新情势下长江河口南槽河床冲淤演变特征

随着长江流域来沙的锐减、河口涉水工程的建设、生态环境保护力度的加大和通航环境的高效利用,长江口河势将面临着新一轮的调整。以长江口南槽河床冲淤演变为研究对象,采用河床演变分析的方法对南槽近十年来多次水下地形和航道水深数据进行了分析,并对南槽航道治理一期工程效果进行了讨论。结果表明:2010-2018年,南槽主槽整体呈冲刷态势,江亚南沙头部窜沟冲刷发展,沙尾冲刷下延;2018年至今,江亚南沙头部窜沟由冲刷环境转化为淤积环境,其他区域冲淤形势基本未变;南槽断面主槽形态总体稳定,在主槽总体冲刷背景下,“拦门沙”逐渐被削平,加上南槽航道治理一期工程的作用,南槽6 m以深河槽容积明显扩大,且保持较好的稳定性。近期南槽河势变化是流域来水来沙和河口自然、人类活动影响的综合结果,南槽航道治理一期工程对近期江亚南沙的地形变化起到了重要影响,工程有效地控制了江亚南沙河势,遏制了局部冲刷发展的趋势,有利于稳定南槽航道的北侧边界。

湛江湾外深水航道淤积特征及原因分析

湛江湾外航道位于广东省雷州半岛北部,基于近期湛江湾外30万t级航道实测地形数据以及多年海图等资料,分析了湛江湾外深水航道淤积特征,并对其淤积成因进行了探讨。结果表明,湛江湾外深水航道淤积主要集中在B点东西两侧K17+000~K31+000,航道平均淤强在0.44~0.65 m;中线北侧航道淤积强度和淤积量均大于南侧,且这种淤积态势将继续存在;航道南北两侧浅滩就地搬运的泥沙为航道回淤的主要泥沙来源,航道B点附近海域北侧浅滩泥沙在侵蚀后自北向南搬运,形成底沙输移,是目前航道B点附近淤积量较大的主要原因;南侧浅滩不会对航道的淤积构成威胁。

海南莺歌海渔业码头与岸滩整治修复方案研究

近20 a来莺歌海附近岸段一直存在着岸滩侵蚀现象。在利用实测资料分析莺歌海海域自然条件的基础上,采用理论计算和数学模型的方法,研究了莺歌海渔业码头与岸滩整治修复方案实施前后水流变化和岸线变化趋势等,为缓解莺歌海附近海岸侵蚀问题,实施海南莺歌海渔业码头与岸滩整治修复工程方案提供基本依据。研究结果表明:潮汐性质为不规则全日潮,潮汐强度较弱,潮流为规则全日潮流,运动形式以往复流为主,潮流流速较强,最大可达1.74 m/s以上;波浪以风浪为主,常浪向为SE向,强浪向为ESE向;海床表层沉积物以中细沙(MFS)为主,泥沙活跃性较强,在平均波浪条件下,床面泥沙完全起动水深集中在1.5 m水深以浅的水域;近岸水域存在明显的侵蚀,最大达到5 m左右;工程方案对海域流场会产生一定影响,渔港内明显存在环流和缓流,港区内流速明显减小;渔港南侧和整治工程之间水域、岸滩整治工程内部水域流速也明显减小;工程建成后,渔港码头北防波堤堤根处会形成向外淤涨,渔港南防波堤与岸滩整治工程之间区域也呈向外淤涨趋势,岸滩整治工程内部形成多个小弧形。

黄河三角洲东营港海域表层沉积物分布特征及其影响因素

基于2019年4月东营港海域大范围表层沉积物取样和不同时期水文资料,分析了东营港海域表层沉积物分布特征,并探讨了表层沉积物变化趋势、泥沙起动和影响因素等。研究结果表明:东营港海域表层沉积物以粉砂和砂质粉砂为主,中值粒径介于0.014 3~0.061 6 mm,砂组分平均含量为21.7%,粉砂组分平均含量为64.9%,粘土含量最少,平均值为13.4%;多年来沉积物总体呈现出粗化的趋势;表层沉积物的粗化与泥沙来源减少和水动力引起的岸滩侵蚀和对沉积物的“筛选”及沉积物本身的物理特性等有关。

