浮泥挟沙力和输沙规律的研究和应用

本文提出不同湿容重的浮泥兵沙力关系式，浮泥输沙率公式以及大风期的航空道回淤预报模式。应用于珠江崖门口航道，预报值与９１０８＾＃台风后的检测值基本相符。     

连云港外航道的回淤计算及预报

本文概述了以往对连云港外航道的回淤研究,提出了连云港外航道以悬沙落淤为主的回淤计算方法。计算结果与现场试验挖槽及其他资料的比较验证,表明计算结果是符合实际的。在验证计算的基础上,对连云港扩建的外航道回淤作出了预报。从外航道的可能回淤情况来看,连云港可以发展成为深水大港,那种认为外航道经几次大风就会淤塞的论点,似缺科学根据。     

长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析

针对长江口深水航道回淤分布情况,以回淤最严重的H~N段为中间段P2段,H段以上为P1段,N段以下为P3段,将全部航道分为3段。采用混沌理论对深水航道全段及各分段回淤量时间序列的饱和关联维数以及K2熵进行混沌特征分析。各分段的饱和关联维数变化范围为1.80~2.15,K2熵变化范围为0.08~0.12;全段的分数维与K2熵的值大于各分段,分别为2.93和0.16。各分段的饱和关联维数研究表明,长江口深水航道回淤量的时间序列具有混沌特征,全段混沌特征的复杂性高于各分段。根据2011年,2012年和2013年长江口深水航道回淤量的时间序列,利用混沌方法对深水航道未来回淤量进行预测,各分段可预报时间尺度最多为1年,全段的可预报时间尺度为半年。给出了长江口深水航道全段及各分段回淤动力系统数学表达式的一般形式,全段需要3~6个状态变量,3个以上控制变量;各分段需要2~5个状态变量,3个以上控制变量。回淤动力系统数学表达式的一般形式可为建立回淤量预报模式提供参考。     

珠江黄埔新沙港区泥沙回淤预报

本文导出以悬沙淤积为主的河口航道开挖后回淤量的计算式,分析了珠江河口黄埔新沙港区的实测资料以及已有航道浚深后的回淤变化和经验;使用二维潮流数值模型得出的流速值,预报新沙港区在开挖港池和航道后的淤积数量。预报表明,与物理模型常规试验的结果相接近,而物理模型试验中曾延长上游洪峰(即加大流量)所得出的淤积量偏大。珠江是多水少沙河流,建新沙港后河道缩窄,涨、落潮流速有所增加,也可以减少泥沙的回淤量。     

沙质海岸外航道回淤计算方法及其检验

开挖航道的泥沙回淤已经有相对成熟的计算公式,但各公式及其参数的选取需结合具体海域及泥沙条件而定.在沙质海岸外航道回淤计算中,应考虑底沙和悬沙两种形式的淤积.针对现有公式的理论基础及适用条件,探讨了采用组合公式进行计算的方法及可行性.采用半理论半经验公式(刘家驹公式和罗肇森公式)估算了铁山港规划方案外航道开挖后的回淤强度,比较工程竣工和历时一年半后航道地形测图,该方法预报的回淤成果符合实际,说明在沙质海岸采用刘式计算悬沙落淤、采用罗式计算底沙回淤,组合得到航道回淤强度是一种有效的计算方法.     

汕尾港海域潮流数值模拟及外航道开挖后的回淤计算

本文根据汕尾港海域水文、泥沙条件,用分步杂交法建立了该海域平面二维潮流数学模型,对外航道开挖前后的潮流进行计算与分析;推导出外航道开挖后的回淤预报公式,进而计算了外航道开挖后的年回淤量和年回淤强度。结果表明:从水文泥沙角度看,汕尾港扩建成3000—5000t级的中型港是可行的。所得成果已被港口设计部门采纳。     

海岸河口半封闭港池悬沙淤积规律研究

通过典型挖入式港池悬沙回淤试验，研究半封闭港池内泥沙回淤规律，在此基础上通过理论分析，探讨预报半封闭港池回淤率计算关系式。并应用连云港、天津新港等现场资料及若干模型试验资料进行验证，结果表明本文所提出的计算关系式是合理的。     

