长江口横沙东滩促淤圈围工程

长江口横沙东滩促淤圈围工程位于长江口北港与北槽之间横沙岛东部浅滩,属称横沙东滩。对横沙东滩实施促淤圈围工程，一方面有利于控制长江口北港主槽的摆动、有利于北港下口边界的稳定．另一方面有利于防止滩面由于“风浪掀沙”使泥沙进入深水航槽，有利于长江口深水航道的维护。横沙东滩促淤圈围工程符合长江口综合整治规划的要求，也是长江口河势控制工程的重要组成部分。     

长江口枯季盐度锋对深水航道及横沙东滩圈围工程的响应特征

盐度锋作为长江口重要物理现象,对潮流、物质输移及沉降过程都有着重要影响。该文应用MIKE21软件建立了长江口二维水动力及盐度输运模型,探究深水航道及横沙东滩圈围工程对长江口枯季南北槽及北港盐度锋的影响,得出以下主要结论：南北槽盐度锋均呈双锋面结构,且主锋面(盐度梯度最大)均位于第一锋面处;但北港盐度锋呈单锋面结构。深水航道工程单独作用时,南北槽主锋面强度降低并向上游移动,南槽第二锋面基本消失,北槽第二锋面略有增强;北港锋面强度升高且向上游移动。横沙东滩圈围工程单独作用时,盐度锋的变化与深水航道工程单独作用时整体类似,且南北槽及北港主锋面变化程度更为显著,但南北槽第二锋面变化微弱。两工程共同作用时,南北槽盐度锋主要受深水航道工程控制,横沙东滩圈围工程会削弱南北槽主锋面强度;北港盐度锋主要受横沙东滩圈围工程控制,深水航道工程会削弱北港锋面强度。     

关于长江口近期河床演变的若干问题

长江水利委员会科学技术委员会组织的长江口河道查勘和综合治理调研活动.根据调查的情况,结合以往收集的资料,概要分析了长江口徐六泾节点附近、扁担沙束窄段、南北港分流口、南港与北港、南槽与北槽、横沙通道以及北支近期河床冲淤变化,认为稳定南北港分流是长江口整治的关键,提出徐六泾与扁担沙节点控制作用和各汊中滩与槽相互关系方面存在的问题,对长江口河床演变的某些趋势阐述了作者的初步看法.     

数值分析长江口深水航道上段淤积的原因

目前,长江口北槽深水航道上段淤积较为严重,对航运产生了不利的影响.本文利用Delft3D-FLOW建立了长江口二维潮流的数学模型,并利用实测潮位、流速及流向资料对模型进行了率定和验证,模型计算结果与实测数据符合较好,该模型较好地反应了深水航道工程后长江口的水动力情况.根据模型计算结果,特别是南、北槽上河段主河道流速沿程变化过程、横沙通道涨落潮流量、南北槽分流比,对北槽深水航道上段淤积原因进行了分析,北槽沿程流速远小于南槽沿程流速,尤其横沙通道以上北槽河段流速更小,而且横沙通道涨、落潮量均较大,削弱了北槽和南港之间的水体交换,从而加强了泥沙在北槽深水航道上段进口段的落淤.     

长江口北槽潮波对地形变化的响应研究

以长江口北槽为研究背景,建立了二维潮流数学模型,在模型验证良好的基础上,研究了北槽潮波传播对工程与地形变化的响应。研究表明,长江口深水航道治理工程完成后,北槽地形未发生调整前,北槽潮波高、低潮位均升高,潮差减小,涨、落潮相位明显滞后,潮波变形加剧,涨落急流速均呈增大趋势;北槽水深增加后,高、低潮位随之降低,潮差增大,落潮相位略有提前,涨潮相位变化相对较小,潮波变形逐渐趋缓,涨急流速减弱,落急流速增强。     