长江河口悬沙浓度变化特征分析

2003年2、7月在长江口进行了枯、洪季大规模综合水文观测,本文以此次观测资料为基础,采用数理统计、水文学等方法以江阴-南通-徐六泾-南支-南港-南槽(北槽)的格局对长江河口悬沙浓度的时空变化特征进行了分析研究。分析结果表明:(1)徐六泾节点至江阴潮流界河段主要受径流影响,悬沙浓度比较稳定,而在徐六泾以下多级分汊区段,由于各汊道的分流比等因素的不同,悬沙浓度的分布也存在着差异;(2)悬沙浓度受径流、潮流作用影响具有明显的季节变化,潮周期变化;(3)涨、落潮悬沙浓度大小与流速大小密切相关,但存在着一定的滞后性;(4)单宽输沙量在时空上存在着复杂的变化;(5)在长江口南北槽拦门沙最大浑浊带中,泥沙的再悬浮过程比其他河段复杂多变,同时也存在着一定的规律性、周期性。

长江河口年平均流量的灰色拓扑预测与趋势分析

以大通站为例,根据1953～2002年年平均流量时间序列进行统计特征分析,其具有多年变化相对稳定的特点,各年的年平均流量值围绕着多年平均值上下波动,序列变差系数Cv为0.146,同时也反映了其年均流量序列年际变化小;丰水年很少连续出现,枯水年中75%是以连续2年的形式出现的,平水年的最长持续时间可达4年。以大通站1961～1990年30年来的实测径流量资料为依据,运用灰色拓扑预测方法建立了一组GM(1,1)拓扑预测模型群,对其径流量进行预测,预测结果的相对误差值较小。采用Kendall秩相关检验对大通站年平均流量1953～2002年时间序列进行趋势检验,检验结果表明,大通站年平均流量存在一定的增加趋势,但趋势不显著。

洋山深水港海域悬沙浓度时空变化及其动力原因

洋山港海域是多岛屿、多汊道,由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,是以落潮流为主、含沙量高、潮流强的潮汐水道,泥沙运动主要以悬沙为主.通道内潮流基本为WNW-ESE向往复流,潮流平均流速在1.0m/s,最大流速都在2.0m/s以上,含沙量在1.0kg/m3以上.根据该海域不同时期实测含沙量资料,分析了洋山港海域悬沙浓度的时空分布格局,并讨论了其分布变化的原因,包括长江口和杭州湾泥沙扩散对洋山港海域泥沙环境的影响、潮差的影响以及"峡道效应"对洋山港高含沙量的形成.

九龙江口-厦门湾海域表层沉积物粒度分布特征及其动力响应

根据2008年9月采集的九龙江口-厦门湾大范围表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,分析研究九龙江口-厦门湾表层沉积物的粒度分布特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上探讨该区域泥沙运移趋势.结果表明:九龙江口-厦门湾海域沉积类型较多,主要以黏土质粉砂为主,显示出该区域以细颗粒物质沉积为主的沉积特性,同时不同区域沉积物分布特征又略有差异,揭示了九龙江口-厦门湾各海区沉积物颗粒的粗细、水动力条件以及沉积环境的不同.应用GSTA模型对表层沉积物运移趋势分析结果显示,来自九龙江径流的物质一部分在九龙江口受到潮流作用沉积,一部分通过厦门湾口往外海输运,还有少量在涨潮流的作用下进入厦门西海域,该趋势与水动力条件密切相关.

没冒沙水域水沙运动特性及筑库工程对其影响

以多年数据资料,特别是最新的2003年9月,12月洪枯季和2004年1月枯季南槽没冒沙水域以及邻近水域各定点观测水沙数据资料为基础,采用水文学、泥沙运动力学和数理统计的方法对没冒沙水域的水沙特性进行了分析.结果表明,该水域落潮流速大于涨潮流速,落潮历时比涨潮历时长;净水量向外海,呈落潮流优势;含沙量普遍较高,大潮平均含沙量1.40 kg/m3,小潮平均含沙量0.60 kg/m3,洪季含沙量比枯季高,洪季大潮涨潮含沙量比落潮高,小潮则相反;枯季不论大小潮,一般都是落潮含沙量大于涨潮含沙量;含沙量垂向梯度的大小潮变化、洪枯季变化和涨落潮变化明显.并且用水流连续方程和拟合挟沙力公式推算了水库工程建设后水流流速和含沙量的变化,估计将对南槽产生一定影响.