珠江口伶仃洋深水航道开发方案的回淤研究

根据伶仃洋的潮流、含沙量及水下地形的变化特点，对黄埔出海航道在伶仃洋的选线方案作了分析计算。选用泥沙回淤计算公式预报了各航道开挖后的回淤量。用伶仃西航道和蛇口五湾航道开挖后的实测结果进行淤积验证，计算值与实测值符合较好。伶仃东航道泥沙的回淤量少于伶仃西航道；铜鼓东航道也少于铜鼓西航道。无论开发伶仃东航道或是在伶仃西航道的基础上加深，均为可行。     

珠江口伶仃洋深水航道开发方案的回淤研究

根据伶仃洋的潮流、含沙量及水下地形的变化特点，对黄埔出海航道在伶仃洋的选线方案作了分析计算。选用泥沙回淤计算公式预报了各航道开挖后的回淤量。用伶仃西航道和蛇口五湾航道开挖后的实测结果进行淤积验证，计算值与实测值符合较好。伶仃东航道泥沙的回淤量少于伶仃西航道；铜鼓东航道也少于铜鼓西航道。无论开发伶仃东航道或是在伶仃西航道原来的基础上加深，均为可行。     

洋口港区烂沙洋北水道航道开挖可行性研究

为满足洋口港区发展需求,应对船舶大型化趋势,开展了烂沙洋北水道自然水深航道浚深的可行性研究。依据现场实测风速、潮流、波浪、泥沙等资料,进行了工程海域气象、水文、地貌等自然条件的综合分析,建立了辐射沙脊群洋口港区二维波浪潮流泥沙数学模型,对航道开挖方案实施后的潮流、泥沙进行了数值模拟,并预报了航道开挖后的常年回淤量和大风天的淤强分布。计算结果表明,航道开挖前后海区内潮流场变化不大,疏浚段流速略有变化;航道开挖后的常年回淤量小于700万m3,一次大风过程航道内不会发生骤淤碍航。因此,初步论证了烂沙洋北水道航道开挖是可行的。     

水东湾的建港条件及拦门沙航道的开发研究与实践

水东湾建港自然条件良好,唯拦门沙顶水深很小,能否开挖航道是建港的关键问题。多年来未能决策建港。经过研究和计算分析,认为拦门沙航道开通后、流速增加,回淤量不大,可以开发。1992年,拦门沙航道开挖成功,并建成3万t级油码头一座。航道回淤量及拦门沙滩顶上流速增加值与预报值基本相符。     

广州港深水出海航道伶仃航段回淤规律分析

根据实测资料分析了广州港出海航道泥沙冲淤时空变化以及伶仃航道的回淤原因,运用数学模型对伶仃航道不同开挖尺度方案回淤量进行预测.结果表明,航道的平均淤强随开挖深度的增加而增大.回淤量除与平均淤强有关外,还与开挖深度、宽度有关,不同方案的年回淤量在274～690万m3之间.     

长江口深水航道(一、二期工程)回淤变化

利用长江口深水航道回淤资料,研究了北槽航道回淤的时空变化特征及其对流域来水来沙、河槽地形的关系.长江口深水航道治理一、二期工程实施后,北槽航道年淤积强度明显下降,工程治理效果得以显现.从空间上看,一、二期工程航道回淤的峰值位置和重心位置经历了下移和上提的过程.从时间上看,一、二期工程后北槽航道回淤年内呈现洪季多淤、枯季少淤;洪季淤积位置下移,枯季淤积位置上提的变化特点,季节性上、下移动约7～11km.深水航道淤积的泥沙来源有多种,仅流域悬沙输沙量减小并不能明显降低深水航道的回淤量.     

