离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例

渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于典型的离岸沙坝-潟湖海岸体系,口门处发育有拦门沙。采用实测资料分析和二维波流泥沙数学模型计算研究了拦门沙成因及其开挖后的回淤情况。研究表明,涨落潮流路不一致、落潮流扩散是老龙沟拦门沙形成的主要原因。针对该海区波浪、潮流、泥沙及海床演变特点,进行了2006年、2007年大小潮潮流泥沙的验证及2008年8~12月试挖槽回淤的验证,在此基础上,预测了拦门沙航道正常情况下的泥沙回淤和大风天骤淤。试挖槽监测资料分析及数学模型计算表明,风浪掀沙是影响老龙沟拦门沙回淤的重要因素。     

曹妃甸老龙沟潮汐通道拦门沙演变机制

渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于泻湖型潮汐通道体系,口门附近发育有大规模拦门沙浅滩。由于沿岸泥沙供给不足,近几十年来东坑坨等沙坝外侧海区整体呈侵蚀冲刷态势,等深线向陆蚀退。老龙沟西支深槽也以侵蚀作用为主,而拦门沙地区滩槽冲淤变化则与东坑坨演变密切相关。其中东槽冲刷发展主要是东坑坨西南尾端淤长压迫老龙沟口门,引起岬角效应增大、潮流动力增强所致,而西槽的摆动现象则主要与东槽发展所产生的挤压作用有关。由于泥沙供给不足,近年来东槽发展和西槽摆动的速度都有明显减缓。     

整治工程影响下的河口拦门沙航道回淤特征及成因——以射阳港航道为例

通过不同时期实测地形资料,对比分析射阳港拦门沙航道一期整治工程建设后航道的回淤分布特征;利用实测水文泥沙资料和潮流数学模型计算分析射阳河口拦门沙航道开挖后的水流、含沙量特征;探讨了射阳港拦门沙航道淤积的泥沙来源和淤积成因。研究表明:航道开挖后沿程普遍淤积,尤其是口门及堤根区段航道淤积严重。导致航道淤积的主要原因为:有掩护航道内涨潮流速大、落潮流速小,口门外高含沙量水体进入航道后泥沙很难被带出航道,导致航道内普遍淤积;口门内2 km范围内回淤较大是由于越堤流输沙和口门内侧涨潮期间存在明显回流;导堤根部航道段回淤较大是由于射阳河与黄沙港河汇流后河道放宽,落潮期间出河口的水体挟沙力突然降低。     

GIS支持下长江口深水航道治理一、二期工程对北槽拦门沙的影响分析

将1995～2003年间10幅不同时期的长江口海图资料数字化,利用地理信息系统（ArcInfo8．3）相应的模块进行处理,建立起不同时期的长江口水下数字高程模型。以此作为基础资料,从横断面、深泓线纵剖面以及平面变化等不同角度,对长江口北槽航道水下地形变化进行定量分析。结果表明：整治一期工程完成后,增加了主槽流速,减少了航道回淤,北槽形成了一条深8～10m的微弯深槽,水深基本稳定。二期工程基本保持了一期工程的河势,河床断面未发生重大调整。     

长江口12.5 m深水航道回淤年际变化及成因

长江口12.5 m深水航道回淤量大,影响因素复杂。利用2011-2017年长江口航道水下地形、水文测验和航道回淤等系列资料,研究了12.5 m深水航道回淤的年际变化过程和原因。结果表明:① 12.5 m深水航道回淤总体呈现稳中下降的变化特征。②南港-圆圆沙段因航道滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少,回淤呈逐年减少态势。③北槽段因南坝田挡沙堤加高工程的实施和台风影响偏弱,2016-2017年回淤较此前有所减少;径流影响北槽最大浑浊带的发育部位,进而影响北槽航道回淤的部位,2016-2017年长江口径流量偏大是北槽航道主要回淤部位较往年偏下的主要原因。④流域减沙对12.5 m深水航道回淤的影响已开始显现。未来受其影响,南港-圆圆沙航道回淤有望进一步下降并维持较低量值,北槽航道回淤有望维持稳中下降态势。     

长江口12.5 m深水航道回淤特征

针对长江口12.5 m深水航道的回淤问题,收集整理了2010—2012年的航道回淤资料和水文测验资料,研究了航道回淤的时空变化特征及其与径流、潮流和含沙量的关系。结果表明:航道回淤呈洪季大、枯季小的年内变化特征,大风骤淤明显;航道回淤沿程主要集中在南港—圆圆沙段和北槽中下段,其回淤量占全航道的80%以上。南港—圆圆沙段回淤的泥沙颗粒以细砂为主,回淤强度与径流的关系不密切,与潮流的关系表现为大潮大、小潮小。北槽航道回淤泥沙颗粒以粉砂为主,回淤部位随径、潮流变化而变化,表现为径流增大,回淤部位下移;潮动力减弱,回淤部位上提。长江口拦门沙水域泥沙的再悬浮,可能是航道淤积最主要的泥沙来源。     

海南陵水沙坝-潟湖海岸晚更新世以来沉积环境演化

利用陵水沙坝-潟湖获得的钻孔, 通过沉积相分析, 共划分出5个沉积单元, 从上到下为U1、U2-1、U2-2、U3和U4, 它们分别对应海岸沙丘相、浅海海湾相、滨岸相、冲积平原相和潟湖相。结合钻孔对比和AMS-14 C 测年, 恢复了研究区晚更新世以来的沉积环境演化。末次冰期间冰期海平面上升, 研究区部分被淹, 发育海陆过渡潟湖环境; 末次冰期极盛期, 气候变冷、海平面下降, 研究区暴露, 发育下切河谷, 洪水泛滥在河谷间形成冲积平原; 冰后期海水初次淹没, 研究区成为滨岸环境; 全新世高海面阶段, 研究区成为浅海海湾, 珊瑚一度繁盛。波浪携带泥沙于湾口岛屿背后的波影区形成水下沙坝, 于湾顶区形成沙嘴, 两者相向生长, 最后联结成为统一的连岛沙坝, 分割黎安和新村潟湖。3000年后, 随海平面波动上升, 连岛沙坝露出水面, 被海岸沙丘覆盖, 最终形成现代沙坝-潟湖地貌形态。