引江补汉工程丹江口下游近坝段枯水期通航水位恢复试验研究

引江补汉工程补水口位于丹江口大坝下游安乐河出口约5 km处,且补水量与调水量基本一致,工程对航道的影响主要体现在减水段,为恢复枯水期通航水位需要开展航道综合治理。利用河工模型试验论证了综合治理方案的效果,并对方案进行了优化及进一步论证。结果表明,减水-补水212 m 3/s方案尾门水位分别为86.47、85.90 m条件下,引航道口—黄家港段水位下降,黄家港以下水位保持不变,其中引航道口水位下降幅度最大,分别下降0.08、0.19 m;综合治理方案1实施后引航道口水位下降均为0.02 m,减水段的水位仍未恢复至调水前的水平,主因是从安乐河口补水的水流并未能进入到左侧主航道内;基于试验研究结果,建议对综合治理方案进行优化,在沧浪洲出水口下沿布置2道护底带;通过试验论证了护底带的4个高程,建议护底带高程为85.5 m,并对护底带高程进一步细化论证;优化后的方案可使引航道口至黄家港段的水位略超过调水前的水平,其中引航道口处最大水位抬高0.06 m。

长江南京以下深水航道野外观测数据服务平台建设

为提升深水航道数据资源的采集、融合、分析及应用能力,在南京长江深水航道水沙环境与工程安全交通运输行业野外科学观测研究基地进行长江深水航道野外观测数据服务平台建设。服务平台采用B∕S架构,通过物联网、分布式建构等技术手段结合常用网络传输协议连接各数据集群,实现多源异构历史资料的整合与治理、实时监测数据的接入和第三方数据的聚合,开发了数据门户、水运一张图、工程专题、监测大屏、水位预测等专题应用。平台建设实现了以深水航道为主题的数据聚合与共享。

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.

深水航道工程对长江口流场的影响

该文建立了一个长江口二维流场数值模型,分别对深水航道工程实施前后长江口流场进行计算,计算结果显示深水航道工程对长江口影响区域主要集中在北槽及工程施工地点附近,而对距离较远的测站影响小。通过对各测站水位、流速和断面潮量变化的分析,表明工程对长江口水位的影响较小而对流速和南北槽进口断面潮量的影响较大。

长江河口九段沙近期冲淤演变过程研究

1998年以前,九段沙是一个人类活动干预很小的天然河口江心沙洲。北槽深水航道治理工程建设,使九段沙头部和北边界基本固定,南北槽分流分沙比改变,水沙交换减少。同时,随着流域来沙和河口河道底沙来源减少,近期九段沙冲淤演变发生新的变化。如今的九段沙0m水深线包络体在不断地淤高扩宽。上沙沙头迅速淤涨,并越过南导堤向北偏伸入北槽,沙尾则快速向南槽延伸,并与南导堤和中沙之间形成新的涨潮沟通道;九段沙南北侧由于冲淤不均其水边线形态出现明显不规则变化,下沙尾部东南端冲蚀,东北端淤涨,沙洲长轴线逆时针转动,但洲体整体位置摆动极小。作为国家级自然保护区,其上沙沙尾的快速延伸和沙洲南侧局部冲淤不平衡须引起重视,确保九段沙沙洲整体稳定。

新世纪上海地区相对海平面变化影响因素及预测方法

针对传统相对海平面变化分析方法均将理论海平面变化和地面沉降进行的叠加分析,本文讨论和分析了近20年来全球理论海平面上升速率加快背景下的区域海平面变化速率,利用灰色线性回归组合模型预测上海地区海平面变化趋势。考虑了上海地面沉降发展的新特点,以及长江流域来沙显著减少和河口大型工程建设对上海地区相对海平面变化的影响。在流域来沙量显著减少但来水量变化不大情况下,流域大坝的坝下冲刷使得河槽刷深,河口水位降低,同时长江口深水航道整治工程和促淤围垦工程束狭入海口,使得潮位站水位发生变化,两者的综合效应是目前研究长江口相对海平面变化时必须考虑的重要因素。

长江口北槽一期工程后滩槽沉积物分布特征及其影响因素

根据2000年7月和2001年5-6月份长江口北槽航道及两侧滩地进行的沉积物采样分析结果,对长江口深水航道一期工程实施后的滩槽泥沙交换情况以及在自然与工程双重影响下的沉积物分布情况进行了较为详细的讨论。长江口深水航道工程的实施,影响了长江口尤其是北槽及两侧滩地的水沙条件和沉积物分布。强劲的径流和潮流作用和风浪作用造成航槽及两侧滩地的冲淤转换及沉积物分布的变化;深水航道治理工程的实施使工程段内航槽泥沙粒径粗化,两侧滩地和工程段下游泥沙中值粒径变细,这反映了在工程实施后滩槽泥沙交换的变化。

