灌河口双导堤工程与新沂河海口控制工程相互作用下的灌河口航道水动力影响分析

本文通过建立灌河口海域二维潮流数学模型,对灌河口双导堤已建工程、东西导堤延长工程实施后与新沂河泄洪组合条件下的水动力模型进行分析。对比不同组合条件下的模拟结果表明,灌河口双导堤工程对减小海域横流作用明显;灌河口双导堤工程对新沂河排洪有较强束水作用,增强了双导堤内航道的水动力,利于排洪;新沂河排洪有利于双导堤内横流的减小。

黄河口泥沙输运三维数值模拟Ⅱ——河口双导堤工程应用

黄河口双导堤工程是继国家“八五”攻关项目:“延长清水沟流路行水年限”完成后提出的黄河口治理的重大工程设想。本文利用河口海岸三维数学模型(HEM-3D)对黄河口双导堤工程实施后河口高、中流量条件及低流量与东北风组合条件下的河口泥沙输送过程进行了数值计算。对比不同方案下的计算结果发现,当河口流量控制在1 500m3/s以上时,泥沙可以经由河口双导堤顺畅入海,在潮流作用下向导堤两侧输送,这对疏通河口拦门沙并进一步稳定黄河入海流路能够起到积极的作用。在低流量与东北大风的组合条件下,河口泥沙难以通过双导堤顺畅入海,大部分的泥沙可能会在导堤内部淤积。因此,在目前形势下如何通过水库调度保证充足的入海径流量是工程实施前需要深入研究的重要问题。

射阳港区双导堤建设前后冲淤变化及成因研究

基于近年来射阳港区水下地形数据和定点全潮水文观测资料,分析了双导堤建设前后冲淤变化特征,并对其成因进行了初步探讨。研究结果表明,研究区近6年来总体上以淤积为主,净淤积量约为65.23×106m3,年均净淤积速率约为7.9 cm/a;淤积区域主要分布于导堤两侧浅水区,侵蚀区域主要分布于导堤口附近。2008-2013年间研究区冲刷、淤积和相对稳定区域面积分别占15%、55%和30%。堤口东侧的SSW02站实测最大流速为1.54 m/s,北堤北部的SSW01站为1.4 m/s,无论是涨潮还是落潮,堤口均大于导堤北侧;导堤产生了沿堤水流和口门回流,改变了导堤两侧附近海域潮流方向并增大了口门处的沉积动力。研究区泥沙运动方式主要表现为波浪掀沙、潮流输沙;区域海流泥沙的沿程落淤和导堤挡流效应导致导堤两侧出现淤积,导堤产生的回流促使堤口冲刷和堤内泥沙回淤。导堤引起的局部流场变化是海底冲淤格局重新分布的主因。

射阳港双导堤建设环境影响后评价

为治理河口拦门沙,实施了通过整治及疏浚的方式打通拦门沙的射阳港双导堤工程,导堤的功能定位为“导流、挡沙、减淤”。通过对江苏盐城射阳港海岸动力地貌等环境的调查,分析研究射阳港区不同时期的水下沉积物分布特征、不同历史时期的水下地形特征,同时研究不同时期的水质、底质沉积物、生态群落等指标数据,对射阳港双导堤建设的环境影响进行后评价。研究认为:双导堤工程完工后导堤口区域出现明显冲刷,导堤两侧出现淤积,颗粒变细,但对水质环境、底质沉积物环境和生态环境的影响不大,双导堤工程建设对环境影响的风险可控。

连云港港双导堤口门附近潮流分析及进出航法

为保障船舶安全进出导堤口门，以连云港港双导堤口门为例，分析其附近各个时间段潮流流向和流速的活动规律，并重点分析在高潮前3～2h至高潮后1h内，导堤口门以外的潮流对进出船舶影响的原因和规律。根据潮流活动规律，提出高潮前2h至高潮阶段船舶安全操纵的建议：根据潮流情况对当时导堤口门附近水流给船舶带来的影响作出预判，以便提前作准备；保持较快车速通过导堤口；小型船舶避免在此期间通过；对附件相关船舶做到早联系，保持安全距离。

不同导堤高程下射阳港区进港航道的淤积变化

粉沙质海岸泥沙具有易起动、易沉降、密实快的特点,对港口航道维护具有较大影响。通过双导堤布置形式来降低港池航道的回淤,是射阳港区进港航道整治工程中的关键。采用模型试验对不同堤顶高程下港区进港航道的泥沙淤积量及分布情况进行研究。分析表明,堤顶高程在平均高潮位附近可在工程造价和减淤效果两方面均取得较好的结果,可供类似工程设计时参考。

灌河口外航道整治模型试验研究

灌河口外为粉沙淤泥质海岸,口外沙嘴发育,形成主、副槽,拦门沙浅区水深仅2 m左右,波浪掀沙作用强烈,水沙运动复杂。利用波、流共同作用下物理模型试验研究灌河口外拦门沙深水航道整治后水动力变化及航槽回淤,特别是台风浪情况下航道骤淤问题。研究表明：灌河口外海域动力条件、泥沙环境以及工程涉及问题复杂,双导堤配合航槽疏浚整治工程能有效发挥减淤效果,通过双导堤间过流断面积补偿能有效降低工程对新沂河排洪的影响,正常条件下航道开挖年回淤约190-330万方,台风浪骤淤约为180万方,建议导堤根部加高以减少口门附近航道回淤。

广利河口航道整治研究

广利河口拦门沙航道水深较浅,用双导堤结合航道疏浚进行整治。通过潮流定床模型试验对航道走向、导堤间距、高程、水流流态和堤头布置等进行了方案优化,同时采用局部动床定性试验进行了验证。推荐方案沿程流速、流态分布合理,基本能维持航道水深并满足设计船型的航行条件,可供类似河口治理参考。

河口拦门沙航道整治方案及效果研究——以射阳河口为例

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。

射阳港进港航道整治工程导堤高程研究

对于粉砂质海岸的进港航道整治工程,一般采用筑坝和疏浚相结合的方式来降低航道的回淤。通常情况下,导堤高程越高,航道内的回淤越小。但高程增加就意味着投资的增加,因此如何平衡好导堤高程和回淤量之间的关系,对于工程建设有重要的经济意义。通过模型试验分析表明,导堤顶高程在平均高潮位附近时可在工程造价和减淤效果两方面均取得较好的平衡效果。