长江口南汇东滩水动力条件变化的数值预测

南汇东滩紧邻长江口主要排沙通道南槽而成为泥沙沉降的一个重要部位,为促淤围垦提供了有利的滩地和来沙条件,是上海市规划围垦的重点区域。目前上海已在南汇东滩开始实施围垦工程,围垦工程改变了长江口南汇岸线,也改变了南汇东滩的水动力条件。为了解围垦工程实施后水动力条件的变化,采用二维潮流数学模型模拟南汇东滩促淤围垦工程实施前后流场的变化,探讨围垦工程对邻近水域水动力产生的影响,为预测圈围工程实施后南汇东滩变化提供水动力学依据。

基于非结构网格的长江口横沙东滩新陆域数值模拟

为探讨长江口横沙东滩新陆域不同成陆方案对长江口北槽水动力条件的影响,基于CJK3DWEM模型,建立了新陆域数学模型,划分计算水域三角形单元138 281个,网格边长平均约150.0 m。计算结果表明:横沙东滩新陆域形成后,北港上断面、南槽下断面落潮分流比略有减小,分流比变化均在1.00%以内;南港河段、北槽中上段涨落急流速不同程度增加,增加幅度为5~15 cm/s;北槽下段涨落急流速略有减小,减小幅度为5~10 cm/s;北港沿程落急流速有不同程度减小,减小幅度为5 cm/s左右;工程区北侧和南侧高潮位降低,低潮位变化相对较小,原因在于圈围工程主要布置在横沙东滩高程-5.0 m以上浅滩区域,圈围后明显阻隔了涨潮漫滩流。

上海海洋城和深水大港建设的展望

上海港的经济区位优越,港口的发展不仅关系上海、长三角,还关系到长江流域、中国沿海乃至亚太和世界航运格局的变化。长江口横沙区域的自然条件经过人工改造具有开发基础,在此论证,是时代发展的需要。利用横沙东滩促淤成陆,建设河口深水大港和新的城区,可以解决上海土地和港航资源开发不足的瓶颈,决定着上海市将在国家建设海洋强国中发挥的作用。海洋新城、深水大港、海洋装备基地的建设,是一个庞大的复杂巨系统工程,除了需要详细的自然条件分析、经济可行性分析、工程可行性分析等,更需要有一个权威的高层设计。

长江口南汇东滩水域水流挟沙力计算公式比选

上海市南汇东滩水域位于长江口和杭州湾交汇处,受径流、潮流、波浪等综合因素的影响,该水域水流挟沙力计算比较复杂。为了确定适用于南汇东滩水域的水流挟沙力计算公式,比较分析了河口区域常用的挟沙力计算公式,选取统计拟合方法、张瑞瑾挟沙力公式以及邓家泉挟沙力公式,分不同潮期,采用实测资料进行分析拟合验证。结果表明,邓家泉挟沙力计算公式较适宜该水域水流挟沙力计算。

泥沙数学模型在围填海工程促淤效果预报中的适用性

以长江口为例,通过与已建典型围填海工程实际促淤效果的对比分析,以及对长江口近期围填海工程促淤效果预报的合理性分析,研究泥沙数学模型在围填海工程促淤效果预报中的适用性。分析结果表明,所建泥沙数学模型计算的平面淤积形态、断面淤积形态、促淤区淤积量均与实际情况吻合较好,在近期围填海工程中的促淤效果预报较合理,表明该泥沙数学模型适用于长江口围填海工程促淤效果预报。

长江口疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用

长江口深水航道疏浚工程每年产生大量的疏浚土,与此同时横沙东滩吹填工程需要大量的吹填土,二者的有机结合不仅可解决吹填土资源不足的问题,又可实现疏浚土的综合有益利用,为互利共赢之举。结合横沙三期吹填工程和横沙六期吹填工程实例,阐述了该类吹填方案设计原则和设计情况,并对今后的广泛应用提出相关建议。

长江口横沙东滩滩涂整治利用和展望

分析长江口、横沙东滩历史和近期演变以及利用情况。近期长江口河势总体稳定,在采取人工促淤等措施下,滩涂资源动态平衡。分析横沙东滩滩涂整治利用工程建设前后的滩涂变化,工程周边滩涂淤涨,有助于改善局部区域的自然环境。近期横沙浅滩-5 m滩涂资源有减少趋势,建议结合疏浚土利用以及保持滩涂湿地动态平衡的需求及早整治,有控制性地、分期适当圈围。

长江口横沙东滩中长期开发利用研究

横沙东滩是上海市可开发利用的最主要滩涂资源之一。为进一步拓展城市发展的陆地空间,本文在对横沙东滩滩地演变分析的基础上,结合长江口航道治理开发,提出了横沙东滩中长期开发利用的原则和总体方案,详细讨论了中长期开发利用的可行性。结果表明,横沙东滩滩涂资源的中长期开发利用,可兼顾航道整治、水土资源开发以及湿地环境保护等多目标需求,经济、社会效益显著。

