长江口深水航道浮泥运移规律及精细化维护疏浚

基于2016—2019年长江口深水航道施工区段月度测图和2016—2020年北槽深水航道洪枯季常态天气条件下的浮泥观测资料,研究浮泥输移特征及回淤、高频水深等变化特征,提出航道精细化疏浚维护方案。结果表明,常态天气条件下洪季的高低频水深差幅度大于枯季,北槽航道中段洪季的浮泥厚度要远大于枯季,航道回淤量具有随高低频水深差的增加而增加的特征。建议优先在洪季实施精细化维护疏浚方案,试应用后能有效减小浮泥、高低频水深差等变化过程对航道考核测量和航道维护疏浚的干扰,提高航道维护疏浚的精细化管理水平。

长江口上海段采砂工程对河道的综合影响分析

为进一步稳定长江口河势、保护生态基底、维护深水航道、合理利用航道疏浚土资源,从有利于河势和航运等角度出发,横沙浅滩固沙保滩稳定河势工程先行段2023年采砂选择了长江口上海段规划可采区周边、横沙浅滩砂源区作为砂源区取砂。采用SWEM3D模型分析采砂前后工程区附近的流速、流场、潮位、潮量、分流比等变化,并从河势、防洪、航道通航等方面分析了采砂对河道的综合影响,论证采砂的可行性,通过分析得出本工程采砂对长江口河道不会造成影响。

长江口南港水道溢油数值模拟

使用FVCOM建立了长江口水动力模型,然后基于拉格朗日粒子追踪法及自由走动理论建立了长江口溢油模型,研究长江口南港水道处溢油污染的问题。模拟了溢油在东南风、东北风、西北风下涨憩、落憩时24 h内的扩散漂移轨迹以及分布情况,对不同情景进行了分析。研究表明风向对溢油的走势有较大的影响:东南风落憩的溢油可能会污染到青草沙水库、崇明东滩及中华鲟保护区,涨憩时主要污染为九段沙湿地;东北风涨憩和落憩时主要污染上海岸线;西北风落憩时主要污染长兴岛南岸以及九段沙湿地,涨憩时污染九段沙湿地,研究结果可为潜在的溢油应急响应决策提供参考。

长江口深水航道治理一期工程实施后北槽冲淤分析

对长江口深水航道治理一期工程实施后北槽的地形资料进行分析计算 ,论述了北槽河床冲淤变化。结果表明 :一期工程实施后 ,整治工程段北槽河床普遍冲刷 ,平均水深增幅达 1 2m ,断面平均水深最大增幅超过2m ,坝田明显淤积 ,河床断面比较对称 ,航槽回淤减少。北槽进口段和北槽中段的深槽发生较为明显的淤积 ,北槽纵向河床断面面积和平均水深趋于均匀 ,形成了一条上、下段平顺衔接的微弯深泓线。工程实施后北槽的河床总容积基本保持不变。整治建筑物完成一年后河床基本达到冲淤平衡 ,工程引起河床大幅度冲淤调整完成后 ,北槽仍具有明显的洪淤枯冲规律 ,主槽季节性冲淤幅度平均在 30cm～ 5 0cm之间。

长江口北槽深水航道工程对九段沙冲淤影响研究

根据1989～2003年长江口九段沙附近地形图,在地理信息系统软件MapInfo的支持下,分析了北槽深水航道工程对九段沙冲淤演变的影响.在长江来沙减少总的情势下,九段沙总的淤积速率在明显下降,但北槽深水航道工程使局部冲淤形势发生逆转:九段沙顶端到江亚南沙大片区域淤积速率显著增强,沿北槽深水航道南导堤外缘形成一个10 km长的淤积带;九段沙东侧水下三角洲受工程的影响不大,淤积速率持续降低并底端发生冲刷.

