厦门高集海堤开口改造工程潮流泥沙物理模型试验研究

通过潮汐水流和悬沙淤积物理模型试验,研究厦门高集海堤开口改造工程潮流泥沙问题,研究表明,高集海堤开口后,东、西海域两股水流的汇流区和分流区在高集海堤附近,东海域涨潮流速有所增大,落潮流速有所减小,西海域则相反;随着开口宽度增大,流速变幅增大,开口大于800 m后流速变幅趋缓;海堤开口后净输水方向为自东海域向西海域,有利于厦门湾内水体与外海的交换;高集海堤开口对东渡港区泥沙淤积影响不大.综合分析认为高集海堤开口宽度800～1 000 m较为合适,开口800 m时大潮条件下1d的净输水量约0.91×108m3,东渡北港区港池年平均回淤强度增大0.18 m/a左右,航道淤强增大0.05 m/a左右.     

沙子口湾海岸侵蚀原因及防治对策研究

通过实测水文资料、岸滩冲淤变化规律和泥沙动态研究沙子口湾近３０ａ来的变化,分析湾顶海滩侵蚀的原因,对现有的海岸工程进行调查,研究海岸防护对策,分析海岸防护工程的可行性。     

养马岛西南海域泥沙运移及近岸演化态势研究

养马岛西南海域近30年来发生普遍淤积,海域海底淤积速率平均为1．5cm／a,局部可达10cm／a。鱼鸟河以东岸线向海推进速度约1～6m／a。海域表层沉积物有整体细化的趋势,该海域的快速淤积与海岛的屏蔽消能以及海堤的拦截作用有关。海底淤积对取水口的设计方案有明显影响,分析了工程海域动力、泥沙、海岸及近岸演化态势,并对取水口设计方案进行了论证。     

废黄河口海岸防护工程规划研究

本文回顾了废黄河口岸段海岸演变及海岸防护的历史过程,分析了本段海岸的侵蚀特征及动力条件,进行了海岸工程防护的效果计算及主海堤和离岸潜堤设计。综合以上各项研究结果,对本海区的海岸防护工程规划具有指导性意义。     

莱州湾东岸三山岛—石虎嘴近岸海域冲淤演变

根据表层沉积物、3期水深地形及Landsat卫星影像资料,对莱州湾东岸三山岛—石虎嘴近岸8m等深线以浅海域表层沉积物分布、岸线变迁和冲淤变化特征进行了研究。结果表明:研究区表层沉积物为粉砂质砂、砂质粉砂、砂、含砾砂。海岸总体处于蚀退状态,三山岛—海北嘴海岸平均蚀退速率由1995—2005年的2.5m/a减小为2005—2015年的2m/a,海北嘴—石虎嘴海岸平均蚀退速率由1995—2005年的2.5m/a增大为2005—2015年的3.5m/a。2004—2015年三山岛—海北嘴海域总体呈侵蚀状态,其中2004—2007年,海北嘴西南侧海湾内以淤积为主,海北嘴西侧300~1 200m范围海域以侵蚀为主;受近岸工程建设的影响,2007—2015年海北嘴西南侧海湾内由淤积变为侵蚀,海北嘴西侧300~1 200m范围海域由侵蚀变为淤积。波浪是控制研究区冲淤演变的主导因素;海岸工程的建设等人类活动是影响研究区冲淤演变的重要因素。     

生态海岸防护工程研究进展与展望

海岸防护工程对防止海岸带侵蚀,维持生态系统完整性和多样性至关重要。传统硬质海堤较少考虑其对海岸带生态环境的影响。随着中国进入生态环境高质量发展新阶段,对海岸防护工程的生态效应方面提出了更高的要求。目前,对已建成的硬质海堤进行生态化改造,或在充分考虑自然条件和防护性能的基础上建设具有保护与维持海岸带生态环境的生态海岸防护工程已是大势所趋。生态海岸防护工程的宗旨是尽可能地维持当地海岸带的自然生态环境,同时通过削减波浪能量保护海岸带侵蚀。目前关于生态海岸防护工程主要集中在理论和理念方面,在具体的实施和建设环节,仍存在建设标准不完善、建设成本过高、缺乏系统持续的监测数据以及生态效应评估不足等问题。因此,后续应进一步完善我国生态海岸防护工程技术体系,加强生态海岸防护工程关键技术研发,建立持续的系统的环境生态监测体系,并对生态海岸防护工程生态效益进行持续关注和评价。     

黄河水下三角洲北部区域海底地形冲淤变化研究

为了明确黄河水下三角洲北部区域海洋动力对海底地形变化的影响,采用2009年黄河水下三角洲北部区域高精度水深地形资料,与2004年水深地形资料进行对比分析。同时,利用2009年对表层沉积物的粒度分析,结合该区域的水文潮流特征,对该海区悬移质泥砂引起的冲淤变化进行了预测。研究结果表明该区域经过多年的冲淤调整正逐渐达到冲淤平衡,形成稳定的粉砂淤泥质海岸,但在大风大浪引起的恶劣海洋作用下,本区仍然经历着缓慢的冲刷过程。埕北海域在CB151平台附近形成一个冲刷中心,冲刷深度超过1 m;孤东海堤外侧海域,自陆地向等深线12 m区域均发生轻微冲刷作用,尤其是海堤根部,由于波浪的累加作用,冲刷最为明显,最大冲刷深度可达1.5 m以上。     

