长江口北港分流通道近期演变及治理措施

合集下载

长江河段的航道高回淤量整治措施探究

长江河段的航道高回淤量整治措施探究

长江河段的航道高回淤量整治措施探究作者:薛生科来源:《科技资讯》 2015年第5期薛生科(江苏省徐州市睢宁县航道管理站江苏徐州 221200)摘要:作为长江航运开发的重要课题,长江中下游河段的航道治理研究越来越得到重视。

长江口深水航道的治理工程分为一期、二期、三期工程,主要是对北槽和南北槽分流口进行大规模地河口整治工作。

三期工程自2006年开工之后,航道的维护疏浚量迅猛上升,沿航道的回淤分布不均匀。

该文从实践角度提出了河口治理中高回淤量整治的相关措施。

关键词:航道治理长江河段高回淤量整治中图分类号:U612 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(b)-0110-01长江河口是我国最大的河流入海口,它的水文特征是水丰沙多,其地貌特征是四口通海、三级分汊及口门处的拦门沙沉积浅滩[1]。

长江河口是在泥沙丰富、径流量大、潮流强的条件下形成的一个分汊型河口。

自徐六泾以下,长江河口被崇明岛分为北支与南支,在浏河口以下南支被横沙岛和长兴岛分为北港、南港,南港在九段以下又被九段沙分为北槽、南槽,形成了三级分汊四口入海的格局[2]。

长江口是咸淡水交汇区,由于外海的入侵,在垂线分布上咸水峰呈现密度环流的形态,加上径流的影响,逐渐形成了利于泥沙淤积的环境,促成了河口的浅滩区。

在浅滩区内,滩槽中的泥沙交换频繁,形成了河口最大的浑浊带高含沙区。

这个区域不仅河道的宽浅沙洲汊道交替、河势复杂多变,同时,这里也是淤积疏浚困难的地方,进而成为长江河口的入海通道的瓶颈所在之处。

长江口的深水航道治理采用“疏浚整治”与“固基相结合”的治理方针,由南导堤、分流口、北导堤、航道疏浚与丁坝群五部分组成。

第一期的工程航道浚深度为8.5 m;第二期的工程航道浚深度10m;第三期的工程航道浚深度12.5m;远景规划的航道浚深度是15m。

第一、二期的疏浚工程量现已基本完成计划量,但三期工程的航道疏浚量增多,并且沿航道的回淤分布较为不均匀。

长江口船舶航行安全问题及对策

长江口船舶航行安全问题及对策

长江口船舶航行安全问题及对策作者:陆建荣薛周雷海来源:《水运管理》2018年第11期【摘要】为更好地建设上海国际航运中心,提高长江口内航道通航能力,分析长江口内航道水文条件、船舶通航情况和制约通航的因素,提出长江口船舶航行安全问题及对策建议:建立良好的通航规则,分航道通行;利用自然条件加强通航效率;海事、港航管理部门应做好配套服务工作。

【关键词】长江口水域;深水航道;密集航区;智慧导航0 引言随着长江南京以下12.5 m深水航道的贯通,进出长江口的船舶数量明显增加、船舶大型化趋势明显。

长江口船舶密度的增加与船舶航行安全之间的矛盾一时难以解决,与上海国际航运中心的建设要求不相适应。

本文对目前长江口的通航情况进行分析,提出对策和相关的建议。

1 通航状况1.1 通航密度大自2010年以来,长江上海段深水航道通航船舶大型化趋势明显,主力集装箱船已由5万吨级增加到7万~10万吨级,2016年长江口深水航道通航船舶数量达6.9万艘次,较2010年增长60.5%。

