Comprehensive analysis on the sediment siltation in the upper reach of the deepwater navigation channel in the Yangtze Estuary

The results from both the field measurements and numerical simulation were reported to comprehensively analyze the sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel Project in the Yangtze Estuary after the project has been implemented. In this research, firstly some basic information about the river evolution in the Yangtze Estuary is analyzed, including the variations of water depths in the Hengsha Passage and the inlet cross-sections of the North Passage and the South Passage, and changes of diversion ratios of ebb flow and sediment flux in the North Passage and the South Passage, Then the Delfl3D-FLOW model is applied to simulate the hydrodynamics and sediment transport in the Yangtze Estuary. This model has been calibrated and the simulated results agree well with the measured data of the tidal levels, flow velocities and suspended sediment concentration （SSC）, indicating that the model can well simulate the hydrodynamics and sediment transport of the Yangtze Estuary caused by the Deepwater Navigation Channel Project. The research results show that the development of the Hengsha Passage and decrease of diversion ratio of ebb flow and sediment flux in the North Passage are the main reasons of sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel in the Yangtze Estuary.     

浙江苍南淤泥质潮滩开挖港池和航道的回淤分析

应用半经验公式对浙江苍南淤泥质海域开挖式港池和外航道进行回淤计算,计算显示,港池和外航道的年回淤量约占疏浚开挖量的13.5%,1次台风的骤淤厚度均在50 cm之内,台风过后3.5万t级船舶可以正常出入,表明苍南海域具备建港条件。     

珠江口伶仃洋深水航道开发方案的回淤研究

根据伶仃洋的潮流、含沙量及水下地形的变化特点，对黄埔出海航道在伶仃洋的选线方案作了分析计算。选用泥沙回淤计算公式预报了各航道开挖后的回淤量。用伶仃西航道和蛇口五湾航道开挖后的实测结果进行淤积验证，计算值与实测值符合较好。伶仃东航道泥沙的回淤量少于伶仃西航道；铜鼓东航道也少于铜鼓西航道。无论开发伶仃东航道或是在伶仃西航道原来的基础上加深，均为可行。     

河口高浑浊带航道回淤影响因子分析方法研究

针对河口高浑浊带区域的航道回淤影响因子分析问题,研究提出了一套合理的分析方法。采用了理论模型计算、实测资料分析和相关性分析等技术手段,以长江口深水航道为例,计算比较了冲刷动力、淤积动力以及满足淤积条件的近底层含沙量等因子对航道回淤量的影响,并提出了满足淤积条件的小流速时近底层高含沙量是直接影响长江口高浑浊带区域航道回淤量的主要因子。这一结论通过洪枯季对应数据的差异比较得到了验证,也表明了所提分析方法的合理性。     

近十年来台风诱发长江口航道骤淤的初步分析

台风诱发航道骤淤已成为长江口航道淤积的主要表现形式之一,一定程度上威胁长江口航道的安全运行和上海国际航运事业的发展。根据现场实测资料,初步分析了近十年来多次台风期长江口北槽航道骤淤变化特点和规律,探讨了台风诱发北槽航道骤淤的主要影响因素及其内在机理,并提出了防治航道骤淤的有关建议。结果表明,每年台风造成的航道骤淤量在200～800万m3左右,对航道年回淤总量的贡献率在4%～50%之间不等;航道骤淤程度会随航道维护水深的增加而有所增强;航道骤淤分布呈时间和空间均相对集中的特点。分析还表明,台风诱发北槽航道骤淤分布与长江口深水航道治理工程建设引起的水沙动力和河床环境变化是相适应的,而较大的航道骤淤量还与台风期间泥沙来源种类的增加有关。     

黄河艾山以下河道引水引沙与河道冲淤关系的分析

本文通过实测资料分析，研究引水沙与河道冲淤的关系，明确引水引沙对河道的影响提出合理的引水引沙方案，并研究利用引水引沙减少艾山以下河道淤积措施的可能性。     

2015年长江口航道运行维护特征分析

以大量工程现场资料为基础,初步分析2015年长江口航道运行维护特征,以及今后一段时期深水航道维护形势。分析表明,通过维护性疏浚,2015年长江口航道运行状况良好,12.5 m深水航道已进入全面发挥效益的稳定运行阶段。2015年南港北槽12.5 m航道维护疏浚强度总体仍保持时空相对集中的分布特征。与2011—2014年相比,2015年南港及圆圆沙段疏浚强度下降近15%,全年1—12月疏浚强度也普遍有所降低,这主要与南港河床地形条件和周边河势的改善,以及疏浚工艺与管理的优化有关。今后一段时期,在长江口河势格局及水沙动力环境整体稳定的前提下,12.5 m深水航道维护态势总体可控,且趋于向好。由于航道回淤时空分布特征未发生根本改变,后续长江口深水航道的重点维护时段和区段依然是夏秋季(6—11月)和北槽中段。     

数值分析长江口深水航道上段淤积的原因

目前,长江口北槽深水航道上段淤积较为严重,对航运产生了不利的影响.本文利用Delft3D-FLOW建立了长江口二维潮流的数学模型,并利用实测潮位、流速及流向资料对模型进行了率定和验证,模型计算结果与实测数据符合较好,该模型较好地反应了深水航道工程后长江口的水动力情况.根据模型计算结果,特别是南、北槽上河段主河道流速沿程变化过程、横沙通道涨落潮流量、南北槽分流比,对北槽深水航道上段淤积原因进行了分析,北槽沿程流速远小于南槽沿程流速,尤其横沙通道以上北槽河段流速更小,而且横沙通道涨、落潮量均较大,削弱了北槽和南港之间的水体交换,从而加强了泥沙在北槽深水航道上段进口段的落淤.     

