淤泥质、粉沙质及沙质海岸航道回淤统一计算方法

根据20世纪80年代初提出的淤泥质海岸航道回淤计算方法的基础上,开展了拓展研究,使之统一适用于淤泥质海岸、粉沙质海岸及沙质海岸。主要研究内容有,在波浪和潮流综合作用下挟沙力含沙量研究中引入了特定的泥沙因子F1/F,从而挟沙力含沙量公式不仅适用于淤泥质泥沙,也适用于非淤泥质泥沙;在动力因素方面,除了一般寻常潮和波浪动力外,进一步考虑了风暴潮和破波的巨大掀沙能力造成航道骤淤的可能性。并结合连云港30万吨级主航道扩建及徐圩港区10万吨级航道的回淤问题(包括骤淤可能性问题),京唐港外航道和黄骅港外航道的骤淤问题,进行预测计算及校验计算,结果都是良好的。此外,对杭州湾强潮和涌潮情况下的挟沙力含沙量也进行了校验计算,结果也非常满意。     

Study on Deposition in Semi-Closed Coastal or Estuarine Harbour Basins

A preliminary study on the distribution of sediment transport and siltation within a semi-closed harbour as well as the factors affecting the siltation has been made with a suspended sediment model, in which the Lianyungang port is used as the prototype. Based on the work, this paper describes a tubid water experiment within a typical excavated harbour basin. According to the experimental results some expressions for predicting the average siltation amount for semi-closed harbour basins by means of dimensional analysis have been proposed, with tidal features, harbour geometry and properties of sediment taken into account. Through comparing the calculated results with the laboratory and field measured data, it has been shown that the expressions presented in this paper are reasonable.     

粉沙质海岸泥沙运动特性研究

文章对粉沙质海岸的泥沙运动特性进行了系统、全面的研究.从5个方面进行了论述:粉沙质海岸的界定、泥沙基本水力特性、泥沙运移型态、航道骤淤的统计特性和航道淤积计算.提出粉沙质海岸的界定应综合考虑泥沙平均中值粒径、黏土含量和泥沙粒径分选性三方面因素;泥沙基本水力特性是起动流速小、沉降速度大、沉积密实快,泥沙运动十分活跃;泥沙...     

围海工程对邻近港区泥沙回淤的影响研究—以漳州港招商局中银码头区为例

针对港区附近围海造地造成的港区泥沙回淤量增大问题，以漳州港招商局中银码头区为例，全面分析了漳州港海域的地形地貌、水动力特征、泥沙特性和岸滩自然演变。根据工程建设前后地形变化，结合岸线回填量和九龙江输沙资料，分析了围海造地对岸滩演变及港区码头回淤的影响。研究表明，围海工程实施后，邻近港区的泥沙回淤由自然回淤、滩地抬高和回填引起的浑水回淤三部分组成。当围海工程结束，新岸滩调整达平衡后，泊位及港池的回淤将逐渐降至正常自然回淤强度。     

粉沙质海岸港区航道减淤工程措施研究

通过对唐山港京唐港区附近海岸演变进行调查和分析,结合唐山港京唐港区建港近二十年的现场观测资料,对港区附近的泥沙运动和港口航道泥沙淤积机理进行分析,对2003年10月强风暴潮期间,港口航道发生严重的泥沙骤於进行了研究,为解决港口航道特别是外航道的泥沙淤积问题,提出粉沙质海岸港区航道挡沙和固沙的工程措施,并通过物理模型对挡沙固沙措施的工程效果进行了模型试验。试验结果表明挡沙和固沙工程方案对航道泥沙减淤效果很明显,其中,挡沙方案目前已应用到唐山港京唐港区二期挡沙堤改造、三期挡沙堤的设计和建设工程中,已发挥其挡沙减淤的作用。     

Change of Back Siltation in Lianyungang Harbor before and after Completion of the West Breakwater

—On the basis of a comparison of the field hydrological,sediment and topographic data observedbefore and after the completion of the West Breakwater in Lianyungang Harbor,which has led to the changeof topography from a strait to a bay,a synthetical analysis is conducted on the change of back siltation.Theresults show that it is the change of coast line and the consequent change of hydrological condition and sedi-ment movement that has led to the change of back siltation in the harbor.This phenomenon is caused by thelag effects of water current,sediment movement and local adjustment of topography after the construction,and it tends to be stable.The results of analysis provide not only a basis for extension of Lianyungang Harborinto a deep water harbor,but also propose a case for the study of the change of back siltation in a harbor onmuddy coast.     