自2013年吴淞国际邮轮码头开港以来,大型邮轮进出港艘次每年增加20%~50%。

2016年吴淞国际邮轮码头共靠泊邮轮509艘次,同比增长49.3%。

1.2 船舶大型化自长江口12.5 m深水航道开通以来,宽度在45 m以上的过往船舶数量大幅增长,2013年增长22%,2014年增长30%。

这种宽度超过40 m的船舶主要是集装箱船(7万吨级以上)、散货船(20万吨级以上)和大型邮轮。

大型邮轮进出上海港与大型超宽集装箱船交会矛盾日趋凸显。

2018年4月24日,长江南京以下12.5 m深水航道二期工程通过验收,标志着南通(天生港)至南京(新生圩)之间227 km的12.5 m深水航道提前半年建成。

至此,从南京到长江口431 km的深水航道全线贯通,5万吨级海船可直接抵达南京港,10万吨级海船可通过减载直达南京港。

1.3 管理办法的局限性根据上海海事局发布的《长江口深水航道通航安全管理办法(试行)》,交会的两船宽度总和大于80 m时,为超宽交会。

长江口北港主槽河道悬沙输运空间结构特征分析

长江口北港主槽河道悬沙输运空间结构特征分析

200 cm / s。 对比 5 个 站 点 流 速 时 间 变 化 特 征 图,可 以
和 M2 潮 流 的 驱 动 作 用 。 由 M2 潮 流 驱 动 的 含 沙 量 在
深较小,其涨落潮 最 大 流 速 均 显 著 小 于 其 他 站 点。 对
s
-1
) 的 部 分 统 称 为 M 2 潮 流 流 速 ( u 2 & v 2 ) ,波 动 频 率
建立波、流共同作用下的渤海湾悬沙输运模型,模拟和
海大型人类工程以 及 水 下 地 形 等 诸 多 因 素 的 影 响 下,
分析了渤海湾悬沙输运的季节性变化特性。 部分学者
。 泥沙是河口
采用的通量机制分解 法 可 将 河 口 的 水、沙 分 别 分 解 开
三角洲发育的物质来 源,泥 沙 的 输 运 与 沉 积 过 程 直 接
场采样、室内测量的方式获取。
悬沙输运结构特征,进 一 步 讨 论 各 动 力 因 子 的 贡 献 机
制,为北港的开发利用提供参考依据。
1 研究区域概况及研究方法
1. 1 研究区域概况
报》
长江是 我 国 径 流 量 最 大 的 河 流, 据 《 长 江 泥 沙 公
[12]
大通站实测径流数据,多年平均径流量达8. 93亿
各部分潮流在悬沙输运中的贡献机理,Jiang 等 [ 9] 采用
收稿日期:2019 - 12 Fra bibliotek 06基金项目:国家自然科学基金项目(41506103)
作者简介:杨忠勇,男,副教授,博士,硕士研究生导师,研究方向为水力学及河流动力学。 E - mail: ayong0710@ 163. com
通讯作者:范中亚,男,高级工程师,博士,研究方向为湖泊水动力与水环境。 E - mail: fanzhongya@ scies. org

长江口北港近期河床演变分析与治理对策

长江口北港近期河床演变分析与治理对策

第 3期
李 伯 昌, : 江 口北 港 近 期 河 床 演 变分 析 与 治理 对 策 等 长
l 3
幅度基 本 相仿 。沙体 的下 移使 得整个 分 流 口位置 不断
下移 , 2 自 0世 纪 8 0年代 新桥 通道 形成 后 , 南北 港 分流 口分 流点 位置 始终 处 于 较 平 稳 的 下 移状 态 , 均下 移 年
南 北港 分流 口段 河 槽 宽 阔 , 浏河 至南 门断 面 宽 约
坍塌 而演 变为 向北微 弯 的河势 。由于上 游河 势 的变化 以及 南 、 港分 流 口上提 下移 等 因素 的作 用 , 流 至北 北 分 港 的通道频 繁 变迁 , 引起底 沙 下移 , 导致 北港河 槽 在单

1 . m, 径流 与潮 流 的共 同作 用 下 , 段 成 为 长 江 3 5k 在 该
央沙 、 新浏河 沙 、 新浏河 沙包 等活 动沙 体 。近期 , 、 南 北 港分 流 口区位置 呈 下移 之 势 , 沙 体 头 冲 、 淤 , 移 各 尾 下
作 者简 介 : 伯 昌 , , 李 男 高级 工 程 师 , 要从 事 水 资 源 及 河 床 演 变分 析 。E—m i cki @ 16 em 主 a :jl c 2 ・o l b
口河势 变化最 不稳 定 的区域 , 面纵横 比降错综 复杂 , 水
分 流 1 活动沙 体迁 移不定 , 道更 替频 繁 。 5 5 1 汉
目前 的南 北 港分 流 口主 要 形 成 自 17 9 6~1 8 9 0年 南 门通 道和新 桥水 道形 成后 , 主要 的沙 体有 扁担 沙 、 中
k 见图 1 。 m( )
图 1 北 港 现 状 河 势
北 港河 段 上 承新 桥 水 道 、 新新 桥 通 道 、 桥 通道 , 新