长江口北槽洪季走航断面水沙分布特征及通量研究

利用2009年8月长江口北槽5个同步走航断面的水文泥沙资料,根据通量守恒原理,采用横向均匀、垂向时变的网格,经过时间插值、空间插值和投影的方法将数据统一到计划断面。计算了断面的水沙通量,分析了北槽坡槽的水沙分布特征。结果表明,北槽洪季涨潮垂线平均流速横向分布为深槽北边坡南边坡,大潮落潮时,上中段断面为深槽南边坡北边坡,下段断面Sec4为深槽北边坡南边坡,小潮落潮时南北边坡流速差异小;悬沙浓度最大在深槽,最小在北边坡,深槽一般是北边坡的2~3倍。坡和槽的纵向悬沙浓度在北槽的上中下三段呈低-高-低的趋势。边坡的悬沙垂线结构以准直线型和斜线型为主,深槽以抛物线型和混合型为主。悬沙浓度与流速大小密切相关,存在1~2h滞后性。水沙通量以向海输运为主,涨落潮和大小潮存在较大差异。     

长江口口门湿地的演变分析

通过对长江口口门四大主要湿地的演变分析,认为该区域湿地近30 a来依然延续着淤涨态势。崇明东滩宽度变窄,长度增加,但淤涨速率减小,东南角涨潮槽有将湿地分裂的不利趋势;横沙东滩受促淤围垦影响较大,沙尾继续向东南方向延伸;九段沙和南汇东滩均稳定淤涨。分析表明,为尽可能减少滩涂圈围对湿地生态环境可能带来的不利影响,应深入开展长江口湿地生态环境保护专题研究工作,有效指导滩涂资源的合理开发利用。     

长江口横沙通道演变对北槽深水航道上段回淤的影响

根据长江口横沙通道1992-2013年海图及2013年含沙量、表层沉积物及床面微地貌等实测资料,分析长江口横沙通道演变及对北槽入口深水航道的影响,结果表明:二十多年来,横沙通道整体呈冲刷态势,北口刷深远大于南口,其原因主要由北港青草沙水库、北槽深水航道等工程所致;横沙通道中洪季平均水体含沙量为0.11kg/m3,且床面发育有大量不同形态尺度的沙波,波长在6.5~21m之间,波高在0.17~1.09m之间;目前推移质运动是横沙通道泥沙输移的主要形式之一,横沙通道河床刷深和推移质输沙对北槽深水航道上段圆圆沙航道淤积产生一定的影响。     

长江口水下拋石施工技术及全过程控制

现在的长江口是三级分汊四口入海即由崇明岛分为南支和北支,南支由长兴岛和横沙分为南港和北港,南港再由九段沙分为南槽和北槽。长兴岛经人工围垦、堵汊,合并若干小沙岛而成,为防止长江水流对现有长兴岛成陆区域造成影响,同时考虑防汛要求,实施了长兴北沿新圈围工程海塘达标及保滩工程。本文通过以长兴北沿新圈围工程海塘达标及保滩工程为例,介绍水下抛石施工工序、施工技术及全过程控制措施,为其他类似工程实施提供参考。     

国务院批准长江口整治规划

近日,国务院批准了由长江水利委员会组织编制的《长江口综合整治开发规划要点报告》。《规划》明确,将通过实施河道整治、滩涂圈围、堤防工程、排灌工程、水源地建设,优选安排对河势稳定起主要控制作用的工程和满足淡水资源开发利用迫切要求的工程,逐步实现长江口综合整治2010、2020年目标。《规划》提出了长江口开发整治目标:近期到2010年,基本稳定南支上段河势,初步形成相对稳定的南、北港分流口,稳定分流南支上段河势,初步形成相对稳定的南、北港分流口,稳定分流态势;减缓北支淤积速率;减轻北支咸潮倒灌南支,改善南支淡水资源开发利用条件;适时启动白茆沙水道整治工程,满足近期航运发展对航道建设的需要;加快防洪工程及排灌工程建设步伐,达到近期防洪(潮)及排灌规划标准;初步抑制长江口局部水域水质恶化和生态环境衰退的趋势;合理开发新的岸线资源;适度圈围滩途,基本满足社会经济发展对土地资源的迫切需要。远期到2020年,进一步稳定和改善南北港分流口及北港的河势,全面改善南、北支淡水资源开发利用条件,进一步改善北港、南槽及北支的航道条件,促进河口地区生态环境进一步改善,全面达到长江口地区的防洪(潮)及排灌规划标准。长江口地区包括上海市和江...     

