龙口湾泥沙问题的研究

本文讨论了龙口湾的泥沙来源、泥沙活动水深以及沿岸输沙量等问题。笔者认为,本区泥沙来源少,沿岸泥沙活动范围小,从泥沙角度讲龙口湾是建港的优良海域。     

近百年来黄河改道及输沙量变化对山东半岛泥质楔沉积物粒度特征的影响

对山东半岛泥质楔柱状样进行沉积物粒度分析,并在210Pb测年基础上结合黄河年输沙量、悬浮泥沙粒径、河口位置及沿岸流强弱替代指标等数据研究近百年来黄河改道及输沙量变化对远端沉积区沉积特征的影响。研究结果显示,研究区沉积物粒度的变化是黄河入海泥沙特征和沿岸流等水动力作用共同影响的结果。1884–1939年及1947–1999年,研究区沉积物粒度特征的变化主要受到沿岸流强弱的影响;1939–1947年及1999–2012年,受1938–1947年花园口决堤以及20世纪90年代末以来黄河年输沙量持续偏低致使源区泥沙不足的影响,沉积物粒度相对粗化,与沿岸流强度的相关性减弱。与黄河入海泥沙近端沉积区不同,研究区粒度特征对黄河尾闾改道事件不敏感,且对花园口决堤及年输沙量低于临界值的响应有一定程度的延迟,这与该区沉积物经历了再悬浮过程及中间复杂的物质混合有关。黄河改道及输沙量变化仍然是远端沉积区沉积特征演化不可忽视的因素。     

淤泥质海岸年输沙量的估算方法及其在海岸工程中的应用

有潮海淤泥质海岸的沿岸泥沙年输沙量目前尚无比较成熟的计算方法。本文提出了一个利用实测波浪资料和短期水文测验资料来估算年输沙量的方法。计算结果用地形法所得结果来进行验证,验证结果表明此沽算方法是可用的,并可以在海岸工程中应用。应用此估算方法除了可以计算出某海域的年净输沙量及其输沙方向外,还可以计算出经过各水文断面的涨、落潮年总输沙量和输沙方向,并可对海岸工程的效益作出估计。     

大亚湾大鹏澳菱角石沿岸泥沙动态

本文根据大亚湾大鹏澳菱角石沿岸的波浪、潮流和泥沙资料,探讨了菱角石沿岸泥沙来源、泥沙活动水深和破波带,估算了破波带沿岸输沙率和非破波带底沙单宽输沙率,说明了沿岸泥沙运移以破波带沿岸输沙为主,验证了赵子丹提出的估算沿岸输沙率的关系曲线的可靠性。     

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。     

六股河口外海域泥沙输运和冲淤演化分析

依据沉积物、海流和悬浮泥沙现场实测数据以及水深地形和波浪等历史数据,对该海域单宽输沙量和沿岸输沙率进行了计算,结果发现该海域潮流运动以涨潮流为主,沿岸泥沙自SW向NE输运。对其进行数值模拟,给出了涨落潮方向为SW—NE,淤积速率为0.01～0.06m/a,侵蚀速率为0.02～0.1m/a。利用卫星遥感图像以及水深剖面对结果进行了验证,结果给出不同时期遥感图像显示岸段自北向南为侵蚀-淤积-侵蚀-淤积,而水深剖面对比显示海区最大淤积量为1m左右,最大侵蚀量为3.5m左右。     

梅山港水道的冲淤演变

梅山港水道位于杭州湾以南、舟山群岛西侧的穿山半岛与梅山岛之间,是象山港口北岸沿岸小型潮流通道。根据历史资料,对梅山港水道岸线变迁、滩槽变化、纵剖面变化、横断面以及区域冲淤变化等进行了定量的研究。结合实测水文泥沙、地貌形态、沉积、人类开发活动等资料进行综合分析后认为:梅山港水道平面形态轮廓深受沿岸历史围涂筑塘的影响;梅山港水道整体上处于缓慢淤积的趋势;水道平面形态和泥沙运移特征具有涨潮槽的特性;七姓涂围涂工程等人类活动可能加剧梅山港水道的淤积过程。     

海南岛白沙角和秀英海岸建港泥沙淤积计算

本文对海南岛白沙角和秀英海岸建深水大港泥沙淤积问题的可行性进行了研究。文中对白沙角和秀英两个港区进行了对比,对五个港池方案提出了较定量的泥沙淤积量以及建港的必要措施。研究手段为:1.分析计算了琼州海峡潮流及含沙量的规律。2.计算分析了波浪沿岸输沙量。3.应用了白沙角三个港池方案及航道潮流数模成果,确定了进港水量。所得成果已为设计单位和海南岛港口建设部门采纳。     