长江口整治工程对分水分沙年际变化的影响分析

长江口整治工程对分水分沙年际变化的影响分析
程 的 实施 完毕 , 南槽 的 落 潮 分流 、 沙 比 持 续 增 加 , 分 北槽 的 落潮 分 流 、 沙 比 呈 减 小 的趋 势 。 分 关 键 词 : 水 分 沙 ; 际 变化 ; 水航 道 整 治 工程 ;长 江 口 分 年 深 文 献 标 志码 :A
中 图法 分 类 号 : V 4 T 13
流 比呈 减 小 的趋势 , 与二 期工 程竣 工后 , 坝对 北槽 这 丁 的阻水 作 用有关 。
从 整体 上看 , 北港 落 潮 分 流 比基本 在 5 % 左 右 南 0 浮动 , 变化 不 大 。分 析 表 明 , 、 、 期 工程 的开 展对 一 二 三 南北 港 分 流 比的影 响 不 大 , 一 直保 持 较 为 稳 定 的状 其
大 。主要是 由于一期 工程 中 , 槽实 施 了丁坝工 程 , 北 河 床 地形 得 到调 整 , 河 床 阻力 增 大 , 致 北槽 分 流 使 导
随之 变化 。 目前 , 对 感潮 河 段 涨 落 潮 期 间 的 分 流分 针
沙 比定 义 尚 未 见 报 道 。 丁 君 松 和 丘 凤 莲 认 为 天 然 河 道
分 别 为 4 % 和 5 % 。2 0 5 5 0 2年 2月 , 北 港 的落潮 分流 南
比变化 较 大 , 主要是 由 于北 槽 深 水 航 道 整治 一 期 工 程 的实施 , 导 堤 封 堵 了横 沙 东 滩 窜 沟 , 弱 了北 港 北 减









作者 简介: 杨
婷 , , 士研 究 生 , 要 从 事 河 1海 岸 水 动 力与 物 质 输 运 研 究 。 E— albi ynt g 16 cr 女 硕 主 : 7 m i a eag n @ 2 -o : y i n

新形势下长江口横沙浅滩演变分析及趋势预测

新形势下长江口横沙浅滩演变分析及趋势预测

第51卷增刊(2)2020年12月人民长江Yangtze River Vol.51,Supplement (Ⅱ)Dec.,2020收稿日期:2020-07-14基金项目:上海市科学技术委员会科研计划项目(18DZ1206600)作者简介:李溢汶,男,工程师,硕士,主要从事河口海岸方向的研究工作。

E -mail :lyw@whu.edu.cn文章编号:1001-4179(2020)S2-0016-04新形势下长江口横沙浅滩演变分析及趋势预测李溢汶,张诗媛(上海勘测设计研究院有限公司,上海200434)摘要:为研究流域来沙减少及人类活动影响下长江河口自然滩涂的冲淤演变趋势,以横沙浅滩为例,基于实测地形资料分析结果,建立了长江河口中长期动力地貌模型,并将其用于对横沙浅滩未来20a 的冲淤演变趋势进行预测。

结果表明:①近年来横沙浅滩逐渐由冲淤相对平衡状态转变为冲刷状态,其南北两侧冲刷显著,滩面串沟发展已成形;②横沙浅滩未来仍将呈持续冲刷的态势,将致使滩体稳定性受到威胁;③有必要对横沙浅滩开展保护与治理研究,并适时启动人工保护措施。

关键词:滩涂演变;动力地貌;演变趋势;长江口中图法分类号:TV147.5文献标志码:ADOI :10.16232/j.cnki.1001-4179.2020.S2.0041研究背景长江口河段上起徐六泾,下至口外原50号标灯,是较为典型的潮汐型河口,其河床平面呈三级分汊、四口入海的复杂河势格局[1]。

受径流、潮流相对强度不同以及泥沙组成在空间上存在较大差异等因素的影响,自然状态下的长江口河势、滩势极为动荡,各汊道主流频繁移位[2-3]。

其中,横沙浅滩作为长江口宝贵的自然滩涂资源,近年来,受流域来沙量减少[4]及人类活动等因素的影响,滩体呈萎缩态势;而且滩面串沟发展[5],极可能会影响到区域河势的稳定,从而威胁到航道的安全运行。

