南京以下12.5m深水航道通州沙河段完善工程物理模型研究

南京以下12.5 m深水航道一期、二期工程总体取得了良好的整治效果,针对通州沙局部区段未完全稳定、新开沙还在持续冲刷后退等问题,为进一步稳定航道开展了后续完善工程的研究,采用定床物理模型试验的方案对完善工程实施后的流场进行研究。研究结果表明:完善工程方案的水动力轴线在南通水道和通州沙东水道进口处均有一定程度的向东北偏移,工程方案使得通州沙堤线的涨潮越堤流量和新开沙—裤子港沙之间串沟的越堤落潮量大幅度减小。完善工程方案实施后天生港—龙爪岩河段落潮平均流速以增加为主,且普遍覆盖现有航道位置,落潮动力以及落潮输沙能力增强,因此工程可以达到稳定沙体和改善航道维护条件的整治目标。

长江南京以下12.5m深水航道一期工程通州沙河段齿坝方案研究

为了成功实现12.5 m深水航道由太仓上延至南通的预定目标,拟对通州沙河段洲滩关键部位进行必要的工程整治,整治措施主要包括修建潜堤及齿坝。为了明确通州沙河段整治工程各齿坝的功能定位,采用SWEM2D模型建立了覆盖通州沙河段的平面二维潮流数学模型,通过研究工程实施前后周边流场变化情况来确定整治工程各齿坝工程的功能,为最终方案设计提供科学依据。研究结果表明,通州沙河段整治工程上游5根齿坝主要以固滩稳槽为主,下游3根齿坝则以导流增深为主,结合潜堤工程的修建,工程对于通州沙航道困难段整治主要以减小狼山沙窜沟分流、增加航道困难段落潮动力为主。

长江下游通州沙河段洪枯季水沙特性观测分析

为增进对长江下游通州沙河段暗沙、浅滩滩面水沙特性及近底泥沙运移现状的认识，首次在该河段引入坐底式综合观测系统，通过各型自动水沙观测仪器获取通州沙河段洲滩及主槽的洪枯季近底层水沙运动过程并展开分析。实测数据表明：该河段落潮水动力＞涨潮；涨潮动力深槽≥高滩＞低滩，落潮动力深槽≥低滩＞高滩，大潮＞中潮＞小潮；水流旋转性则表现为低滩＞高滩＞深槽；且水动力与潮差间有较好的线性相关关系，相关系数基本均大于0.9；近底悬沙含沙量表现为落潮＞涨潮，大潮＞中潮＞小潮，深槽＞低滩＞高滩，洪季为枯季的1.5～2倍，该河段枯季期间近底悬沙含沙量与水动力因子v2/（gh）的线性相关系数为0.5左右，洪季在0.6～0.7，据此建立的输沙能力公式可用于该河段浅滩及深槽的近底层悬沙输沙能力推算。

太仓—南通河段滩槽水沙交换及其演变关联性研究

依托长江南京以下深水航道建设工程,利用工程河段实测水文、地形资料,研究了通州沙和白茆沙河段局部滩槽水沙交换和河床演变的特征和关联效应,同时根据通州沙河段水沙交换时空分布特征确定了一期工程潜堤工程范围和各堤段高程。通过分析认为:在通州沙—白茆沙粉细砂底质为主的分汊感潮河段,滩槽沙量交换主要通过悬沙搬运实现,而潮流(尤其是落潮流)是掀沙、输沙和引起滩槽水流和悬沙交换的主要动力,其中,落潮流引起的水沙交换是塑造和改变局部滩槽形态和影响局部深槽稳定的重要因素。考虑到通州沙河段弯道水流对滩面的冲刷,在潜堤左缘布置丁坝群对滩面进行守护。