三峡工程运用后长江中游河床调整及崩岸特点

三峡工程运用后,因入库沙量减少及上游水库群的拦沙作用,坝下游河段沙量急剧减小,长江中游河道发生沿程冲刷,2002~2015年该河段累计冲刷量已达16亿m^3,同时平滩河槽形态也发生了显著调整。为更好地掌握长江中游的河床调整特点,分析了近期长江中游水沙过程及河床冲淤情况,采用基于河段尺度的平滩河槽形态参数的统计方法,计算了长江中游各河段平均的平滩河槽形态参数;建立了这些参数与前5 a平均汛期水流冲刷强度之间的经验关系,用于反演各河段平滩河槽形态随水沙条件变化的调整过程。此外,三峡工程运用后长江中游局部河段崩岸险情频发,不仅影响河势稳定,同时危及防洪安全,因此还总结了长江中游河道崩岸的时空分布及其特点,提出了水流冲刷强度增加是导致崩岸发生的主要因素。

近期长江中游枯水河槽调整及其对航运的影响

三峡工程运用后,长江中游河段持续冲刷,枯水河槽形态调整显著,对航运条件产生了较大的影响。本文首先采用枯水河槽形态参数计算方法,确定了长江中游各固定断面的枯水河槽形态参数;然后采用基于对数转换的几何平均与断面间距加权平均相结合的河段平均方法,计算了2003—2016年长江中游4个子河段的平均枯水河槽形态参数。计算结果表明长江中游枯水河槽宽深比总体呈减小趋势,河床趋于窄深,对航运条件有利。此外还建立了各子河段枯水河槽形态参数与前期多年平均水沙条件之间的经验关系:当滞后响应年数n=5时,经验关系在宜枝及荆江河段的决定系数达到最大;而当n=7时,经验关系在城汉及汉湖河段的决定系数达到最大。总体而言,各河段枯水河槽形态参数调整(除河宽外)均可对进口水沙条件的改变做出较好的响应,且越靠近三峡大坝,响应程度越高。

长江口综合治理历程及思考

长江口地区在我国经济社会中占有重要地位,长江口综合治理与地区经济发展密切相关。首先回顾20世纪50年代以来长江河口以航运、防洪、供水等为主线的综合治理历程和相关工作,包括《长江口综合整治开发规划》制定及实施,江堤、海堤建设及岸线开发利用情况,较为详细地介绍长江口深水航道治理过程,总结长江口综合治理过程中实施的重要工程及其发挥的主要作用。从流域减沙、防洪减灾、供水安全以及河口生态保护等方面分析了长江口目前面临的主要问题,提出长江口治理需统筹规划、实行一体化管理以及加强治理与保护研究等建议。

长江南京以下12.5m深水航道建设一期工程的主要技术问题与研究成果

提出了工程河段的水沙运动特征与碍航特性、航道整治的时机与关键部位、航道整治方案优化、航道整治建筑物新型结构等长江南京以下12.5 m深水航道建设一期工程建设的主要技术问题,分析了解决这些问题的思路与成果,有助于对工程的了解与潮汐河段航道整治技术的认识。

沪通长江大桥墩位布设适应性分析

为深入研究沪通长江大桥桥墩布设合理性,分析拟建桥梁对12. 5 m深水航道以及船舶通航等的影响,通过物理模型试验从水动力变化、河床冲淤变化、桥址河段通航条件等方面分析拟建桥梁墩位布设的适应性,并对现有的桥位方案和主桥各通航孔向南平移200 m的方案进行了比选分析。同时,于2010年4月和7月进行了桥区河段枯季大、小潮,洪季大、小潮船筏走行线的现场测量。研究表明,在桥位方案确定的情况下,现有墩位方案稍优,能满足实际航行需要。研究结果可为后续大桥建设提供一定的理论指导与技术支持。

水下基床自动化整平装备的研发与应用

长江南京以下12. 5 m深水航道二期工程仪征水道整治工程基床整平具有水深、流速大、能见度低、工程量小的特点,现有的整平方法无法满足施工要求。自主研发水下基床自动化整平装备,通过总体结构设计、自动化整平控制系统研发、自动化整平施工工艺研究和工程应用,实现复杂水文环境下水下基床自动化整平施工。该装备整平精度高、施工效率高、综合成本低,具有广泛的应用前景。