因此,研究新形势下横沙浅滩的冲淤演变特点并进行趋势预测,能为横沙浅滩的综合治理工作提供重要支撑。

长江口航道疏浚工程方案

长江口航道疏浚工程方案

长江口航道疏浚工程方案一、前言长江是中国最长的河流,也是世界上最大的河流之一,其下游航道一直是重要的航运通道。

长江口航道是连接内河航运与外洋航运的重要通道,其畅通与否直接影响着我国南北航运的对接与通畅。

然而,由于多年的泥沙淤积与水文地质环境的变迁,长江口航道的航运能力已经严重不足,急需进行疏浚工程以保障航道的畅通和安全。

因此,本文将从长江口航道的航道特点、泥沙淤积状况、疏浚工程的技术方案及我国目前的航道疏浚现状等方面进行详细的分析及研究,旨在为长江口航道的疏浚工作提供可行的方案和参考。

二、长江口航道的航道特点长江口位于中国上海到江苏南通之间,是中国的重要海上门户,也是连接长江内河航道和外洋航道的重要通道。

长江口航道共有南北航道两条,北航道主航道长度70km,宽200m,吃水深度为12m;南航道主航道长度80km,宽300m,吃水深度为12m。

这两条航道每年需要累计疏浚湿方量达到1500~2000万立方米,以维持其通航能力。

长江口航道以其波涛汹涌、流速湍急的特点而闻名,航道上的风浪和潮流对船只航行造成了严峻的挑战。

此外,长江口航道区域还受到来自太平洋的台风和涨潮的影响,波涛汹涌的情况会更加严重。

由于这些特殊的地理环境,长江口航道的航道维护工作显得至关重要。

每年长江口航道都需要进行一系列的疏浚工作,才能保证航道的畅通和安全。

三、长江口航道的泥沙淤积状况泥沙淤积是导致长江口航道航道淤积的主要原因,而这一现象与长江的自然地质条件密切相关。

长江在其上游地区沿革了大量泥沙,在流经长江口时因为流速突然减慢和河床平坦等原因,导致泥沙开始沉积,在长江口地区形成了大量的泥沙淤积。

根据水文部门的统计数据,长江口地区每年的泥沙淤积量达到数十亿吨,不仅导致航道淤积,严重影响船舶的通行,还会引发河床改道、河道堵塞、航道分流和冲淤等问题。

更为严重的是,泥沙淤积还会导致引航标志灯等航标设施被淤没,影响航道的安全性。

在此背景下,长江口航道的疏浚工程显得尤为迫切,需要找到合适的工程技术方案,加大疏浚工作的力度,以保证其通航能力和安全性。

船舶进出长江口航道突遇能见度不良的对策

船舶进出长江口航道突遇能见度不良的对策

摘要:上海港是一个国际性大港,长江干线上有为数不少的亿吨大港,每天都有数千艘船舶在长江口航道中航行,由于季节性的特点和大量排放的烟尘悬浮物等污染物在低气压、风小的条件下不易扩散,悬浮的水汽容易凝结,能见度便降低,当低到一定程度便是能见度不良。

船舶在能见度不良的天气中航行,容易发生碰撞、搁浅等事故,研究船舶进出长江口航道突遇能见度不良的对策有一定的实际意义。

关键词:船舶 长江口航道 能见度不良 对策0 引言长江口是我国第一大河的入海口,位于东部沿海。

长江口的崇明岛将长江分成南北两支水道,由于北支水道淤浅,航运价值日减。

南支水道由长兴岛、横沙岛分隔为南港水道和北港水道,北港水道因航道演变复杂,水深变化不稳宝山航道、宝山北航道和宝山南航道等。

2016口生产受经济下行和外需疲软影响,集装箱吞吐量增速小幅下滑,但是上海港完成3 713.3万标箱、货物吞吐实现小幅增长,其中集装箱吞吐量已实现连续长江航运各项数据逆势上扬,长江干线货物通过量达到亿吨,同比增长6%,出现了十余个亿吨大港,这里的大部分船舶通过长江口航道,有不少船舶在长江口航道航行时突遇能见度不良并且采取了正确的对策,努力将能见度不良对船舶的影响降至最低,确保了船舶的航行安全和港口作业的平稳运转。

1长江口天气概况长江口水域雾的特点。

长江口水域地处我国江海口交汇处,春季冷空气与海上东南暖湿空气形成对峙形势,常形成大雾天气,大多为由于暖湿气流平流造成的平流雾。

平流船舶进出长江口航道突遇能见度不良的对策朱永纪(上海港引航站 上海 200082)NAVIGATION航海40Marine Technology 航海技术遇能见度不良,总是带来危害。

2 能见度不良的危害船舶的操纵和避碰行动因能见度不良而受到很大的限制,除了通航环境变得更加复杂外,长时间在能见度不良的情况下航行,驾引人员的精神容易高度紧张,心理压力增加,这也容易导致失误和事故的发生。