黄河中游主要支流输沙量变化对黄河入海泥沙通量的影响

以60年来(1950—2009年)黄河中游7条主要支流(皇甫川、窟野河、无定河、延河、北洛河、泾河、渭河)及支流最终汇入黄河的控制水文站———潼关站逐年的水沙资料为依据,分析各支流年均径流量、输沙量的变化趋势,同时,对7支流、潼关、利津输沙量的年际变化过程研究,进一步探讨了中游泥沙减少对黄河入海泥沙通量变化的决定性作用。结果表明:黄河主要支流的年径流量和年输沙量均呈显著的减少,与20世纪50—60年代相比,7条支流总的输沙量由13.5亿t/a剧减至最近10年的3.4亿t/a,减幅达75%。黄河中游输沙量的急剧减少是降水减少,特别是黄土高原地区水土保持措施的实施(梯田、林地、草地、淤地坝等),以及退耕还林后植被覆盖度大幅度提高等因素共同作用的结果;黄河中游主要支流输沙量的急剧减少是黄河入海泥沙通量锐减的决定性因素,而20世纪80年代以来,下游引水、耗水的急剧增加以及水库调蓄(淤积)加剧了黄河入海泥沙通量的快速减少。     

江苏近海辐射状沙脊群的泥沙运动与来源

本文依据近年来在江苏近岸海区进行的悬浮泥沙取样、浅地层探测和水深测量资料,通过实验分析认为:苏北沿岸(包括辐射状沙脊群)的底质来源于各新老河流,弶港以南来自古长江,新洋港以北基本来自古黄河。弶港与新洋港之间为古黄河、古淮河和古长江沉积的混合物质,其悬浮泥沙除现代河流供给外,主要是来自当地的底质。 泥沙的移动方向为冬半年向外,一股沿33°N线向东入黄海,一股向东南至长江口南下;夏半年在大风大潮的情况下向岸推移,向湾顶沉积。滩面淤高最大平均每年为13cm,深槽下切最大平均每年为31cm。     

海南岛博鳌港沉积物的沿岸输送

分析了博港沿岸沉积牧粒度参数的沿岸变化，并应用沉积物粒径趋势分析模型（GSTA模型）对沉积物运动趋势进行了分析。GSTA模型结果表明，博鳌港沿岸的泥沙在横向上表现为：万泉河口以北岸段为由海向岸运动，近期处于淤积状态；万泉河口以南岸段即玉带滩大致以NNE走向到NE走向的转折点为界，北部主要是由岸向海运动，是侵蚀岸段，而南部则主要为由海向岸运动，有少量的淤积，博鳌港沿岸泥沙输送在纵向上表现为：万泉河口以北由南向北运动，万泉河口以南，北部是由北向南运动，南部是由南向北运动，其次还运用了经验公式对GSTA结果进行了验证，得到了通过万泉河口南部（玉带滩）3个断面的沿岸漂沙量，其沿岸漂沙方向主要为南北向，以上两种分析方法得出的结果和当地的许多地貌证据基本符合，而GSTA模型在玉带滩北部泥沙纵向输运方向与经验公式计算结果所表现出的一些差异，主要是由于研究时间尺度和所用的资料特征的差异性造成的。     

毛里塔尼亚友谊港上下游岸线演变模拟及预测

毛里塔尼亚友谊港处于典型的强沿岸输沙型沙质海岸,年平均沿岸输沙量为90×10~4~100×10~4m~3。由于防波堤工程对上游沿岸输沙的拦截,港区岸线冲淤变化强烈。根据实测资料分析,采用基于"一线理论"的岸线演变数学模型,对友谊港上下游岸线变化作了整体验证,统筹分析了港口工程对上游淤积和下游冲刷的影响。在此基础上,进一步预测了友谊港未来20年的岸线变化情况。结果表明,在港区现有建筑物布置情况下,下游岸线的大幅冲刷将危及陆域土堤的安全,是友谊港未来防护的重点之一。若考虑每隔一定年限在下游增建丁坝工程,形成丁坝群护岸工程,可延长下游岸线的冲刷防护范围,减小对陆域建筑物的威胁。     

鲁南石臼所海岸附近波浪作用下的泥沙活动带

在沿岸港口的建设和开发中,泥沙活动带的确定对于泥沙活动规律的研究有着一定的意义。在实用上,它直接关系着防波堤、突堤等港工设施的延伸方向和长度。泥沙活动带临界水深的确定可通过两种途径解决:一是实测,根据海底地形和底质资料的分析确定。二是根据波浪和底质粒径资料进行计算。本文结合选港试图采用计算的方法确定石臼所海岸附近泥沙活动带的范围,并以实测资料进行分析和验证。     

