气泡幕防疏浚泥沙扩散试验研究

河湖疏浚会引起底泥悬扬,造成水体浑浊。为控制疏浚带来的环境污染,尝试利用气泡幕拦浑,现场与室内试验随即开展。通过比较有无气泡幕时固定测点泥沙浓度的变化,探究气泡幕对天然泥沙和高岭土颗粒的拦截效果。在此基础上,提出气泡幕拦浑率的概念。测量气泡幕后侧泥沙浓度时空变化,分析单宽曝气量对气泡幕拦浑率的影响。试验结果表明:气泡幕具有一定的拦浑效果,其对天然泥沙的拦浑率达0.8,对高岭土颗粒的拦浑率超过0.4;随着单宽曝气量增加,气泡幕拦浑率先增长后降低;气泡幕在防疏浚底泥扩散方面具备良好的适用性,特别是,与防污帘组合使用时,可进一步减少悬浮泥沙扩散量,又能允许船舶自由通行疏浚水域。

疏浚吹填泥沙静态间歇沉降行为及其稳态宏观评价标准

关于疏浚吹填泥沙的静态间歇沉降行为与机理及其稳态宏观评价标准,目前暂未深入研究。这是当今疏浚吹填泥沙地基采用真空过滤排水固结技术进行处理时无法科学判断最佳启动时间的主要原因之一。鉴于此,先对疏浚吹填泥沙的静态间歇沉降行为进行理论研究,建立了颗粒悬浮液的沉降速度与平均孔隙比的理论关系式。然后,获取典型工程现场的疏浚吹填泥沙,配制典型浓度试样,开展静态间歇沉降模型试验研究。研究结果表明:(1)黏粒(d<0.005mm)含量是影响疏浚吹填泥沙静态间歇沉降行为与机理的关键因素之一;(2)颗粒通量最大值Gmax往往出现在试验难以测出的非常低的浓度条件下,且黏粒含量越高,越难通过试验方式测得;(3)对于黏粒含量为40%~60%的疏浚吹填泥沙,建议将“平均孔隙比累计变化率为60%~75%”作为静态间歇沉降稳定状态的宏观评价标准。

颗粒粒径和含固率对疏浚泥沙絮凝沉降的影响

为保护海洋生态环境,合理利用海洋倾倒区,防止悬浮泥沙扩散,采用絮凝处理工艺,在不考虑外部环境的影响下,探讨颗粒粒径和含固率对疏浚泥沙的絮凝作用的影响;采用湿筛法对珠江口疏浚泥沙进行分组,将疏浚泥沙分为混合样、粒径>74μm、粒径<74μm、粒径<37μm和粒径<15μm的5个粒径段,研究不同粒径段和不同含固率泥沙在加入不同量聚合氯化铝(PAC)后,絮凝前后的粒径分布变化特征。结果表明:粒径>74μm的泥沙颗粒不发生絮凝作用;向含固率为10%的泥沙中加入相同量的絮凝剂后,絮凝沉降速率由慢到快、沉积泥含水率由高到低、沉积泥体积由高到低的粒径段均依次为混合样、粒径<74μm、粒径<37μm和粒径<15μm;对不同含固率的泥沙进行絮凝调理后,25~37μm粒径段的粒径占比均呈现出随泥沙含固率的增大先增大后减小的趋势,当含固率为5%~10%时粒径占比最高,累积质量分数差异较大的粒径段出现在28~32μm;对含固率为10%的泥沙进行絮凝处理后,<30μm的粒径段,絮凝前的占比>絮凝后的占比;30~40μm的粒径段,絮凝后的占比>絮凝前的占比;不同含固率的泥沙粒径占比峰值由23μm分别变为33、32.8、32.1、31.6和32.2μm,且粒径<30μm的细颗粒含量明显减少,粒径>30μm的细颗粒含量明显增加。综上所述,在不考虑外部环境的影响下,30μm为该区域泥沙的絮凝临界粒径;泥沙含固率在5%~10%时,不利于PAC对泥沙的絮凝作用;絮凝后,泥沙絮团粒径为30~40μm。本研究成果可为疏浚物海洋倾倒前环保处理技术提供关键参数和依据,并为泥沙的絮凝机理的进一步探索提供参考。