能见度不良时,船舶航行安全风险往往会随着能见度的降低快速增加。

尽早实施长江口北支航道整治工程

尽早实施长江口北支航道整治工程

尽早实施长江口北支航道整治工程杨春雷高淼滨黄志良(海门市水利局江苏海门 226100)摘要:加快长江口北支航道整治工程,有利于维护长江口南支入海深水航道。

本文阐述了北支对白茆沙河段演变的影响,北支航道整治及其影响,实施北支中缩窄加疏浚工程后,北支上段(三和港以上)低潮位抬高对沿岸排涝不利;高潮位降低将影响上游地区引水;流速增大地段需增做护岸工程。

应抓住当前河势发展的有利时机,发挥国家和地方两方面的积极性,妥善处理相关问题,加强前期工作,尽早组织实施。

关键词:长江口,北支,航道整治,效益分析。

长江河口区属典型的江心沙多岛型潮汐河口,自20世纪60年代初期徐六泾人工节点形成后,成为近代长江河口区的起点,到海口50号灯标全长181.8km。

为三级分汊,有北支、北港、南港北槽和南槽4个入海口。

1 引言充分依托长江黄金水道,利用水运运能大、成本低、安全、环保、节能等优势,不断完善沿江产业规划,是贯彻落实科学发展观的必然选择,是推进区域协调发展的重大举措,是构建现代综合运输体系的重要内容。

长江口南港北槽入海深水航道整治工程自1998年1月开工以来,水深已从-7.0m疏浚到-12.5m,正在实施向上延伸到太仓港区,其航道建设标准基本上与长江口三期工程一致,即满足5万吨级集装箱船(实载吃水11.5m)全潮,5万吨级散装货船满载乘潮双向通航。

随着国务院批准实施了《长江口综合整治开发规划要点报告》,太仓、常熟边滩圈围工程,新通海沙圈围工程等正在施工。

但北支水域在行政上属上海市、江苏省。

目前虽有零星整治工程,北支上段有所刷深,但仍有北支上口、青龙港附近、大新港东等处浅滩,必须进行整治。

2 北支对白茆沙河段演变的影响潮汐分汊河口,在双向水流的作用相连接的区间会有水沙交换,同时影响到相互之间的河床演变。

北支和南支是两个特性不同的河槽,两者相互作用,近期以北支对南支的影响占主导地位。

2.1 影响白茆沙北水道的河势目前北支的河势与1958年相比,上口宽从8.5 km缩小为2.5 km,下口宽从14 km缩小为12 km,中段灵甸港段江面从9 km缩小为2.5 km,河床在平面形态上也演变成喇叭形,这样导致潮流产生剧烈变形。

长江口北港航道开发治理思路

长江口北港航道开发治理思路

长江口北港航道开发治理思路许桂兰;赵德招;李文正;戚定满【摘要】随着长江口主航道通航压力的不断加大,北港航道治理工程已被列入《长江口航道发展规划》、《长江经济带综合立体交通走廊规划(2014-2020年)》等规划之中.在总体把握北港河势现状和碍航性质的基础上,结合当前长江口航道发展面临的内外部形势,全面分析北港航道开发的各种有利条件和约束因素,探讨其治理思路.分析表明,北港航道已基本具备可开发性,但同时面临崇明东滩鸟类国家级自然保护区、中华鲟自然保护区、青草沙水源地等约束限制.从分期推进的战略角度出发,初步形成的北港航道治理思路是先期开通6 m航道,再结合横沙深水新港建设等周边需求协同开发.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】7页(P72-78)【关键词】长江口;北港航道;开发治理;思路【作者】许桂兰;赵德招;李文正;戚定满【作者单位】交通运输部长江口航道管理局,上海200003;交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海河口海岸科学研究中心,上海201201;交通运输部长江口航道管理局,上海200003;上海河口海岸科学研究中心,上海201201【正文语种】中文【中图分类】U617历经半个世纪的潜心研究和13年的艰苦建设,长江口深水航道治理工程于2010年3月顺利实现了长江口12.5 m深水航道(南港—北槽段)的全线贯通。

截至2015年3月,长江口12.5 m深水航道已稳定运行5年,航运效益得到全面发挥。

但同时,长江口航道也面临着通航压力不断加大、通航环境持续恶化的发展趋势,这一趋势还将随着长江口12.5 m深水航道向上延伸至江苏南京而进一步发展加剧。

根据预测[1],长江口南港航段和北槽航段的船舶通过能力将分别于2016年、2018年趋于饱和,现有维护运行的航道(12.5 m主航道和南槽5.5 m航道)将难以满足未来货运量和船舶通过量快速持续增长的需要。