基于GIS的长江河口没冒沙动态演变及稳定性分析

根据该海区近百年来各个时期海图资料,运用Mapinfo软件分析没冒沙的形成及形成后的演变过程。结果表明:没冒沙的形成和发育经历了局部边滩冲刷、边滩沙嘴发育和沙脊形成三个阶段;无论是其横断面变化,还是平面变化,均反映了其沙头部位冲刷下移(但其移动距离不大);近半个世纪来,沙体中轴位置在稳定强劲的涨落潮流作用下呈现出西北-东南走向,位置基本不变,形态变化不大,其冲淤量在1959年后变化很小,0 m沙体变化基本不变,-2 m沙体略有冲刷,冲刷量为0.07×106m3/a,反映出没冒沙稳定性比较好。

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

以长江口北槽航道为研究对象,利用1997年12月~2013年2月多年实测水深资料和北槽深水航道一期工程开通以来维护疏浚资料,采用统计分析与对比方法分析了北槽河槽多年来的地形冲淤变化和一、二、三期航道航槽回淤特征。研究结果显示:(1)在此期间,在北槽上段北侧滩面和坝田大范围淤积,下段南侧滩面和坝田大范围淤积,北槽拐弯段为北槽淤积集中区域,河槽向窄深方向发展;(2)北槽航道年回淤量大,三期12.5 m航道期间,北槽航道年回淤量在6 400万m3左右;(3)北槽航道回淤沿程分布差异大,北槽中段(H^O疏浚单元)的回淤量占北槽航道段回淤量的70%左右;(4)北槽航道洪季和枯季回淤差异大,洪季期间的回淤量占全年该段航道回淤量的80%以上;(5)北槽航道南北回淤差异大,南侧淤积高于北侧淤积400~1 300万m3;(6)北槽12.5 m航道与10 m航道相比,全年回淤量有较大增加,洪季期间的回淤比重有所增大,北槽中段回淤峰值更加突出,略有所下移。

温州海区近岸表层水体悬沙分布及运动规律的遥感分析

利用Landsat-5／7卫星影像资料和实测含沙量资料，建立温州海区悬沙遥感模式，对表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行分析。研究表明，该海区水体表层平均含沙量较高，为0．1～0．3kg／m^3，受落潮流和N—NE向风浪作用及江浙沿岸流的影响，泥沙有自北向南沿岸输移的趋势，并在距浙江沿岸30～40km范围内有一条明显的泥沙浑浊带，其范围由北向南逐渐减少，表层水体含沙量也由北向南逐渐降低，对浙江沿岸的泥沙运动产生重要影响。

烟台套子湾海域表层沉积物粒度分布特征及其动力响应

根据2010年10月采集的山东烟台套子湾大范围表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,分析研究套子湾海域表层沉积物的粒度分布特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上,探讨该区域泥沙运移趋势。结果表明:整个套子湾内主要以细砂或极细砂和粉砂质砂为主,沉积物总体呈条带状分布向外逐渐变细;海区大部分区域的表层沉积物分选性都很好,相对与较小的潮流动力而言,波浪动力因素对泥沙的长期分选起到了主要作用;套子湾海域沉积物内细颗粒含量很少,平均值仅在3.49%,该海域细颗粒泥沙来源少,揭示了套子湾海域以波浪作用为主的沉积环境。应用GSTA模型对表层沉积物运移趋势分析结果显示,套子湾海域以垂直岸线横向输沙为主,近岸存在一定的纵向输沙,但强度不大,在优势浪垂岸入射和横向输沙作用控制下,纵向输沙强度较弱。

上海洋山深水港区海域悬沙分布特征及运动规律分析

以1998年以来定点实测含沙量资料为基础,结合1996-2007年不同时刻卫星遥感影像资料对洋山港附近海域悬沙分布特征及运动规律进行分析,结果表明:洋山港海域含沙量存在着明显的季节变化;潮差越大,水体紊动越强,水体含沙量越高;洋山港水域含沙量明显高于其周围的水域,特别是在大小洋山岛链之间,呈现由北向南、由东向西逐渐增大的趋势;"峡岛效应"也是引起高含沙量一个重要原因;长江入海泥沙直接扩散对洋山港水体含沙量的影响较小,研究区域水体含沙量的大小主要取决于波况及潮流对当地浅滩的掀扬及输送。

