长江口南港河槽容积变化特征分析

根据长江口南港河段历史地形资料和1997—2011年4次固定断面水深测量资料,分析了南港河槽整体及分区域容积变化过程,重点分析了中潮位、5 m以深河槽容积变化特征。分析研究表明:瑞丰沙中部串沟和人类无序采砂导致2001—2004年河槽容积季节性变化剧烈,长兴水道深槽和南港主槽深槽均淤积。2001—2007年南港河槽基本处于洪淤枯冲状态。2001年前及2008年后季节性变化均为洪冲枯淤,2008年后季节性变化减弱;南港河槽容积长期处于增大趋势,2001年开始,由于瑞丰沙中部串沟,长兴水道由涨潮占优转变为落潮占优,不断淤积,一直持续到2008年。南港主槽上段北淤南冲,中下段南淤,主泓北偏,由于瑞丰沙的冲刷,河槽总容积仍呈增大趋势。2008年后河槽进入发展期;南港河槽上段深淤浅冲,幅度较小,中段串沟导致水流挟带大量泥沙在下游瑞丰沙嘴淤积;三峡工程运行后瑞丰沙嘴冲刷较为剧烈。     

基于GIS和RS长江口南港-南槽冲淤变化的可视化分析

利用Landsat7 ETM 遥感图像反射率和实测水深值之间的相关性,建立了动量BP人工神经网络水深反演模型,对缺失的1995年的水下地形资料进行了插补,并利用插补后的1973-2003年的水下地形资料计算了南港—南槽河段的泥沙冲淤量,分析了南港-南槽河段等深线和横断面的变化,结果表明:①BP人工神经网络水深反演模型能反演出研究区的水深分布情况,特别是对水深浅于-10m区域,模型反演效果较好;②南港-南槽河段在1973-2003年间整体为淤积,泥沙淤积量为1.39亿m3;③河道南岸-2m等深线已基本稳定;由于发生了江亚南沙切滩和南槽上段改道,河道南岸-5m等深线变化较大,加之江亚南沙被切割的部分并入九段沙上沙头,因而河道北岸-2m和-5m等深线均上移约9km。     

长江口深水航道治理一期工程实施对南槽冲淤演变的影响

根据长江口深水航道治理一期工程开工以来南槽的多次地形资料和分流比资料,详细分析了一期工程实施以来南槽河床的冲淤变化。结果表明:随着一期工程的实施,南槽上段的水流动力不断增强,河床刷深,深槽展宽。南槽中、下段受南槽上段冲刷、底沙下泄的影响,曾出现阶段性的淤积,但随后河床水深便得以恢复。1998-2003年南槽上段共冲刷近0.85亿m3泥沙。一期工程完成后,南槽上段和中、下段季节性冲淤规律不同,上段洪冲枯淤,中、下段洪淤枯冲,季节性冲淤幅度通常都在0.7m以内。南槽南、北两侧的南汇东滩和江亚南沙在淤涨的同时,也分别呈现出洪冲枯淤和洪淤枯冲的季节性变化规律。     

近期长江河口南槽冲淤变化与微地貌特征

2015年2月1-7日采用多波束测深系统对长江口南槽河段进行走航测量,结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料,探讨近期长江河口南槽河段河槽冲淤变化与微地貌特征。结果表明:在三峡工程等流域大型工程和深水航道治理工程等河口工程的共同影响下,近期南槽河段上段持续受到冲刷且冲刷态势向下延伸,在1995-2013年南槽河段(中下段和口外段)共淤积1.96亿m~3,平均每年淤积0.11亿m~3;2002-2013年南槽河段(上段至口外段)共冲刷4.98亿m~3,平均每年冲刷0.45亿m~3;在其冲刷环境的影响下,近期南槽底床上除发育平滑床底外,还广泛发育冲沟和凹坑等侵蚀性微地貌,而上段河槽持续受到冲刷导致底沙推移质运动增强,发育了小区域的沙波微地貌,这是首次在南槽观测到的沙波。     

长江口南北港泥沙冲淤定量分析及河道演变

作者收集了自1842至1997年多幅不同年代的长江口南北港地区海图资料，利用地理信息系统(GIS)和数字化仪进行处理，并考虑不同基准面的换算关系，建立不同时期的长江口南北港水下数字高程模型(DEM)，以此作为基础资料，计算了南北港河槽容积，分析了南、北港河槽容积与分汉口演变的互动关系，总结了南北港河槽演变过程。     