长江口南北港分流口河段近期河势变化及对区域重大整治工程的影响

长江口南北港分流口河段近期河势变化及对区域重大整治工程的影响

长江口南北港分流口河段近期河势变化及对区域重大整治工程的影响吴焱【摘要】南北港分流口河段近期河势发生新的变化,对区域重大涉水工程的安全稳定产生较大威胁,甚至可能给区域现状河势格局的稳定带来不利影响.通过多年实测水下地形资料对比分析,得知近期下扁担沙尾部南侧淤涨下延、新新桥通道逐步萎缩、新桥沙下移南压以及下扁担沙滩面串沟发育等,给维持南北港分流口现状河势格局的新浏河沙头部护滩工程、南沙头通道限流工程、中央沙头部圈围工程以及青草沙水源地工程等自身安全稳定带来较大压力,使南北港分流口现状河势格局的稳定存在隐患.%Some new changes occurred in the distributary reach of south and north channels recently,which threaten the stabilization of the important regulation projects nearby,and may influence the stabilization of the river regime.Based on the comparison of the riverbed data of several years,we analyze the new changes of the distributary of south and north channels recently.The results show that the sediment is silting at the Biandan shoal tail,the Xinxinqiao channel is withering away,the Xinqiao shoal is moving downstream and southwards,some new watercourses are developing on Biandan shoal,etc.The new changes mentioned above threaten the stabilization of the regulation project nearby,such as the Xinliuhe shoal protection project,the Nanshatou gully discharge control project,the reclamation project of Zhongyang shoal,the Qingcao shoal reservoir project,etc.These regulation projects maintain the stabilization of the distributary of south and north channels.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】5页(P136-140)【关键词】长江口;南北港分流口;整治工程;河势;稳定【作者】吴焱【作者单位】上海勘测设计研究院有限公司,上海200434;河海大学水利水电学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV14;U617南北港分流口是长江口“三级分汊、四口入海”格局中的第二级分汊,也是长江口河势变化最为关键的控制性分汊河段。

长江三角洲江道演变史及其规律

长江三角洲江道演变史及其规律

长江三角洲江道演变史及其规律一、长江三角洲与长江口河道概况长江三角洲概念传统意义的长江三角洲(见图1)北起通扬运河,南抵杭州湾,西至南京,东到海滨,包括上海市、江苏省南部、浙江省北部以及邻近海域。

面积约为99600平方公里,人口约7500万,是一片坦荡的大平原。

这里岸线平直,海水黄浑,有一条宽约几千米到几十千米的潮间带浅滩。

这个都市群汇集了产业、金融、贸易、教育、科技、文化等雄厚的实力,对于带动长江流域经济的发展,连接国内外市场,吸引海外投资,推动产业与技术转移,参与国际竞争与区域重组具有重要作用。

图1、长江三角洲示意图地理上意义的长江三角洲是我国最大的河口三角洲,泛指镇江、扬州以东长江泥沙积成的冲积平原,位于江苏省东南部、上海市及浙江省杭嘉湖地区。

长江三角洲顶点在仪征市真州镇附近,以扬州、江都、泰州、姜堰、海安、栟茶一线为其北界,镇江、宁镇山脉、茅山东麓、天目山北麓至杭州湾北岸一线为西界和南界,东止黄海和东海。

工业经济意义上的长江三角洲是指以上海为龙头的江苏、浙江经济带。

这里是我国目前经济发展速度最快、经济总量规模最大、最具有发展潜力的经济板块。

2008年的GDP为53952.91亿人民币,合7877.1249亿美元。

2004年度统计数据表明,长三角地区占全国土地的1%,人口占全国5.8%,创造了18.7%的国内生产总值、全国22%的财政收入和18.4%的外贸出口。

长江口河道概况长江自江苏江阴以下进入河口段(见图2)。

江阴北临大江,城东北黄山西端的鹅鼻山,突出江中,与江北的孤山对峙,形成江阴附近狭窄的江面,约1.4千米,至此恰似一个瓶颈,所以被称为长江的“咽喉”和“锁航要塞”,长江进吴淞口后的第二道“江海门户”,军事上有“黄山要塞”之称,历代都在这里屯战舰,操水军。