长江大保护战略下河口滩涂的保护对策研究

针对长江来沙持续减少引起河口滩涂侵蚀日益严峻的现象,提出长江口滩涂保护的重要性;并以九段沙、横沙东滩为研究典型,探讨分析不同定位滩涂宜采取的不同保护对策。结论如下:对于生态保护区滩涂,宜通过改变外围环境实施滩涂保护、促进滩面缓慢淤涨;对于非生态保护区滩涂,可采取积极主动的护滩措施,且可通过工程有目的地培育高-中-低滩有序分布的滩涂基底,在实现滩涂资源稳定的基础上提升滩涂生态品质,增强滩涂区域功能,积极响应长江大保护战略。

利用长江口航道疏浚土进行横沙成陆实施方案研究

根据长江口航道建设现状以及未来规划目标,结合横沙新港区的规划构想,提出利用长江口北槽深水航道、北港航道、南槽航道疏浚土,进行横沙新港吹填成陆实施方案有关吹泥上滩工艺、疏浚船机等方面的设想,初步分析实施方案的技术可行性和经济合理性,并提出利用航道疏浚土成陆的有益建议。该实施方案研究可为横沙新港成陆或长江口区域类似工程的设计施工提供技术参考。

利用疏浚土塑造长江口新横沙生态成陆示范区研究

为防止上海市横沙东滩浅滩大面积侵蚀和长江口深水航道疏浚土外抛入海造成的资源浪费和环境污染,根据横沙东滩生物生境特点对横沙东滩进行分区,利用长江口深水航道疏浚土上岸生态成陆。通过研究长江口疏浚土历史数据、长江口生物生境需求与长江口滩涂湿地发展特点,提出根据生境需求按照等深线0 m以上、-2-0 m、-2--5 m滩涂面积比例为1∶1∶2塑造横沙东滩生态基底方案,设置“T坝”进行生态基底保育,并分为鸻鹬类主栖息区(A区)、苇塘区(B区)、雁鸭类主栖息区(C区)、鸟类食物种植区(D区)4个生态功能区,最终形成生态成陆示范区。该研究方案可为滩涂生态修复提供理论基础及技术支撑。

横沙东滩促淤圈围工程对长江口北槽深水航道的影响

横沙东滩促淤圈围(七期)工程位于长江口北槽北导堤的北侧,紧邻长江口北槽深水航道,且处于航道维护困难段,工程建设后,附近水域水动力条件和河床冲淤发生变化,对北槽深水航道维护带来一定影响。文章通过建立三维潮流、泥沙数学模型,计算分析工程建设对北槽深水航道的影响。经过验证,计算结果与实测数据吻合,分析结果可靠。

长江口横沙深水港选址及可维护性探讨

横沙东滩位于长江口拦门沙区域,该区域建设大型挖入式深水港的关键问题之一是港池及进港航道的可维护性。本文从自然水沙特性出发,对港池及其口门选址、港池及进港航道的可维护性等问题作探讨分析。分析结果认为:港池口门位置宜设置在横沙东滩东侧鸡骨礁及以南区域,开口方向宜偏SE向,口门及进港航道均需设置在10 m以深水域,由此港池及进港航道回淤量较小,港池进潮量较大,具有较好的可维护性。

充分利用疏浚土加快横沙成陆的构想

根据横沙东滩促淤圈围工程实施情况,并结合长江口水域港口航道工程建设及疏浚土处理现状,剖析利用长江口疏浚土进行横沙成陆存在的主要问题;按照横沙海洋新城建设规划,分析海洋新城成陆的工程规模及泥沙需求,进而提出充分利用长江口疏浚土加快横沙海洋新城成陆的总体实施原则及方案构想,以及相关有益建议。

潮波流作用区低滩促淤方案分析与实践

为顺利实施长江口南汇边滩大型低滩促淤工程,对上下游总计162km2的3个自然促淤分区,根据不同地理位置、不同水沙特性,采用二维潮流数学模型等对河势滩势演变进行了分析。从促淤堤与圈围堤的结合方式、促淤分隔及促淤分期的淤积效果和经济性等方面系统分析了促淤工程总体方案的优劣,提出将促淤堤作为圈围堤稳定的镇压结构,兼作保滩结构等经济实用的促淤方案,实现河势控制先导、低成本多获泥沙资源及加快滩涂湿地形成等多重效益。同时对先行实施的复杂流场区促淤工程,研究了在不同实施顺序下促淤区内各堤段的水动力条件的变化情况,提出了先顺堤后侧隔堤、先深槽段后浅滩,且下游侧堤始终优先于其他侧隔堤的实施方案。实践证明上述促淤方案实施效果较好,实际淤积结果与计算结果相近。相关分析方法与经验可为类似工程提供借鉴。