套尔河湾海域泥沙冲淤特征——兼论黄河改道后三角洲的冲淤演化

将1855年、1934年、1959年、1984年的海图的深度基准面换算成为当地黄海平均海水面,把它们的深度变化转换成泥沙的冲淤变化。研究了套尔河湾海域及黄河改道后三角洲的冲淤演化规律,行水时是快速淤进;改道后,初期是强烈的侵蚀和冲刷,随着时间的推移,其速率均逐渐减慢,达到岸滩平衡剖面塑造后,发育为轻微淤进或此冲彼淤的稳定海岸。提出:冲淤速率≤0.056km/a,贝壳堤迅速发育是海岸稳定的标志;冲淤速率≤±0.084km/a,贝壳滩开始发育是海岸向稳定演化的标志。本海域5—10m海区的坡度小于1/2000,是平衡剖面海域的标志;坡度小于1/1500,是向平衡剖面发育的标志。这对认识近代黄河三角洲的冲淤演变以及对套尔河湾海岸的开发建设,都具有重要意义。     

国际海岸带生态防护对我国生态海堤建设的启示

为充分发挥海堤的防灾减灾和生态服务功能,促进我国海岸带生态防护,文章概述国际海岸带生态防护的理念、案例、特点和效果,基于我国生态海堤建设研究和实践,提出启示和展望。研究结果表明:荷兰等国家通过生态缓冲和堤防后退等手段开展海岸带生态防护,在减缓海岸侵蚀的同时提升生态服务功能;我国相继开展生态海堤建设研究和实践,取得一定成效,但仍存在局限性,亟须借鉴先进经验,结合我国海岸带生态环境特点,针对新建海堤和已修建海堤,分别提高生态化水平;未来我国生态海堤建设将进一步完善理论体系、改进工程技术、建立调查数据库以及促进工程规范化和系统化。     

应对气候变化的侵蚀海岸管理与防护技术探讨

全球气候变化导致了海平面上升与登陆台风强度增加,加之我国河流流域实施环保措施引发河流入海泥沙量的减少,使得我国海岸侵蚀灾害加剧。因此,按照以往防护标准营造的海堤等海岸防护工程已经面临严峻的考验,导致沿海地区自然环境、社会、经济面临重灾的风险加大。本文分析了全球气候变暖背景下引发我国海岸侵蚀的主要原因和发展态势,提出了应对海岸侵蚀管理措施的建议;基于海岸防护现状,结合未来面临海平面变化与海岸水动力环境、泥沙的变化趋势,探讨了值得关注研发的永久性与应急性新型海岸工程防护技术,为我国海岸管理部门及海岸工程研究机构提供参考。     

黄河废弃三角洲海底冲淤演变规律研究

1976年黄河改道清水沟流路后，钓口流路三角洲叶瓣废弃，由于大量陆源沉积物供应的断绝，原来形成的快速堆积地形变得极不稳定，水下三角洲岸坡受到海洋动力快速冲蚀作用。根据长期水深资料的对比研究，波浪侵蚀使水下岸坡整体变缓以适应新的沉积动力环境，正逐渐形成新的冲淤平衡剖面。对整个研究区的水深资料进行叠加，总结其海底冲淤演变规律。采用20660、20656、20652和20648剖面上的散点（整数水深点）水深变化，结果表明废弃三角洲海底由浅水区向深水区冲淤组合呈带状分布，且越向深水区周期性越明显。     

黄河水下三角洲沉积物输运及海底冲淤研究

根据黄河水下三角洲的特点,建立了一个垂直平均二维沉积物输运数学模型,结合潮流和沉积物资料,模拟研究了沉积物输运机制和海底冲淤演变过程。模拟结果表明,垂直河口射流的潮流决定了本区沉积物净输运的总体格局,风应力对悬浮泥沙和推移质泥沙运动也起到重要作用。潮流底应力和活动层厚度分布表明,黄河口门和埕岛油田附近海域是潮流底应力和活动层厚度高值区,为沉积物活跃区,海底稳定性弱,易于侵蚀再搬运。冲淤计算表明,埕岛油田附近海域为冲刷中心区;现在河口水下三角洲在断流时为冲刷区,正常行河时则转为淤积区。     

长江下游大型沉井基础局部冲刷计算公式研究

大型沉井基础在长江下游大跨径跨江大桥工程中应用越来越多,基础局部冲刷深度预测是设计时需要重点考虑的问题之一。国内外对桥梁基础局部冲刷做了大量的研究并建立了局部冲刷计算公式,由于长江下游大型沉井基础规模越来越大,原有局部冲刷深度的预测公式存在一定的局限性。在常泰大桥超大沉井基础局部冲刷试验成果的基础上,结合长江下游南京以下跨江大桥沉井基础局部冲刷试验成果,通过量纲分析及多元回归法建立了大型沉井基础局部冲刷计算公式,并应用试验资料及实测资料进行了较好的验证。该公式计算结构简单,可供长江下游大型沉井基础局部冲刷深度估算参考和应用。     

三角洲废弃河道演化过程及受控机制——以黄河刁口废弃河道为例

废弃河道是河流系统的重要组成部分,其沉积记录蕴含了丰富的流域内构造活动、水文特征、海平面波动等环境变化的珍贵记录.然而相比内陆河废弃河道,三角洲废弃河道的演化过程及机制研究尚显不足.1976年黄河人工改道清水沟流路,切断了刁口流路的河流水沙供给,刁口流路逐渐废弃.通过1976—2016年的Landsat遥感影像、黄河水...     