长江口南港水动力及悬沙的时空分布特征

通过2011年8月中旬一个大潮期间长江口南港某横断面上的5个定点水沙观测资料,分析了南港水动力及悬沙在潮周期及横断面上的分布特征。结果表明:在时间尺度上,南港潮位波动以半日分潮为主,日分潮较小;受径流及Stokes漂流的影响,涨潮流流速明显小于落潮流流速;含沙量随潮波动现象明显,波动频率是潮流的2倍;在空间尺度上,南港纵向流速最大值分布在南侧主槽,转流从北侧副槽率先开始;侧向流主要是由科氏力对纵向流的偏转作用形成;北侧副槽平均含沙量大于南侧主槽;半日潮流驱动下,平均含沙量在急流和憩流时刻将分别增大和降低;半日潮流和余流共同驱动下,在落急时刻和涨急时刻分别会增大和降低平均含沙量。     

近期长江口北港冲淤变化与微地貌特征

2014年7月11-18日和10月29-31日以多波束测深系统和浅地层剖面仪等先进现场测量仪器对长江口北港河槽进行走航测量,结合人类活动强干扰下的海图水深数据及河槽表层沉积物资料探讨近期长江口北港河槽冲淤变化与微地貌特征。结果表明:在流域来水量变化不明显,来沙量锐减的情况下,近年来长江口河口段中上游河槽整体上处于微冲刷环境,而青草沙水库工程的实施导致北港中段河槽的冲刷程度更甚且冲刷态势向下延伸。2002-2012年北港泥沙净冲刷量为6.54亿m3,平均每年冲刷0.65亿m3。在其冲刷环境的影响下,近期北港河槽底床上除发育平滑床底外,还广泛发育冲沟和凹坑等侵蚀性微地貌,而河槽受到冲刷将导致底沙推移质运动增强,同样有利于沙波微地貌的发育。沙波主要分布在河槽沉积物为细砂的北港中上段底床的大部分区域和拦门沙河段的局部区域。     

长江口北支近期河床演变分析

根据20世纪80年代以来北支实测水下地形资料,全面分析了长江口北支河段近期河床演变特征。分析表明:近期北支河床呈累积性淤积。在目前河势条件下,堡镇港以下崇明北沿边滩淤积速度将会加快;随着河宽大幅度缩窄,北支深泓线趋于稳定;为维持北支一定的水深,保障河道一定的航运功能,满足沿江两岸有关县市的引、排水需要,可对进口段进行一定的疏浚,适当增加分流比。     

长江口入海泥沙通量初步研究

将历史海图的基准面进行统一换算，采用GIS技术，实现了长江口及杭州湾DEM，作为长江口及杭州湾冲淤分析及通量计算的基础。通过百年时间尺度的大范围冲淤分析，结合泥沙动力学、沉积学方法，建立了长江口泥沙收支平衡模式，以此为基础，计算了长江河口若干重要界面的泥沙通量。     

长江河口南支河道近期演变与自动调整过程研究

基于长江河口1997年以来大量的数字地形图和水文泥沙实测资料,分析研究了工程影响下南支河段河床自动调整过程。结果表明：三峡水库蓄水以来,在来水量未变、来沙锐减背景下,南支河道水流流态较平稳,而河床持续冲刷,但2006年以后河床冲刷强度减小,现逐渐向冲淤平衡发展;河槽断面趋于窄深,白茆沙和新浏河沙沙体的变化对南支河段的稳定性影响较大,南北港分流口冲淤变化频繁,新浏河沙护滩工程起到了一定的“固滩、限流”作用,但并不能阻止新浏河沙和南沙头护堤前沿河床冲刷的势态。建议对扁担沙沙尾采取适当的工程整治措施。      

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,...     