长江口深水航道治理与河床演变关系初探

简要分析了北槽具有优良河势的各种因素 ,并根据长江口深水航道治理工程一、二、三期及远景规划实施后北槽分流比的数模计算结果 ,初步研究了深水航道治理与河床演变之间的关系 .物理模型试验结果显示 ,在分流河口由于边界层脱离而产生一个立轴旋涡———兰金涡 (RankineVortex) ,因而引发横向流 ,藉此可以解释底沙偏向南槽的输移问题 .

长江口南港泥沙运动的水动力条件

应用流体运动最小阻力原理导出了分流角发育的理论计算公式 ,并在弓形断面假定条件下 ,对不同宽度比时的分流角作了计算 ,得出了与实测值相一致的结果 ;同时还定量地证明了长江南北港、南北槽分流角发育由小到大 ,直至极限而消亡的规律 .分汊水槽试验表明推移质大多偏向支汊 ,原因是在分流口支汊一侧由于边界层脱离而“搓”出一个个旋涡以吸引底沙 .分析得知 ,从南港主槽下泄的落潮流 ,在扩散角增大处 。

长江河口主槽地貌形态观测与分析

人类活动可以改变流域至河口的泥沙输运与沉积。尽管一些近期的研究已经调查了长江河口的形态演变,然而,流域和河口工程如何影响河口河床的形态演变仍然是不清楚的。该文利用2010年至2015年多波束测深系统和浅地层剖面仪等先进现场测量仪器的长江口主槽走航测量资料,并结合主槽表层沉积物资料,分析了近年来人为强干扰下的长江河口主槽底床微地貌形态,以理解近期人类活动对河口的影响。结果显示：近年来长江河口主槽底床上除了存在平床、沙波、冲沟和冲刷痕等常见微地貌形态外,还存在着疏浚痕和凹坑等人为微地貌形态。在流域和河口大型工程的共同影响下,近年来南北港中上段、横沙通道和南槽上段均受到不同程度的冲刷,其主槽底床上呈现出不同程度冲沟和冲刷痕等侵蚀性微地貌。而由于疏浚工程的影响,南港下段、圆圆沙航槽和北槽航道底床上出现了大范围的疏浚痕和凹坑。近年来包括南槽上段、北槽主槽中段和下段的局部区域和北港拦门沙河段局部区域在内的长江河口最大浑浊带的河床沉积物有粗化趋势。南北港中上段和横沙通道的大部分区域均发育了大量沙波微地貌;总体上,长江河口沙波的波高在0.12~3.12 m,波长在2.83~127.89 m,波高/波长在0.003~0.136,长江河口中上段的沙波尺度（波高的均值为0.91 m,波长的均值为20.08 m）大于密西西比河下游（波高的均值为0.87 m,波长的均值为17.62 m）,且两区域沙波的几何形态差异性较小。

舟山群岛和长江口邻近海域埋藏古河道水文环境特征

应用高分辨率地球物理方法揭示舟山群岛和长江口邻近海域埋藏大量古河道。对埋藏古河道断面特征参数进行统计分析,利用河流计算公式得到埋藏古河道相关水文环境参数值。然后应用最新河型判别方法,分析判别晚更新世末次盛冰期和冰消期研究区埋藏古河道的河流类型为辫状型;并分析得到研究区古河道的宽深比(F=22.22)、悬移质含量(M=10.10%)、河道弯曲率(P=1.52)、河曲波长(L=1 647 m)等古水文泥沙环境参数分类指标。

长江口北港河势演变及趋势分析

根据长江口1977-2013年海图及2011-2012年北港洪枯季实测水沙、流速数据,结合历史资料对北港上、中、下三段南北港分流口、北港主槽、拦门沙河段的河势演变进行分析。结果表明:20世纪70至80年代南北港分流口河道更迭演变是导致北港河势变化的主要原因;1977-2001年为北港主河槽的调整期,河槽上段北偏,下段南偏;涨潮流导致北港北沙淤涨,且北港北汊分流比增多;目前北港洪、枯季落潮优势明显;洪季落潮输沙明显,枯季涨潮输沙较强;由于大量河口工程的建设,北港河势进入稳定期,适宜航道开发。