鸦片战争后,清政府在这里修筑了炮台,防止帝国主义炮舰沿江长驱直入;1912年,孙中山先生视察黄山后,“土炮台”换成了“洋炮台”,加强了防守能力;1915年袁世凯称帝,著名革命党人杨公秘密来此,策动起义;1949年4月21日,百万雄师过大江,黄山蒋军官兵起义,活捉国民党要塞司令,迎来了解放大军的滚滚洪流。

长江口北港航道通航安全及对策分析

长江口北港航道通航安全及对策分析

Marine Technology航海技术长江口北港航道通航安全及对策分析赵春波(中远海运(上海)有限公司,上海 200080)0 前言长江三角洲水域在径流、潮流、上游来沙等陆海作用下,目前已形成“三级分汊,四口入海”的水系分布格局,如图1所示。

长江口水域作为长江中下游港口群的咽喉要道,其通航效率直接关系“21世纪海上丝绸之路”和长江经济带的发展,有效的通航效率需要以充足的航道资源为基础,而长江口水域入海通道中仅有南槽航道和长江口深水航道具备成熟的航行条件,且近年来长江上海段船舶流量的增加,导致长江口深水航道和南槽航道均处于超负荷运行状态,航道资源与通航需求之间的矛盾凸显。

为有效改善航道资源的局限性,适应流域经济发展对长江口航道资源的需求,20世纪90年代起,长江口水域相继开展了一系列航道整治工程。

2010年,《长江口航道发展规划》获批,明确了以长江口深水航道为主航道,南槽航道与北港航道为辅助航道和北支航道的“一主两辅一支”航道体系格局[1]。

根据规划,北港航道将满足3万吨级集装箱船(实载吃水11 m)及5万吨级散货船减载乘潮的尺度要求。

近年来,大量专家学者针对北港航道先后开展了大量研究工作,现有的研究成果中,多数文献围绕北港航道的河势演变和河势稳定性展开[2-8],而针对北港航道通航安全的研究相对较少,为了进一步了解北港航道的航行条件,探索维护北港通航安全的有效措施,本文就北港航道的通航安全因素进行整理和分析,并针对当前存在的缺陷提出了相应的对策。

图1 长江口水系分布图1 长江口北港航道概况1.1 概况长江口北港航道位于长兴岛、横沙岛以及横沙东滩北侧,全长约90 km,是长江的主要入海通道之一。

自形成以来,一直处于自然发育状态,历史上经历了多次演变,曾一度作为上海港的主要入海航道[9]。

目前,北港航道尚无成熟的通航条件,业界对北港航道的管理和投入与南港航道相比,相对较少。

有关北港航道的边界,中版和英版有关资料目前均无明确资料予以界定[10-11],根据浮标的设置情况,可以将北港航道分为三段,如表1和图2所示。

国务院批准长江口整治规划

国务院批准长江口整治规划

进难以进行。

工艺改造时首先考虑减少人工砂的流失,即在一级筛分时生产一部分半成品砂;其次是将中石进入立式冲击破碎机进行整形,同时也可增加人工砂的产量;再就是将合理调配二级筛分系统出砂筛网网眼尺寸,以降低棒磨机的生产压力。

3.2.3 工艺改进论证(1)现场实施的可能性。

根据原有工艺和现场实际,将一级筛分楼最下一层的中石筛网更换为人工砂筛网,对混合料运送胶带机方向稍做调整并增设运砂皮带机即可完成对一级筛分系统的改造。

二级筛分仅架设1条运送中石入仓的胶带机即可完成改造。

经测量,系统平面和空间布置可行。

(2)设备生产能力可行性。

一级筛分系统圆振筛最下一层筛网生产中石的设计能力为150tΠh,而生产细度模数(Fm)不大于3.0的人工砂生产能力经评估计算不小于80tΠh,圆锥破生产人工砂的含量不大于60tΠh,满足生产能力的要求;二级筛分系统圆振筛上层筛网的中石实际生产能力240tΠh,满足中石生产能力的要求(生产能力150tΠh,返回量20tΠh);皮带机的输送能力满足要求。

(3)改进后能达到的预期效果评估。

经分析计算:①一级筛分采用干法出砂可直接增加产砂不少于24%,可提高石粉含量2%~3%,可减小系统生产用水量25%~30%,同时减小废水处理量25%~30%,人工砂直接成本降低8%左右;②经过立轴式冲击破碎机后生产的中石粒形会明显好转,有效降低针片状含量,降低中石的比表面积,降低用水量,可改善泵送混凝土的和易性和降低水泥用量。