锦州港潮流悬沙淤积模型试验研究

本文首先分析了锦州湾的自然条件，明确了风浪掀沙和潮流输沙是引起港池和航道淤积的主要原因并得到了海水含沙量与风、浪、潮的定量关系，为确定模型中应施放的特征含沙值提供了依据。文中首次将窦国仁全沙模型相似理论应用于海湾潮流泥沙模型并取得了成功。验证试验表明，模型中潮位、潮流速、流向、含沙最分布，淤积强度分布，淤积量和淤沙粒径级配等均与原型基本一致。利用此泥沙模型对锦州港各期工程方案的淤积量和淤积强度分布进行了预报并对今后港口扩建工程布置提出了建议。     

漳州港码头岸线规划潮流及泥沙问题研究

本文在实测资料的基础上，全面分析了漳州港海域的波浪要素，潮流动力，泥沙运移特性和水深演变等，计算了漳州港码头工程前后潮流分布场，并在此基础上预报了漳州港起步工程的３．５万吨级码头泊位、港池、航道的泥沙冲淤幅度。结果表明，漳州港海域的水深维护主要与上游纳潮面积大小有关，海域潮差大，潮流强，水深大，波浪小，海域泥沙主要来源于上游的九龙江，年输沙量为２７７万ｔ，海域年平均含沙量也不大，港池航道水深可由水流动力来维持、泊位和淤积很小，这些情况表明，漳州港屿仔尾海区建港的自然条件是优越的。     

Formation of Equilibrium Beach Profile of the Abandoned Yellow River Delta Coast in North Jiangsu

The abandoned Yellow River Delta coast is a typical erodible silty and muddy coast in China. The paper analyses the marine dynamic characteristics and the mechanism of beach erosion of this area. Analysis and calculation show that in this sea area wave and tidal current action should be considered. Based on the above analysis, an equilibrium beach profile calculation model is developed, in which the wave-current interaction is considered while sediment supply and sediment re-deposition are neglected. The model consists of four parts: (1) calculation of wave parameters, (2) calculation of velocity due to wave-current interaction at different water depth, (3) calculation of friction velocity and shear stress at different water depths, and (4) calculation of the amount of sediment erosion, erosion intensity and variation of beach profile. Calculated results are in good agreement with observed data. Finally, the evolution tendency is discussed and the equilibrium beach profile of this coast is calculated. B     

砾石海滩剖面设计及其稳定性模型试验研究

海滩剖面设计参数确定和稳定性评价是设计阶段确保海滩养护工程质量的重要指标。针对大连凌水湾砾石海滩养护工程,综合采用Dean平衡剖面原则和剖面类比法进行剖面设计,确定了填砂中值粒径、施工坡度、滩肩前沿高程和滩肩宽度等设计参数;结合物理模型试验进行了剖面形态稳定性分析,研究了海滩在不同波浪和水位作用下的剖面形态演化过程,试验结果表明不同工况条件下,平均低水位以上的滩面均为净淤积,水下部分侵蚀明显,滩面上部泥沙不断堆积,砾石海滩最终形成稳定剖面。研究结果可为类似砾石海滩养护工程设计提供参考。     