近年来长江口南港河道泥沙特性变化研究

基于长江口南港多年实测水文泥沙资料,结合泥沙颗粒电镜观测数据,分析近年来尤其是三峡大坝蓄水拦沙后南港河道泥沙特性的变化。结果表明,三峡大坝蓄水拦沙后南港含沙量呈现一定的时间和空间变化规律。总体上,南港上游河道含沙量在三峡大坝蓄水拦沙后的前几年变化不大,从2009年开始显著减少。而南港下游河道含沙量的响应变化并不明显。泥沙再悬浮作用对南港含沙量的贡献较大且相对大坝蓄水拦沙前有所增强。近年来南港上游河道底沙运动活跃,悬沙和底沙的交换作用强烈。同时,近年来南港上游河道水体背景含沙量变小,泥沙颗粒沉速变大,即泥沙粒径变粗,细颗粒泥沙组分变少;而南港下游河道水体背景含沙量、泥沙颗粒组分的变化均不明显。总之,南港河道泥沙特性变化正处于对流域来沙锐减和陆海动力相互作用的调整过程中。

近年来长江口南槽河势演变过程及航道开发建议

南槽是长江口第三级分流南汊道,是上海市重要的船舶航行通道之一,两侧发育两大滩涂资源。根据长江口南槽2002—2013年水下地形数据,结合上游来水来沙和南槽分流分沙资料,对南槽演变进行全面分析,结果表明:南槽上段分流口区持续冲刷,处于不稳定状态;中段主槽区域基本处于"槽冲滩淤"状态;下游拦门沙河段基本处于稳定状态。在人为因素和自然条件的双重影响下,南汇边滩处于"滩动槽稳"态势,而九段沙一侧处于"滩稳槽动"状态。目前河槽深泓线摆幅很小,适宜航道继续的开发。

GIS支持下长江口南支河道百年来的演变

利用长江口南支河道1900—2001年的5幅海图资料,在GIS的支持下,建立了百年来长江口南支河道的水下数字高程模型(DEM),在此基础上对其演变特征进行了计算和分析。结果表明:(1)1900—2001年间南支河道表现为微冲,不同时段的冲淤状况不同。(2)南支河道的冲淤演变主要表现为5个水道和4个成形沙体的冲淤变化,各水道的最大水深和成形沙体的总面积和总体积都呈不断增大趋势。(3)南支河道各主要断面以复式河槽为主,主槽位于南岸,且最大水深不断增大。位于南支河道入口处和出口处断面的变化比中段断面的变化剧烈。(4)南支河道的演变是自然演变和人工控制共同作用的结果。

长江口北槽潮波传播变化特征研究

长江口深水航道治理工程实施后,北槽河势发生了巨大变化,北槽河床形态、水深的变化必将影响长江口潮波传播。为研究长江口潮波传播的变化,利用非结构网格FVM方法建立了大通至外海的大范围数学模型,研究长江口深水航道治理工程各分期工程对潮波传播的影响。研究表明:长江口深水航道治理一期工程因工程量相对较小,工程实施后,北槽潮波变化相对较小;二期工程后北槽潮波能量损失较大,高潮位略有抬升,低潮位大幅度抬升;三期工程后,潮波变化与二期工程基本一致。北槽导堤工程引起的潮波能量损失较小,丁坝工程致使潮波能量损失较大。

应用地理信息系统研究长江口南港底沙运动规律

利用地理信息系统软件强大的数据输入和空间数据分析功能 ,将长江口南港 1988年至 2 0 0 0年的海图数字化 ,通过最小距离内插得到栅格水深图 ,并且通过相邻两年海图对应位置水深值相减 ,得到河床冲淤变化图 ,在此基础上定量分析成形沙体的特征 ,河道容积变化、河道淤积部位和底沙输移路线、预测下一年河道淤积部位、输沙率等 .研究表明GIS技术是定量研究底沙运动的一种有效手段 ,长江口南港近 12年内河道发生淤积 ,底沙主要来自洪水和落潮流冲刷上游河床底部 ,再在下游堆积形成新的淤积体 .长江口南港底沙输移趋势以进入下游南槽为主 ,少量进入北槽 .