长江口整治工程对分水分沙年际变化的影响分析

为了研究长江口深水航道整治工程对水文泥沙过程的影响规律,基于1998~2009年长江口南北港、南北槽的水沙测验资料,分析了整治工程引起的南北港、南北槽分流分沙变化。结果表明,整治工程的实施对南北港涨落潮分流分沙比、净泄潮量及净泄沙量影响不大。一期工程的实施后,北槽落潮分流、分沙比减小,南槽落潮分流、分沙比增加;二期工程实施中,南北槽的落潮分流、分沙比均保持在较为稳定的状态;随着三期工程的实施完毕,南槽的落潮分流、分沙比持续增加,北槽的落潮分流、分沙比呈减小的趋势。     

Comprehensive analysis on the sediment siltation in the upper reach of the deepwater navigation channel in the Yangtze Estuary

The results from both the field measurements and numerical simulation were reported to comprehensively analyze the sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel Project in the Yangtze Estuary after the project has been implemented. In this research, firstly some basic information about the river evolution in the Yangtze Estuary is analyzed, including the variations of water depths in the Hengsha Passage and the inlet cross-sections of the North Passage and the South Passage, and changes of diversion ratios of ebb flow and sediment flux in the North Passage and the South Passage, Then the Delfl3D-FLOW model is applied to simulate the hydrodynamics and sediment transport in the Yangtze Estuary. This model has been calibrated and the simulated results agree well with the measured data of the tidal levels, flow velocities and suspended sediment concentration （SSC）, indicating that the model can well simulate the hydrodynamics and sediment transport of the Yangtze Estuary caused by the Deepwater Navigation Channel Project. The research results show that the development of the Hengsha Passage and decrease of diversion ratio of ebb flow and sediment flux in the North Passage are the main reasons of sediment siltation in the upper reach of the Deepwater Navigation Channel in the Yangtze Estuary.     

长江口盐水入侵特征及规律

在分析长江口2002年3月枯季全潮水文测验资料的基础上,建立了“长江口—杭州湾—舟山群岛”海域大范围二维水流盐度数学模型,对长江口盐水入侵的特征及规律进行了研究。结果表明:受北支盐水倒灌影响,时间上南支某些水域不同于一般的涨(落)憩时盐度达到峰(谷)值,而是涨憩时盐度达到谷值,落憩时盐度达到峰值;空间上南支盐度分布在大潮期间呈现出“高—低—高”的格局,口门处的盐度在涨憩时明显大于落憩时,数值模型计算结果与实测数据分析相一致。同时,通过对北支潮径动力分析可发现,外海潮差越大,上游径流量越小,北支盐水倒灌南支的可能性越大,即北支口分流比随上游径流量呈指数增长,而与外海潮差成反比。研究成果可供研究长江口盐水入侵科技人员参考。     

长江口北槽洪季断面流速分布与泥沙输运特性

为了解长江口北槽涉水工程对该区域水沙条件的影响,利用2009年8月北槽4个同步走航断面的水文泥沙资料,根据通量守恒原理,采用横向均匀、垂向时变的网格,经过时间插值、空间插值和投影的方法,将数据统一到计划断面,对北槽坡槽的水流结构分布特征及泥沙输运特性进行了分析。结果表明:北槽南、北边坡和深槽的涨落潮流速具有不同步的特征,南、北边坡先涨先落、深槽后涨后落,平流项输运和潮泵效应是北槽泥沙输运机制的主要影响项;北槽悬沙在深槽和南边坡向海输运,而在北边坡则是向岸输运,这种局部差异可能是北槽拐弯段北边坡淤积严重的重要原因之一。     

长江口北支近期水流泥沙输移及含盐度的变化特性

为了保障长江口北支的航运功能,满足沿江两岸引排水需求,对20世纪70年代以来长江口水文观测资料进行分析.结果表明:近期北支分流比持续减少,涨潮分流比大于落潮;洪、枯季涨落潮分沙比呈减小之势,且均大于相应的分流比.近年来,泥沙倒灌南支现象有所减弱;北支河段受径流影响逐渐减小,主要受潮流作用影响,但随着下段喇叭口逐渐收缩,...     