气候变化和人类活动对黄河中游输沙量影响的甄别

根据黄河流域1951—2011年间的主要水文站实测降雨量、径流量和输沙量的月际和年际序列资料,采用水文法和对比分析法,发现在4个阶段(1951—1968、1969—1986、1987—1999、2000—2011年)内汛期5—9月份的产沙率变化为80.97%、78.04%、89.31%、97.42%。建立了基准期的汛期"降雨量—输沙量"关系统计模型,据此估算人类活动对其输沙量的减少贡献快速上升,2000—2011年期间基本上完全受人类活动(小浪底水库调蓄)控制,气候变化(主要为降雨)的影响已不足3%。研究结果表明,过去的61年来黄河河流系统发生重大调整,河流输沙量的变化由过去的气候因素控制快速转变为人类活动控制,导致黄河入海泥沙通量在快速减少,对黄河三角洲的冲淤演变产生了根本性的影响。     

岚山港港区动力地貌特征

本文着重讨论了岚山港港区地质、地貌特征及海流与泥沙运动的关系。我们认为,港区物质来源主要取决于北边河流入海输沙,入海泥沙沿着涨潮流由此向南运移,随落潮流自西南往东北运动。由于新建引堤的阻挡,拦截了泥沙的流量,港区泥沙来源减少。此种情况与北边河流入海输沙量的锐减也有一定关系。因此,人工突堤的建筑,改变了海况与泥沙运动的规律,并使港池泥沙淤积基本处干均衡状态,有利于护港和码头建设。     

沿岸输沙率的计算

近岸区的泥沙,受到波浪运动的掀动作用及沿岸流的输送作用,造成泥沙的纵向运动。衡量泥沙纵向运动强度的量度是沿岸输涉率,通常所说的沿岸输沙率是指在单位时间内通过某垂直于岸线的整个横断面的总的泥沙量(包括悬沙部分和底沙部分),其中时间单位为秒、小时、日、月或年,而泥沙的数量,可用重量或浮重表示,亦可用体积表示。     

连云港地区河口外航道演变及沿岸泥沙流研究

运用多时相航空及航天遥感资料对连云港地区海岸线和河口外航道动态分析,并进行沿岸流运移规律研究,划分了该区岸线的三种类型,确定了河口外航道普遍向左偏移的演变规律。认为沿岸泥沙流具有自东南废河口向西牝连云港地区运移的趋势。在港区范围内,来自北侧海州湾的泥沙流绕过东西连岛北侧至东端折返海峡,形成绕岛的顺时针环流。现已在连岛西端兴建的西海堤工程,将破坏现有流场,阻断现行泥沙流,使之在港池内消能落淤,对港口造成不利影响。     

沙质海岸强浪作用下沿岸输沙问题研究

在沙质海岸上修建导流堤、丁坝等会引起局部海域水沙动力条件的改变和海床冲淤调整,因此准确预测沿岸输沙率是海岸工程建设前进行优化设计的基础条件之一.首先构建了刻画高强度推移质输沙过程中固-液混合体运动的理论模型,通过寻求模型的特解并推导成1D沿岸输沙率公式.该公式适宜计算强浪作用下的推移质输沙率,已得到了大型波浪水槽、往复流水道和海滩现场实测输沙率资料的良好验证.通过与物理模型试验实测输沙量结果的比较,进一步表明该公式能够较好地预测沙质海岸在寒潮大风浪(或台风浪)作用下的高强度输沙量(骤淤量).     

福建平海湾沉积动力特征与海床稳定性分析

结合平海湾海域规划,通过对平海湾岸滩地质地貌考察、水深测量、底质采样与分析、海域水文泥沙测验与资料分析、海域泥沙运动分析计算和新老图件对比分析等综合手段研究,结果表明:平海湾区周边无大河、溪注入,陆域和海域来沙量小,海域和沿岸泥沙活动不大.湾内水动力条件相对较弱,海底沉积物以粘土质粉砂为主,湾东北侧沿岸浅水区至湾口区的平海村近岸以较粗的砂和砂质粉砂沉积物为主.湾内岸滩总体属于基本稳定状态,但其内湾潮滩、内湾的北部和东部岸滩处于弱淤积状态,波浪输沙往湾顶岱前段净输沙量为5.37×104 m3/a,而西侧和西南岸滩处于弱的冲刷状态,山柄村向南往湾外净输沙量为1.97×104 m3/a,但总体而言,海岸蚀退的速度相当缓慢.平海湾自1970 ～2007年的37a来,在平海湾海域水深5m以浅的内湾海域呈弱的淤积趋势,淤积速率仅为0.018 m/a.     

沙质海岸沿岸多年输沙总量的计算

鉴于影响沙质海岸沿岸输沙量的水文气象因素具有明显的年际变化,因此,沿岸输沙量也可视为具有年际变化的随机变量。本文应用极值分布理论,研究了多年输沙总量(海岸工程建筑物在不同的使用期内可能拦沙总量)的计算方法问题,提出了推算建筑物使用年限内不同危险率的拦沙总量计算公式,以及最不利的拦沙总量计算公式,并以毛里塔尼亚的努瓦克肖特海岸的资料进行了实例计算。