严重的泥沙骤於进行了研究,为解决港口航道特别是外航道的泥沙淤积问题,提出粉沙质海岸港区航道挡沙和固沙的工程措施,并通过物理模型对挡沙固沙措施的工程效果进行了模型试验。试验结果表明挡沙和固沙工程方案对航道泥沙减淤效果很明显,其中,挡沙方案目前已应用到唐山港京唐港区二期挡沙堤改造、三期挡沙堤的设计和建设工程中,已发挥其挡沙减淤的作用。     

射阳港拦门沙航道整治工程建设前后水沙特征分析

为研究工程区海域水沙特征的时空分布、运动规律,采用不同时期的现场水文泥沙资料,对射阳港拦门沙航道工程建设前后的水流、含沙量、悬沙粒径和底质特征进行了对比分析。研究表明:射阳港一期航道工程建设后航道内潮波发生变形,涨潮流速大、历时短;落潮流速小、历时长,进入到航道内泥沙很难被带出航道,容易导致航道淤积。工程区海域整体含沙量较大,一期工程建设后导堤内涨潮含沙量明显增大,口门净输沙向口内,通过口门进入到航道的高含沙水体是航道淤积的重要沙源之一。导堤间边滩表层存在部分淤泥,且具有一定流动性,在水流及自身重力作用下,边滩淤泥可归入航道内。     

淇澳岛东南拋泥区对珠海九洲港航道的影响

应用~(46)Sc放射性示踪沙技术,根据1989年4月的现场测试结果探讨了淇澳岛东南抛泥区泥沙的运移扩散规律及其对珠海经济特区九洲港航道的淤积影响。实验证明,该抛泥区所抛疏浚泥沙的运移扩散主方向恰是九洲港航道所在的方向。对伶仃水道的疏浚而言,该抛泥地的选择是合理的,但对九洲港航道来说,则存在一定的淤积影响,应采取相应的防淤和减淤措施,以提高港口的经济效益。     

渤海湾大规模围填海导致的岸线变化及潮流场响应分析

本文以21世纪初渤海湾大规模的围填海工程为背景,对2000-2015年典型年份的卫星遥感影像资料进行了岸线提取,并分析了其时空演变规律.以此为基础,建立了不同岸线及地形条件下的渤海湾水动力数值模型,计算结果与塘沽、黄骅港和东风港三个潮位观测站的实测数据吻合良好.模拟结果显示:渤海湾大规模围填海工程的建设使得三个主要工程区(曹妃甸工业区、天津港及黄骅港)附近的潮流运动更加剧烈,但对于渤海湾离岸潮流场的影响不大.M2分潮流速及流向变化明显,其最大流速方向与建筑物布置、深水航道航线方向一致.黄骅港挡沙堤的建设使其附近流场出现局部涡旋,导致潮流以旋转流的形式运动.     

曹妃甸粉沙质海岸围垦后港内泥沙研究

粉沙质海岸离岸围垦后港内淤积引人关注。基于平面二维潮流数学模型,采用网格嵌套技术,模拟了渤海、曹妃甸海域潮流场;该海域泥沙为粘性沙,且围垦后港内流速很小,采用悬沙运动数学模型模拟了潮流和波浪作用下正常天气和大风天的含沙量场,分析了大风后含沙量衰减过程,计算了正常天气年淤积强度和大风天泥沙淤积厚度。计算表明,外海泥沙主要通过甸头东侧老龙沟进入港池水域。正常天气下,港内流速小,基本处于淤积环境,但由于外海含沙量小,港池水域年淤积厚度小于10 cm。大风浪作用下,曹妃甸海域含沙量明显增大,由老龙沟进入三港池的泥沙沿程落淤,港内普遍淤积,泥沙淤积厚度在5 cm以内。     

河口拦门沙航道整治方案及效果研究

在分析射阳港拦门沙航道一期整治工程建设后航道回淤特征的基础上,通过潮流泥沙数学模型分析研究了二期不同整治方案建设后的水流、含沙量及淤积分布特征,论证了不同方案的整治效果。研究表明:现状条件下由于导堤为潜堤,受越堤水流、口门回流等影响,一期工程建设后航道沿程普遍淤积。在一期导堤的基础上将导堤加高后有利于减小口门段航道淤积;将导堤延长后,淤积最严重的部位年淤强度有所减小,但在新的口门附近航道淤积仍然较严重;将口门宽度缩窄后,口门附近的淤积强度有所减小,但幅度有限;在航道内增加丁坝后,口门段泥沙淤积强度有所减小,但对改善中段航道淤积有限。     

天津港水域围垦条件下的水动力变化分析

本研究旨在讨论天津滨海新区的围垦对其附近水域水动力和悬沙输运所造成的影响,并进行定量评估。在天津港南部、北部海域分别选取4个站位进行了全潮水文观测,获取了流速剖面、悬沙浓度剖面数据,并据此计算了底切应力、潮不对称性以及余流。结果表明,底部悬沙浓度与流速、底切应力存在相位一致性,绝大部分站位的沉积物都呈现向岸净输运的趋势,悬沙通量分解显示潮汐捕捉项是该区域悬沙输运的主要贡献项;围垦愈增的2009～2015年,天津港北部潮不对称性增强,向陆的单宽悬沙输运率由20.15 g/(m·s)变至24.92 g/(m·s),而南部海域潮不对称性减弱,向陆的单宽悬沙输运率从37.75 g/(m·s)减小至6.37 g/(m·s)。综上,持续地围垦可能导致天津港附近海域的水动力条件改变,推测北部潮滩淤涨可能加快,而南部淤涨速率减小。