粉沙质海岸泥沙运动和淤积分析计算

介绍了粉沙质海岸的泥沙运动特点,通过理论分析和水槽试验揭示出粉沙质海岸的泥沙淤积物中悬移质和推移质的比例,并提出粉沙质海岸淤积计算的方法。     

渤海湾南港工业区港池航道回淤研究

天津南港工业区位于渤海湾典型的淤泥质海岸,其港区为环抱式有掩护的平面布局,规划建设10万吨级航道。为准确预测港池航道的泥沙回淤状况,采用双向嵌套网格建立波浪潮流共同作用下的泥沙运动数学模型,考虑波浪辐射应力作用,以及波浪引起的紊动和波浪增强海床底部切应力对悬沙输移的影响。模型选取现场实测大潮作为代表潮,以工程海域附近测波资料的能量加权平均结果作为代表波,对邻近的天津港15万吨级航道年均回淤进行了验证,确定数学模型中相关泥沙运动与底床冲淤的计算参数。在此基础上,数学模型预测了南港工业区规划的港池航道总的年均回淤量,与天津港主航道资料类比,计算的南港工业区港区10万吨级航道泥沙回淤分布与淤积总量是合理的。     

连云港西大堤工程建设影响作用评价

西大堤的建成使连云港由原来的海峡通道型港口变为半封闭的人工海湾型港口,风浪条件改善,可利用的港口岸线大大加长,为连云港亿吨大港的建设提供了契机,也改善了连云港与东西连岛的交通条件,促进了旅游业的发展.另一方面,也改变了海湾内水动力与沉积环境.大堤建成后,湾内潮波由前进波转变为驻波,水体交换能力减弱,湾内水质污染加重,尤其是湾顶水域污染最重;同时加剧了湾内泥沙的淤积,在西大堤内侧形成新的潮滩,位于湾顶的老海滨浴场被淤废.由于西大堤封堵了连云海峡西口门,使得近岸泥沙的运移路径改变,北部的泥沙流自海州湾东去沿大堤折向东西连岛方向,在大堤的外侧和东西连岛外缘形成新的落淤场所,大沙湾和苏马湾海滨浴场受到影响.沉积作用的加剧已影响到港口及周边海岸与水利设施的正常运作,因而应加强对港区及周边海洋环境的监测与研究,缓建西大堤内侧北港区码头,并对西大堤西端进行透空式改造,以从根本上解决港区泥沙淤积问题.     

九龙江入海口重矿物的迁移及其对厦门西港南部淤积的影响

通过对九龙江入海水道、厦门西港南部重矿物组合规律、物质来源的研究，结果表明，九龙江细砂级以上颗粒朝外海方向迁移，没有进入厦门西港。厦门西港鳗尾沙淤积区的沉积物为孤丘海蚀残积物及粉砂质泥。内土尾淤积区沉积物为凝聚成小球的粘土及黑云母，它来自九龙江悬沙与海岸工程抛入的泥沙。     

淤泥质海岸人造沙滩工程评估:以启东碧海银沙沙滩为例

启东碧海银沙沙滩位于长江入海口北支口北侧启东嘴附近,是典型的粉砂淤泥质海岸,受长江江流、海水风暴潮和潮流等影响,海岸地质背景较为复杂,以海陆交互作用的潮间带和水下三角洲地貌为主,本身地质条件并不适合作为沙滩旅游项目的开发。自2011年起,恒大集团在这里使用泥岸人造沙滩技术,通过围堤筑坝、滤沙净水,成功建成了围海7.23 km²、滩长3.5 km的恒大海上威尼斯碧海银沙项目。在该项目建设之前有上海金山城市沙滩、天津东疆浴场、潍坊央子人造沙滩等多个人造沙滩建成,其在上述人造沙滩成功案例的经验基础之上,结合自身地质条件,成功总结出了适合自身的一套围海成湖、吹沙净水、泥沙隔板及防泥网的工程技术系统,为中国粉砂淤泥质海岸人造沙滩建设提供了又一实践经验。     

薛家岛湾沉积动力学特征及海港开发研究

于１９９０年秋对胶州湾内的薛家岛湾进行海洋水动力条件及积动力学特征,泥沙运动规律研究,为开发建设港口提供科学依据。结果表明,湾内深大于１ｍ的海底泥沙发生“全面移动”的时间,一年内仅有１－２ｄ,其余处于稳定状态或“表面移动”状态。湾内泥沙来源很少,预计建港后,港池和航道年平均回淤量分别小于１６ｃｍ,１０ｃｍ对于开发中小型港口十分有利。     