长江口深水航道回淤强度与潮汐动力相关性分析

长江口12.5 m深水航道的回淤监测资料表明,航道回淤强度大小和潮汐动力强弱存在较好的负相关关系,即大潮-中潮-小潮过程(动力减弱期),北槽实测回淤强度大;而小潮-中潮-大潮过程(动力增强期),北槽回淤强度则变小,目前的疏浚工程仅考虑大通流量的影响而忽略了外海潮汐的贡献,疏浚强度的安排明显与回淤强度不匹配。根据疏浚强度、回淤强度、潮汐动力间的相关关系来看,未来可深入研究长江口北槽深水航道潮汐动力过程和疏浚安排对回淤强度的影响,探索"疏浚-回淤"与"大通流量-外海潮汐"间的制衡关系,以及该关系对航道的宏观、微观冲淤环境的影响,这样才有利于寻找出一套较为合理的疏浚力量配置管理原则,有利于最大限度地提高疏浚效率,为长江口深水航道疏浚资源的优化配置及航道减淤提供新的思考空间。     

基于BP神经网络的长江口深水航道回淤量预测

长江口12.5 m深水航道在发挥巨大经济效益和社会效益的同时，航道回淤量大、时空分布高度集中的间题突出，每年需投入大量的维护疏浚力量。长江口深水航道维护一般以月为时段安排施工力量，但月度回淤强度大且时空变化明显，导致如何精准预测航道回淤量成为了一个重要技术难题。根据2016～2018年实测水文资料和航道回淤机制，筛选了影响航道回淤的主要影响因子，建立了多影响因子作用下的长江口深水航道回淤量BP神经网络高精度预测模型，比较并推荐了训练和预测网络的隐含层数及各层神经元数；选取2016～2018年长江口长序列的水文资料进行预测模型训练，并选取2019年资料对预测模型进行验证，证实了模型选取的影响因子及构建的预测模型的合理性，验证了模型具有较高的航道回淤量预测能力和空间分布预测精度，研究成果可为航道维护的科学管理和疏浚船舶的合理调度提供参考。     

长江口北支航槽开挖后回淤计算方法对比研究

针对长江口北支某航道调整工程航槽开挖后航道水域的泥沙回淤问题,结合航道水域的回淤情况,采用泥沙数学模型和3种经验公式进行回淤计算,并对比分析了4种方法的适用性。结果表明:由于该航道处于高含沙水域,航槽开挖后2 a内河床基本达到平衡状态;4种计算方法结果总体上差别不大,各有适用性。可为类似航道治理方案设计、工程建设以及防淤措施研究提供依据。     

虾峙门航道回淤研究

虾峙门口外海域为顺时针旋转流。本文在分析本海域潮汐、潮流、波浪、泥沙特性的基础上，建立含沙量场，并根据旋转流作用下航道回淤的特点，初步估算了开挖航道的回淤量。研究表明：从航道回淤及维护的角度考虑，虾峙门口外开挖２０￣３０万ｔ级航道是可行的。     

虾峙门航道回淤研究

虾峙门口外海域为顺时针旋转流。本文在分析本海域潮汐、潮流、波浪、泥沙特性的基础上，建立含沙量场，并根据旋转流作用下航道回淤的特点，初步估算了开挖航道的回淤量。研究表明:从航道回淤及维护的角度考虑，虾峙门口外开挖２０～３０万ｔ级航道是可行的。     

河口拦门沙段航槽回淤试验研究

河口、海湾地区航道开挖后,航槽内水流强度往往会降低,引起泥沙回淤。以某深水航道为例,利用水槽试验研究沙质海岸波流共同作用下的推移质运动对航槽回淤的影响,得出了航槽回淤量与航道边坡、滩面水深、波浪情况的关系,提出适用于该深水航道的推移质输沙率计算公式,可供其他相似工程参考。     

长江口圆圆沙段12.5m航道淤积原因分析

长江口圆圆沙航道段位于深水航道治理分流口工程和横沙通道之间,航道长度15.44km,属未采取整治工程措施,仅通过疏浚开挖形成的人工航道。2010年12.5m深水航道开通以来航道疏浚量明显增大。通过近年来水文泥沙地形实测资料分析,从水动力条件、泥沙、河势与局部地形变化等因素讨论了圆圆沙航道回淤原因。结果表明圆圆沙段河槽自然水深不足10m,航道疏深后滩槽高差加大引起泥沙回淤增大;北槽实施减淤工程后圆圆沙段落潮流速和输沙能力减小;圆圆沙航道段处在涨、落潮分汇流河段,航道与底部水流方向存在交角等是航道淤积增加的主要因素。针对圆圆沙段航道回淤原因,从挡沙和强流两个方面提出了减淤办法。