基于DEM的南黄海辐射沙脊群冲淤演变初步研究

利用1968年(实测时间为1963-1968年)和1979年南黄海辐射沙脊群三丫子港至川腰港1∶200 000海图以及2006年大丰港及其附近1∶50 000海图资料,用Mapinfo进行数字化处理,得到水深点和等深线数据,在Surfer8.0中进行Kriging插值,分别建立水下数字高程模型 (DEM) ,并定量计算1968年至1979年三丫子港至川腰港的冲淤变化,以及西洋潮流通道1968年、1979年和2006年之间的冲淤变化.结果表明:①辐射沙脊群三丫子港至川腰港1968年至1979年全区处于冲淤动态平衡,冲刷量为8.98×109 m3,淤积量为11.38×109 m3.全区平均淤高13 cm/a,年均淤积速率为1 cm,其中以沿岸和东北部淤积为主,沙脊群中心枢纽部位冲淤变化较为频繁,外海大部分区域较为稳定.②西洋潮流通道1968年至1979年以冲刷为主,全区平均冲刷1.05 m,年均冲刷速率为8.0 cm/a;1979年至2006年仍以冲刷为主,全区平均冲刷1.59 m,但年均冲刷速率小于1968年至1979年,为5.9 cm/a.     

长江口南汇嘴潮滩短期冲淤演变及其动力机制研究

潮滩地形的冲淤演变规律可以在一定程度上反映动力作用与地貌特征之间的相互耦合机制.根据近几年在长江口南汇嘴潮间带多断面连续观测资料,探讨区域内潮间带滩地的近期冲淤演变特征及其主要影响因子.研究结果表明:(1)南汇嘴潮滩近期主要呈现淤涨态势,而且年内过程季节性差异明显;受区位差异影响,不同观测断面的潮滩冲淤演变呈现特征不尽相同,断面1冲淤变化最为显著,年最大冲淤厚度均在10cm以上;(2)在波浪、潮流的作用下,区域内沉积物很容易被掀动悬扬,而且输沙环流系统的存在有利于悬沙向浅水区输运且在该区域内沉降淤积,从而为潮滩发育提供泥沙来源;(3)受"碧利斯"台风引起的风暴潮天气影响,研究区域内潮滩出现"大冲大淤"现象,即台风强侵蚀期过后滩面高程短期内恢复明显.由此可见,潮滩短期冲淤演变特征是各种动力因素作用下的综合体现.     

金塘水道冲淤变化分析

利用1935年、1962年、1987年和2004年4个典型年份的水深地形资料,通过建立这些年份金塘水道的数字高程模型,定量计算了不同时段海床平面冲淤和特征等深线位移的变化,并结合实测水文泥沙资料和南北两岸的水利水运工程布局,初步分析了冲淤变化的原因。结果表明,在1935—2004年的69年中,金塘水道的海床平面整体上以轻微冲刷为主,冲刷速率为2.3 em/a,而潮滩则表现为不断淤涨;水道冲淤在不同时段存在一定的差异,呈现由冲刷转向淤积的调整趋势,这种趋势可认为人为因素的作用大于自然环境因素的作用。     

埕岛油田海上石油平台基础冲刷研究

海洋石油平台的建立会改变平台周围的水动力条件，其中平台的基础及与之连接的海底管缆(输油管道、注水管道、海底电缆等)附近产生冲刷现象，对平台和海底管缆的安全造成威胁。根据对研究区典型平台的4次实洲水深并结合以往资料，分析了埕岛油田海上石油平台基础冲刷的过程及其规律。     

舟山册子岛-镇海海底管道附近海床冲淤数值模拟研究

舟山册子岛-镇海段海底原油管道连续多年监测数据显示,局部海床冲刷较为严重,管道多处裸露、悬空,对工程安全构成威胁。基于Delft3D建立杭州湾口二维水流泥沙数学模型,并利用实测潮位、流速、流向及悬沙质量浓度资料对模型进行率定与验证,进而模拟分析近年来人为开发活动对海底管道附近海床冲淤变化的影响。分析结果表明,新泓口围垦工程和金塘大桥工程对管线镇海登陆段海床冲刷影响较大,金塘大桥桥墩阻水作用加剧了管线深槽边坡西半段海床的冲刷,另外管线深潭延伸东半段的海床冲刷与金塘大桥主通航孔密切相关。