粉沙淤泥质海岸的航道淤积

简要概述了引起近岸浅水海域航道泥沙淤积的3个因素。回顾了淤泥质海岸航道淤积厚度的计算方法，其中，特别对破波与非破波产生的含沙量作出的比较表明，它们之间的差别非常之大，但只要考虑了破波和正常波的不同水动力特性、粉沙淤泥质泥沙与淤泥质泥沙之间的不同运动特性，则淤泥质海岸航道的淤积计算方法，就可以用于粉沙淤泥质海岸。结合我国渤海湾粉沙淤泥质海岸的某外航道进行了骤淤计算，其结果与实际情况一致。     

浮泥挟沙力和输沙规律的研究和应用

本文提出不同湿容重的浮泥兵沙力关系式，浮泥输沙率公式以及大风期的航空道回淤预报模式。应用于珠江崖门口航道，预报值与９１０８＾＃台风后的检测值基本相符。     

波浪挟沙能力及航道骤淤机理的研究

从理论上对波浪作用下的“挟沙能力”进行了定义和推导,基于波浪的悬沙和挟沙机理,求得波浪作用下泥沙浓度分布函数。在此基础上,对河口海岸区域及航道的骤淤进行了研究,依据河口泥沙的骤淤形成和发生情况的不同,将其划分为大于水体极限含沙量型骤淤(绝对骤淤)、不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤以及异重流停顿型骤淤四种模式,并分别给出了4种骤淤模式的计算方法。分析表明,黄骅港附近海域与航道,属于不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤两种类型,黄骅港实际含沙量分布和航道骤淤情况计算结果验证了本文所提模式。     

潍坊北港淤积分析和模型试验

根据现场实测资料，分析潍坊北港港池冲淤和河道变化的原因，提出合理的汉道选择。并通过定床清水模型试验，确定改善港池水深的整治措施。     

基于能量守恒的淤泥质外航道风淤估算

回顾了淤泥质海岸外航道回淤的研究进展。基于风能与波能、波能与悬沙位能之间的能量守恒关系,推导了大风过程中波高、挟沙力和航道平均淤积强度的表达式,提出了直接利用风场要素预测某一指定外航道回淤量的经验式。采用天津港某段外航道大风过程的风场要素和回淤资料对经验式进行了实例验证和模拟预测,结果显示,当拟合样本数足够大时,淤积量的预测精度值与实测值能满足工程要求。单位风时淤积强度的预测值表明,风速是影响悬沙挟沙能力和单位时长淤强的主要风场要素。     

长江口北槽优良河势机制

长江口南港北槽具有稳定的分流比和相对较小的分沙比。其优良河势的机制在于，北槽与南港主槽衔接顺直，利于水流下泄；南、北槽分流口流场的水动力特征有利于南槽排泄底沙。     

浅滩碍航淤积厚度变化规律初步研究

为定量衡量浅滩碍航程度,提出"碍航淤积厚度"的概念.统计分析表明,对于长江中游多数"洪淤枯冲"的浅滩而言,存在影响浅滩冲淤变化的临界流量区间,上荆江在14 000～18 000 m3/s之间,下荆江在12 000～16 000 m3/s之间,浅滩碍航淤积厚度与冲淤临界流量天数差成反比.河床形态对浅滩碍航淤积厚度的影响,表现在河相系数大、放宽率大和水流动力轴线的弯曲率与河槽的曲率半径不适应而导致航道出浅等方面.     

海河口闸下泄流拖淤分析

海河口属淤泥质河口，其档潮闸下引河淤积问题极为严重，挖泥清淤虽然有效，但费用之高愈来愈连以承受，利用闸上有限泄流或闸下落潮流拖淤，寻找一种简捷，经济的清淤措施已引起海河流域水管部门的极大兴趣，本文对１９９４年海河干流挡潮闸下拖淤情况进行了全面的介绍和分析。     

长江河口南槽近期滩槽水沙输移特性分析

为了深刻认识近期长江河口演变趋势,依据2005,2006年和2010年长江口南槽滩槽洪枯季实测水文泥沙数据,分析了主槽与浅滩的水动力条件及悬沙浓度的时空分布特征。利用机制分解法,研究了河口滩槽间泥沙输移及交换机制。研究结果表明,长江口南槽主要以往复流为主,落潮流速大于涨潮流速。随着水深变浅,水流流速过程线存在差异,使不同区域的水流挟沙能力和输沙过程不同。输沙以平流项输沙通量为主,但潮泵作用在南槽地区泥沙输移中也占有重要地位,形成"主槽出沙、浅水进沙"的输沙模式,促使南汇边滩前缘缓慢淤涨。     

长江口深水航道(一、二期工程)回淤变化

利用长江口深水航道回淤资料,研究了北槽航道回淤的时空变化特征及其对流域来水来沙、河槽地形的关系.长江口深水航道治理一、二期工程实施后,北槽航道年淤积强度明显下降,工程治理效果得以显现.从空间上看,一、二期工程航道回淤的峰值位置和重心位置经历了下移和上提的过程.从时间上看,一、二期工程后北槽航道回淤年内呈现洪季多淤、枯季少淤;洪季淤积位置下移,枯季淤积位置上提的变化特点,季节性上、下移动约7～11km.深水航道淤积的泥沙来源有多种,仅流域悬沙输沙量减小并不能明显降低深水航道的回淤量.