长江南京以下12.5m深水航道建设一期工程的主要技术问题与研究成果

提出了工程河段的水沙运动特征与碍航特性、航道整治的时机与关键部位、航道整治方案优化、航道整治建筑物新型结构等长江南京以下12.5 m深水航道建设一期工程建设的主要技术问题,分析了解决这些问题的思路与成果,有助于对工程的了解与潮汐河段航道整治技术的认识。

充分利用天然潮流通道 建设江苏洋口深水港临海工业基地

通过1979～2001年5次深入海陆交互带的调查研究,获知,黄海辐射沙脊群的烂沙—黄沙洋潮流通道,是承袭晚更新世末(3万年前)古长江河谷而发育的。由于强大潮流动力的往复作用,该水道稳定地保持着16～25m的水深,可行驶10万～20万吨级海轮。沙脊群与潮流通道组合是苏北淤泥平原海岸带宝贵的天然港口资源。建设深水港既可沟通苏北农业基地与外海的直接联系,也会促进长江三角洲北翼临海的能源、工农、商贸经济带发展,为江苏在21世纪经济持续高速发展做出重要贡献。

长江南京以下12.5 m深水航道治理工程口岸直水道整治工程效果对比分析

为达到长江口深水航道上延至南京的目标,长江南京以下12.5 m深水航道二期工程在口岸直水道实施航道整治工程,主要包括落成洲头部潜堤及丁坝、右汊护底带;鳗鱼沙潜堤和护滩带。文章根据口岸直水道航道整治工程实施后的实测数据,与设计阶段数模物模预测结果进行对比分析,综合分析工程前后在河势变化、流场变化、汊道分流比变化、航道维护量等方面的实现情况。结果表明:工程实施以后,达到了预期的航道整治目标,工程治理方案合理,航道整治效果符合预期,可为长江中下游潮汐分汊河段航道整治提供参考。

近十年来长江口九段沙周边地貌演变GIS分析

长江口深水航道工程改变了长江口自然环境,导致周边水下地貌形态发生明显的变化。本文选取长江口九段沙周边浅滩区域作为研究区,搜集不同年份的海图资料,利用GIS技术进行地貌演变空间分析。分析发现:自2001年一期工程完工以来,九段沙周边浅滩总体处于稳定状态,冲淤空间分布特征明显;沿着南导堤堤坝泥沙淤积明显,导致南导堤北侧丁坝内形成淤积带,九段沙尾部沿着堤坝形成淤积带;江亚南沙下沙阻挡作用,使得上游来水在沙头处分流,在两股水流的作用下,九段沙西南侧分别形成两条平行的淤积带和冲刷带。

长江南京以下12.5m深水航道治理工程福姜沙水道整治工程效果对比分析

为达成长江口深水航道上延至南京的目标,长江南京以下12.5m深水航道二期工程在福姜沙水道实施航道整治工程,主要包括福姜沙左缘丁坝、双涧沙头部潜堤、潜堤北侧丁坝及南侧丁坝。根据福姜沙水道航道整治工程实施后的实测数据,与设计阶段数物模预测结果进行对比分析,综合分析工程前后在河势变化、流场变化、航道维护量等方面的实现情况。结果表明:1)工程实施以后,双涧沙沙头冲刷趋势得到较好的控制,上游侧沙头及潜堤北侧丁坝附近淤积明显,沙体体积明显增大。2)福姜沙左缘中上段冲淤相对稳定且总体呈现淤积态势,下段局部存在冲刷。福姜沙左缘沙体体积及面积总体有所增大,整治工程护滩固沙效果较好。3)福姜沙水道整体分流格局未发生显著变化,仅整治建筑物周边水域流场存在调整。4)航道维护量有所增加。工程达到了预期的航道整治目标,工程治理方案合理,航道整治效果符合预期,可为长江中下游潮汐分汊河段航道整治提供参考。

长江南京以下12.5 m深水航道二期工程建设期动态管理实践

在长江南京以下12.5m深水航道二期工程的设计、施工过程中,全面、科学地实行动态管理,包括优化航道和整治建筑物平面布置、调整施工方案等,保证了工程顺利实施,取得了预期的航道整治效果。结合2个典型案例,全面总结动态管理在工程的应用和取得的成果,对于类似航道整治工程具有一定的借鉴和参考意义。