海岸侵蚀及其原因和防护工程浅析

针对我国黄河三角洲和长江三角洲海岸线的侵蚀现状,分析了我国海岸线侵蚀主要因素:河流泥沙的减少;海平面的上升或海洋动力因素的增强以及人为因素的影响。对目前我国所采用的海岸防护措施进行了分析,指出应根据海岸侵蚀的具体特点采用不同的措施或多种形式组合,因势利导,使工程达到最好的防护效果。

河口三角洲海岸侵蚀及防护措施浅析——以黄河三角洲及长江三角洲为例

进入20世纪50年代以来,我国海岸侵蚀日趋明显,一些海岸带资源或油田设施遭到破坏。针对我国黄河三角洲和长江三角洲海岸线的侵蚀现状,分析了我国海岸线侵蚀的主要因素:河流泥沙减少;海平面的上升或海洋动力因素增强以及人为因素的影响。并对目前我国所采用的海岸防护措施进行了分析。提出了我国海岸防护工程类型较多,应根据海岸侵蚀的特点采用不同的措施或多种形式组合,因势利导,使工程达到最好的防护效果。

海州湾海域悬沙分布特征及运动规律分析

根据海州湾海域2006年1月、2009年6月和2009年8月大风期间的含沙量资料,结合1987—2005年不同时刻卫星遥感影像资料,对海州湾海域悬沙分布特征及运动规律进行分析,结果表明:①海州湾海区含沙量存在明显的季节性变化,含沙量及其影响范围均是冬季明显高于夏季;②含沙量与潮汐的关系是大潮>中潮>小潮,近岸含沙量有明显的涨落潮变化,远岸变化不明显;③近岸水域含沙量明显高于远岸水域,总体上呈南部含沙量大,北部含沙量低的特点;④大风期间水体紊动的作用比较强烈,含沙量较高,实测最大含沙量在1.5kg/m3以上;⑤随着波高的增大,含沙量有逐渐增大的趋势,不过波高的变化与含沙量的变化存在一定的滞后性;⑥大多数情况下,波浪是近岸浅水区泥沙运动的主要动力,海域自身泥沙在波流作用下的反复搬运或输移对海州湾地形产生了重要影响。

洋山港建设时期海域通道冲淤变化特征分析

洋山深水港区是由大、小洋山南、北两支岛链组成,形成东窄西宽面向杭州湾开口的喇叭状水域,文章结合洋山港建设以来现场实测水文、地形资料,分析了1998～2007年洋山海域通道内地形冲淤演变情况,将洋山港通道内地形变化特征概括为:随着边界的变化,地形冲淤调整迅速;南北格局呈现出"南淤北冲"的规律;长时间尺度来看,近期地形总体趋于相对平衡,略有冲刷;短时间上看,年内冲淤变化大。为洋山港港区进一步的规划方案论证提供基本依据。

长江口南汇嘴海域表层悬浮泥沙分布和运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料,建立了长江口南汇嘴水域表层悬沙遥感模式,结合实测含沙量资料对南汇嘴海区表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行了分析,结果表明南汇嘴附近海域总体上含沙量较高,在0.5～1.5kg/m3变化。高含沙量多出现在杭州湾口中部、南汇嘴浅滩,杭州北岸芦潮港附近含沙量为0.5kg/m3左右。悬沙的浓度及范围随大、小潮和洪、枯季的不同而不同。悬沙的浓度及范围随潮差和风速增大而增大,南汇嘴边滩含沙量一般洪季高于枯季,杭州湾水域水体含沙量一般是冬季高于夏季。长江口与杭州湾之间存在着泥沙交换,长江口水沙以直接和间接2种方式进入杭州湾,而南汇嘴近岸水域则是交换的主要通道。

岛群海域环境下泥沙运动及地形冲淤变化数值模拟研究

建立波浪、潮流共同作用下泥沙运动及地形冲淤积变化数学模型,并根据2007年4月份实测水文泥沙资料对模型进行了验证,验证表明,潮位、垂线流速、流向及含沙量过程的计算值与实测值吻合良好;波浪、潮流共同作用下悬沙引起的冲淤变化与实测冲淤分布趋势基本一致,较好地复演了洋山港工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。运用该模型对洋山深水港西港区工程方案进行了数学模型研究,研究表明,汊道方案实施后,由于颗珠山汊道的存在,使得通道内水流向北偏移,使得通道北侧西部流速较工程前流速有所增加,使西港区地形基本保持冲淤平衡略有冲刷;颗珠山汊道的存在,能够继续保持目前通道南侧淤积,北部刷深的格局,对西部港区的建设是有利的。