河口涨潮沟形成水动力机制初探

根据长江口 196 5～ 2 0 0 0年的地形资料和研究成果 ,应用理论力学中平面汇交力系的平衡条件 ,对河口涨潮沟形成的水动力机制进行了初步分析和探讨 .结果表明 ,涨潮沟的形成与衰亡与主槽涨潮动力主轴的摆动和涨潮动力的变化密切相关 ,涨潮沟的利用与整治必须因势利导 ,顺应其形成机制和演变规律 .

长江口北支河槽容积变化特征的定量分析

北支河槽容积变化是北支河道演变趋势在定量上的直接表现,河道边界条件和河床泥沙运动是影响河槽容积变化的主要因素。收集1986—2013年长江口北支河道年实测地形资料,利用GIS技术建立不同时期水下数字高程模型,进行北支河槽容积变化和河床冲淤变化特征分析。结果表明,北支岸线圈围和泥沙淤积导致了1986年以来河槽容积萎缩。北支河槽0 m线以下容积共减少约7.110亿m^3,岸线圈围引起河槽容积减少4.000亿m^3,占比56.3%;泥沙淤积引起的河槽容积减少3.110亿m^3,占比43.7%。具体而言,北支上段河槽容积萎缩主要是泥沙淤积所致,其航道开发综合利用应遵循上段的泥沙运动规律特点;中段则是边滩圈围和沙洲并岸引起,边界调整后束流作用加强,河床冲刷,断面形态调整后水深条件更加有利于中段的航道利用开发;下段是泥沙淤积和边滩圈围共同影响所致,泥沙淤积影响略大,但下段沿北岸-5 m深槽始终存在且稳定,具备航道开发利用的河势基础,且南侧河道边界仍具有可圈围的余地。

长江口北港河势演变趋势及工程影响分析

为研究20世纪末以来,长江口北港上口通道的河势变化及重大工程的影响,对北港历年-5 m和-10m等深线变化、主泓线变化、典型断面形态变化进行分析。结果表明:北港主槽与其分流比存在一定程度的正相关性;20世纪末以来,北港上口分流通道相对稳定,但呈不断下移、逆时针偏转态势;北港逐步向单一河槽方向演变,主槽将恢复为上段偏北、下段偏南的微弯河道形态。分析结论说明:中央沙、青草沙工程的建成有利于继续维持北港这种发展态势,并使其在经过一段时间的调整后达到新的冲淤平衡。

长江口深水航道整治原理

回顾了长江口治理研究工作的简要历程.扼要地介绍了国内外一些主要潮汐河口深水航道的整治经验.根据长江口的水文、泥沙及河床特征,给出了确定长江口整治河段治导线的起始断面宽度、沿程放宽率和曲率半径等主要参数的方法.提出了整治工程建筑物平面布置的一般原则和确定导堤长度和堤顶高程的依据.长江口深水航道治理工程的一、二期工程实施以来的整治段河床变化表明,本文提出的整治原理基本符合长江口地区的实际情况.

长江口近期河道演变特征

近年来随着人类干预力度的加大,长江口河道演变趋势出现了较大的变化。本文以大量实测资料为基础,在分析河道变化新趋势的基础上,对长江口近期河道水文、地形变化及河道演变特征进行了分析和探讨。研究成果表明,受人类活动的影响,长江口河道整体稳定性有所提高;水域内不同区域间的水沙交换强度仍较大;随着人类对河道干预力度的加强,防冲刷已成为一个突出的问题。