陕南长江水系河流输沙经验模型研究

利用陕南长江水系丹江荆紫关等6个流域降雨、径流和输沙的实测资料，用多种函数形式模拟其相互关系，选择出最优的模拟函数，提供了由降雨变化预测年径流和年输沙变化趋势的一种途径。井通过对汉江上游沮水河等15条支流8个影响输沙因子的分析优选，建立了以年雨量、植被盖度、治理程度及河网密度4个因子表示的河流输沙经验模型。     

2015年长江口航道运行维护特征分析

以大量工程现场资料为基础,初步分析2015年长江口航道运行维护特征,以及今后一段时期深水航道维护形势。分析表明,通过维护性疏浚,2015年长江口航道运行状况良好,12.5 m深水航道已进入全面发挥效益的稳定运行阶段。2015年南港北槽12.5 m航道维护疏浚强度总体仍保持时空相对集中的分布特征。与2011—2014年相比,2015年南港及圆圆沙段疏浚强度下降近15%,全年1—12月疏浚强度也普遍有所降低,这主要与南港河床地形条件和周边河势的改善,以及疏浚工艺与管理的优化有关。今后一段时期,在长江口河势格局及水沙动力环境整体稳定的前提下,12.5 m深水航道维护态势总体可控,且趋于向好。由于航道回淤时空分布特征未发生根本改变,后续长江口深水航道的重点维护时段和区段依然是夏秋季(6—11月)和北槽中段。     

长江口北港分流通道近期演变及治理措施

南、北港分流口河段是长江口河势演变最为复杂、最为动荡的河段,也是长江口河势演变的控制性河段,而该河段演变的重点又在于北港分流主通道的演变。依据该河段多年实测水下地形资料,对北港分流通道的历史和近期演变机理、趋势进行了探讨。分析认为,近期随着上下游河段一系列涉水工程的实施,明显抑制了历史上北港分流主通道"上提下移"的循环演变模式,但洪水以及扁担沙体的活动性,仍使北港分流主通道的稳定存在较大隐患。结合长江口综合整治规划,综合考虑河势、航道、水土资源利用等因素,进一步提出了稳定北港分流通道的治理设想。     

长江口全沙数学模型研究

在正交坐标系下，建立了能较好拟合长江口边界的平面二维潮流和全沙数学模型。应用１９９６年洪、枯两季大、中、小潮水文泥沙资料和１９９５年、１９９６年地形及８３１０和８６１５台风暴潮引起的南北槽淤积资料，对长江口的潮位、流速、流向、含沙量特别是南北槽的地形变化和航道回淤进行了验证，结果表明该全沙数学模型较好地复演了长江口流场、含沙量场和地形变化。     

长江水沙变化发展趋势

本报告是根据长江五十年的水沙资料，宏观分析长江干支流各主要水文站水沙发展趋势，发现干流汉口站、大通站、宜昌站平均年输沙量都有明显减小趋势。各主要支流水文站减沙趋势明显，汉江皇庄站平均年输沙量减少得最为显著。但金沙江的屏山站近期平均年沙量有增加的趋势。长江向洞庭湖分洪分沙的减少，使长江干流增沙。根据各站水沙资料分析了长江干流各河段发生的冲淤。文章还分析了大通站的水位流量关系和流量输沙率的关系，发现近年来大通站同流量水位有所下降和同流量输沙率也有减小的趋势。     

长江口袋装砂筑堤技术探讨

结合长江口袋装砂筑堤工程实践,从加筋机理、破坏模式、计算方法等方面,探讨了袋装砂围堤的稳定性;从袋体材料的选择及抗老化试验等方面,分析了袋装砂围堤的可靠性;针对袋装砂围堤的应用现状,从袋装砂围堤设计与规范的协调以及袋装砂围堤耐久性等方面,提出了尚需进一步研究的问题。在技术上为推进袋装砂围堤的广泛应用提供了理论支撑和实践依据。     

泥沙输移变化与长江中游水患

通过分析历史和近期长江中游的泥沙输移变化，深入剖析了该区域洪灾形势愈演愈烈的原因。长江中游泥沙输移变化主要表现为泥沙淤积向干流螺山-汉口河段的转移，累积性的泥沙淤积引起了干流和湖区全局性水患加剧。随着中上游人类活动加剧，区域水沙灾害发展趋势恶劣。根治长江中游水沙灾害的主要途径是将沙量减少1．8亿t，远期措施是通过上游水保和水库拦沙减少来沙，近期措施主要是处理好中游泥沙的淤积部位。三峡建库后出库沙量过程和对应的下游冲刷回淤过程也说明减少1．8亿t沙量是必要的。