上海外高桥码头邻近水域泥沙疏浚影响数值模拟研究

为比较不同方案的泥沙疏浚工程带来的影响程度和范围。使用Delft-3D模型系统建立了长江口杭州湾大范围海域三维水动力模型．为上海市外高桥码头附近水域的小范围泥沙模型提供流速边界条件。以此来模拟外高桥码头临近水域的挖泥船作业产生的悬浮泥沙扩散情况。模拟结果表明：10mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到20km^2以上．在方案2中可达6km^2；100mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1、2中接近．约0．2km^2；150mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到0．2km^2，在方案2中可达0．03km^2。

珠海港高栏港区疏浚对港区泥沙回淤的影响分析

根据高栏港区已建港口在1999-2005年间多次实测的水下地形资料和疏浚资料,分析港口、航道疏浚对港区泥沙回淤的影响。分析结果表明:港口、航道疏浚对回淤的影响较大,港区疏浚引起的回淤率约为疏浚量的18%;疏浚对港区的影响程度不均,与港区各区域疏浚程度、年回淤厚度、水动力条件等因素相关。

基于历史数据的港区泥沙疏浚标高预测技术研究

港区的泥沙疏浚位置及标高数据对于疏浚工程和通航有着重要意义。由于历史疏浚数据具有较强的时间序列特征,本文建立了历史疏浚施工数据集的基础上,构建了基于长短期记忆网络的预测模型并进行训练和测试,实现了对疏浚位置及标高的预测达到96%以上的准确率,这表明基于历史数据的港区泥沙疏浚标高预测技术能够实现对现场疏浚数据的良好预测效果,这能为智能化的疏浚施工提供实用性的数据参考。

蓄泥库泥沙群体静水沉降速度研究

本文通过数模对蓄泥库泥沙群体静水沉降速率进行了研究 ,并得到实验验证结果 .这一分析结果最后表明 :建立的浓度 沉速时程关系是合理的 ;考虑浓度变化的泥沙群体沉降过程可分为加速、匀速、减速三个阶段 ;泥沙粒径、泥沙密度、悬液初始浓度对沉速影响较大 ,而悬液初始深度影响较小 .本文建立的沉速与浓度关系对生产实践具有一定的参考价值 .

泥沙控制和疏浚技术在水电工程中的应用

河道疏浚和泥沙吹填在沿海和内河地区应用极为普遍,但在水电站施工中,泥沙控制和水下清淤尚无应用先例。旨在通过对四川雅砻江锦屏二级水电站进水口在泥沙控制和水下清淤中取得的经验和教训进行总结,为后续继续研究泥沙控制和疏浚技术在水电工程中的应用提供一定的借鉴。

疏浚泥水混合物电导率特性初探

为论证电导率测试法用于测定疏浚泥浆浓度的可行性,探讨疏浚泥浆电导率与泥浆浓度间的关系及影响因素,选取国内较有代表性的淤泥质土、粉土、粉砂以及细砂等疏浚泥样,配置成不同浓度的混合物,测试了配置混合物的电导率以及温度和盐度对混合物电导率的影响。试验结果表明:混合物中水的盐度、泥沙体积浓度、混合物温度等参数与混合物电导率存在明显的相关关系;泥沙粒径级配对混合物电导率也有一定影响。因此,通过电导率测试法用于测定疏浚泥浆浓度是可行的,但须注意对混合物温度和盐度的影响进行补偿或相关处理。

基于智能感知与数据决策的疏浚与通航预警系统研发

本研究针对疏浚过程中的数据感知和分析需求,开发了疏浚与通航预警系统,系统包括了环境、施工和清淤数据感知模块以实现对数据的可视化,也包括了疏浚预警和通航预警模块以实现基于数据的预警功能,在感知和分析的基础上实现智能化的疏浚工程信息平台,以辅助管理人员对施工现场的管理。

国际港口环保研讨会概况

联合国国际海事组织(IMO)于1988年11月12日至19日在美国马里兰州巴尔的摩港召开了国际港口环保研讨会。会议的目的是交流各国在港口环保工作中取得的成果,正在研究的项目和亟待解决的问题。另外由特邀技术专家进行专题讲座,促进尚未重视环保工作的发展中国家积极开展港口环保工作。从会议的内容和安排来看,这次会议既是一次国际学术交流会,也是一次专题讲习会。