地形变异条件下长江口南港河段水动力变化

1958—2010年,长江口南港河段河槽断面形态呈“U”型和“W”型交替变化。基于二维潮流数学模型,模拟了1958,1973,1997和2010年长江口地形条件下的水动力变化,进而分析了地形变化对潮波传递和潮流运动的影响。研究表明,南港河段水动力与地形变化密切相关。自1958年以来,南港河段潮差逐渐减小,潮波变形逐渐加剧;潮流与瑞丰沙发展变化联系紧密;1997年,瑞丰沙范围最大时,南港流速平面上呈复式分布,长兴水道为涨潮占优,其他年份,落潮占优,南港主槽始终为落潮占优;南港落潮分流比自1958至1973年明显降低,1973年后趋于稳定,为50%左右,随地形变化较小。     

长江口北支围垦对其水动力影响的数值模拟分析

20世纪50年代以来,上海市和江苏省两地对长江口北支实施了大规模围垦,使北支河宽大幅度缩窄,地形边界显著改变。在利用MIKE21_FM构建长江口—杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,并用实测数据对模型进行验证的基础上,对北支大规模围垦前后的潮流场进行了模拟分析。研究结果表明：大规模围垦后,北支全河段平均高潮潮位抬升,平均低潮潮位降低;中上游河段涨、落潮流速增大,下游入海河段涨、落潮流速减小;南北支涨潮流汇流点上提至南北支交汇的崇头,涨潮动力增强。     

长江口深水航道治理一期工程实施后北槽冲淤分析

对长江口深水航道治理一期工程实施后北槽的地形资料进行分析计算 ,论述了北槽河床冲淤变化。结果表明 :一期工程实施后 ,整治工程段北槽河床普遍冲刷 ,平均水深增幅达 1 2m ,断面平均水深最大增幅超过2m ,坝田明显淤积 ,河床断面比较对称 ,航槽回淤减少。北槽进口段和北槽中段的深槽发生较为明显的淤积 ,北槽纵向河床断面面积和平均水深趋于均匀 ,形成了一条上、下段平顺衔接的微弯深泓线。工程实施后北槽的河床总容积基本保持不变。整治建筑物完成一年后河床基本达到冲淤平衡 ,工程引起河床大幅度冲淤调整完成后 ,北槽仍具有明显的洪淤枯冲规律 ,主槽季节性冲淤幅度平均在 30cm～ 5 0cm之间。     

Effects of storm waves on rapid deposition of sediment in the Yangtze Estuary channel

Recent research on short-term topographic change in the Yangtze Estuary channel under storm surge conditions is briefly summarized. The mild-slope, Boussinesq and action balance equations are compared and analyzed. The action balance equation, SWAN, was used as a wave numerical model to forecast strong storm waves in the Yangtze Estuary. The spherical coordinate system and source terms used in the equation are described in this paper. The significant wave height and the wave orbital motion velocity near the bottom of the channel during 20 m/s winds in the EES direction were simulated, and the model was calibrated with observation data of winds and waves generated by Tropical Cyclone 9912. The distribution of critical velocity for incipient motion along the bottom was computed according to the threshold velocity formula for bottom sediment. The mechanism of rapid deposition is analyzed based on the difference between the root-mean-square value of the near-bottom wave orbital motion velocity and the bottom critical tractive velocity. The results show that a large amount of bottom sediments from Hengsha Shoal and Jiuduan Shoal are lifted into the water body when 20 m/s wind is blowing in the EES direction. Some of the sediments may enter the channel with the cross-channel current, causing serious rapid deposition. Finally, the tendency of the storm to induce rapid deposition in the Yangtze Estuary channel zone is analyzed.     

长江口北支沉积动力变化及对人类活动的响应

人类围垦活动对长江口北支沉积动力环境的变化具有重要影响。从自然河势调整和人类围垦活动两个方面分析了长江口北支的演变情况。长江口北支于1970年修建的立新坝使得分流角几乎增大到90°,分水分沙比急剧下降,由1915年之前基本稳定的25%下降到目前的5%以下;涨潮流的含沙量远远大于落潮流,水沙倒灌,在大潮时更为明显。根据近百年来长江北支的演化过程,认为长江口的沉积动力环境变化可分为3阶段:①第一阶段(1931年以前)。自然河势调整过程,河势演变缓慢,水动力以径流作用为主。②第二阶段(1931～1970年)。受洪水造床作用和人类活动的共同影响,水动力以径流作用向潮流作用转变。③第三阶段(1970年后)。人类活动对北支沉积动力的变化过程起主导作用,涨潮流大于落潮流,净向上输沙,北支趋于淤废。