大鹏湾岬湾型海滩季节性变化特征及原因分析——以官湖海滩为例

随着全球海平面的上升及极端气象的频发,全球海滩总体呈现出一定的退化现象,海滩保护成为海岸带生态修复的焦点问题之一。我国华南地区岬湾型海滩分布广泛,以深圳市大鹏湾官湖海滩为代表,基于2020—2021年实测海滩剖面高程数据,分析岬湾型海滩季节性变化特征。研究表明,官湖海滩剖面坡度夏秋缓冬春陡,夏秋侵蚀冬春淤积;海滩沉积物粒径季节性变化不明显。海滩剖面形态受风浪、平均潮位的季节性变化控制,以夏秋季为例,平均潮位逐渐升高,南向波浪强度较大,在二者的共同作用下,海滩后滨侵蚀明显,泥沙离岸输运,并在前滨淤积。补沙方案宜在夏秋季进行,且重点区域为官湖海滩东侧与观海湾海滩,防御方案应主要削弱南向波浪。     

曹妃甸粉沙质海岸围垦后港内泥沙研究

粉沙质海岸离岸围垦后港内淤积引人关注。基于平面二维潮流数学模型,采用网格嵌套技术,模拟了渤海、曹妃甸海域潮流场;该海域泥沙为粘性沙,且围垦后港内流速很小,采用悬沙运动数学模型模拟了潮流和波浪作用下正常天气和大风天的含沙量场,分析了大风后含沙量衰减过程,计算了正常天气年淤积强度和大风天泥沙淤积厚度。计算表明,外海泥沙主要通过甸头东侧老龙沟进入港池水域。正常天气下,港内流速小,基本处于淤积环境,但由于外海含沙量小,港池水域年淤积厚度小于10 cm。大风浪作用下,曹妃甸海域含沙量明显增大,由老龙沟进入三港池的泥沙沿程落淤,港内普遍淤积,泥沙淤积厚度在5 cm以内。     

莺歌海三莺村岸段人工沙滩工程岸线数值模拟以及模型的验证方

以乐东莺歌海三莺村岸段人工沙滩工程为例,其完工1年后的岸线监测结果,表明需要进一步对人工沙滩后的海滩岸线演变进行研究分析。通过GENESIS岸线演变模型模拟人工沙滩后的岸线变化,并尝试采用3种方法对模型进行验证。经过验证后,对人工沙滩工程后1年、3年、5年岸线变化进行了模拟分析。研究结果表明:GENESIS岸线演变模型对于包围型(拦沙堤和离岸堤结合方式)人工沙滩工程是适用的。工程完工1年后,补沙岸线形成了侵淤变化的凹凸弯曲岸线,侵淤幅度不大,5年后侵淤幅度变缓,开始逐渐趋于平衡。据此,也为人工沙滩后期的养护、补沙防护工作起到重要的参考作用。     

潮汐汊道及其沙滩的安全风险和动力机制

为提高海水浴场的安全性,避免发生溺水事故,文章以潮汐汊道及其沙滩的动力地貌结构和发育演变为基础,研究青岛市灵山湾城市阳台海水浴场沙滩的安全风险和动力机制,并提出风险防范建议。研究结果表明:河口潮汐汊道落潮流三角洲的潮汐水道延伸至沙滩滩面,高潮时淹没,落急时水流集中,形成流向外海的高速水流,极易引发海水浴场安全事故;区域落潮流与汊道落潮流相叠加、落潮流三角洲阻挡沿岸输沙造成下游局部岸段侵蚀以及沿岸输沙变化导致水道迁移摆动等因素进一步加大潮汐汊道附近沙滩的安全风险;安全风险最大的地点位于沿岸输沙下游与区域落潮流流向一致的潮汐水道末端附近沙滩,且该位置不稳定,随波浪场发生年际和季节变化;在潮汐汊道沙滩岸段设置海水浴场前应研究其动力地貌和发育演变,划分危险区和安全区,浴场设置后定期监测并确定危险区的位置,并在沙滩安全维护和质量评价等方面将潮汐汊道作为重要判定指标。