不足之处为砂的针片状含量会上升和干法生产扬尘较大,需合理开机组合和采取措施降尘。

3.3 工艺改进后系统运行效果经过工艺改造和试运行,系统运行安全可靠,砂的生产能力有了明显的提高,产品质量工艺改进的效果见表2。

通过工艺改进,使人工轧制玄武岩生产骨料级配和品质都有较大程度的提高,有效改进了单纯依靠棒磨机制砂进行细度模数调整的工艺,降低了成本消耗,降低了水电能耗和资源消耗,取得了很好的效果。

关于长江口近期河床演变的若干问题

关于长江口近期河床演变的若干问题

收稿日期:2008-01-21作者简介:余文畴,男,长江水利委员会长江科学院河流所原所长,教授级高级工程师。

文章编号:1001-4179(2008)08-0086-04关于长江口近期河床演变的若干问题余文畴1 张志林2(1.长江水利委员会长江科学院,湖北武汉430010; 2.长江口水文水资源勘测局,江苏太仓215431)摘要: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。

关 键 词:节点控制;汊道分流;河势变化;演变趋势;河口整治;长江口中图分类号:T V147 文献标识码:A 最近笔者有幸参加了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,对长江口近期河床演变的若干方面提出一些粗浅的认识。

1 徐六泾节点附近的河势变化徐六泾节点对河势的控制作用历来为各家所重视。

在《长江口综合整治开发规划要点报告》(以下简称《规划》)中,强调了徐六泾节点控制作用还不够充分,结合岸线利用,通过对新通海沙和白茆小沙的整治进一步束窄河宽,以加强对下游白茆沙汊道河势的控制,稳定其南、北水道的分流态势。

近几年来,徐六泾上游通州沙东水道中狼山沙继续受到冲刷,其深泓线仍不断右移,沙体东侧不断后退(图1)[1]。

有关研究还表明,自徐六泾至白茆河球标一段河床中的-20m 深槽南偏,-20m 深槽尾端朝东南方向移动了550~1400m [2]。

这种水流总体右移的动力作用是金泾塘夹槽(即白茆小沙夹槽)近期冲深发展和白茆小沙遭受冲刷的原因,也是白茆沙汊道洲头后退、南水道继续发展、洲头南侧小沙受剧烈冲刷(图2)的水流动力因素。

径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制 

径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制 

第34卷第4期2023年7月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCEVol.34,No.4Jul.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.04.011径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制朱博渊1,2,刘凌峰1,2,李江夏1,2,程永舟1,2,胡旭跃1,2(1.长沙理工大学水利与环境工程学院,湖南长沙㊀410114;2.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南长沙㊀410114)摘要:为探究水库调平径流过程下长江口多分汊系统冲淤规律,根据1950 2021年水沙㊁地形和工程资料,拟定径流强度指标(D a ,60000m 3/s 以上流量多年平均持续天数)㊁追踪滞流点位置和按航道疏浚还原北槽冲淤量辨析长江口冲淤分布差异和动力机制㊂结果表明:D a 越大,越利于北部和南部汊道落潮分流比增大和减小,促进北部汊道冲刷加剧㊁淤积减缓和南部汊道淤积加剧㊁冲刷减缓,且利于北部和南部汊道淤积重心向下游和上游移动;冲淤差异受水流惯性和南岸节点挑流驱动,径流流量变化使得落潮主流北偏或南偏,形成南北汊道横向和纵向冲淤的联动机制;随着径流过程持续坦化,长江口北部汊道整体和上段将维持淤积加剧或冲刷减缓趋势㊁下段将维持冲刷加剧或淤积减缓趋势,南部汊道冲淤趋势相反;北槽滞流点在上下段间迁移的临界径流流量为35000m 3/s,未来上段淤积可能增强,建议适时调整航道维护区段㊂关键词:冲淤分布;多分汊系统;径流坦化;深水航道;滞流点;长江口中图分类号:TV147㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)04-0585-14收稿日期:2023-03-14;网络出版日期:2023-07-26网络出版地址:https :ʊ /kcms2/detail /32.1309.P.20230726.1139.002.html 基金项目:国家自然科学基金资助项目(52209079);湖南省教育厅科学研究项目(20B021)作者简介:朱博渊(1989 ),男,湖南张家界人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究㊂E-mail:boyuan@潮汐分汊河口处于流域与海洋交汇区,其冲淤演变与沿海城市防洪㊁航运及土地资源利用密切相关[1-3]㊂近70a 来流域兴建水库,显著改变潮汐分汊河口上游水沙边界条件,使得潮汐分汊河口呈现不同的冲淤演变过程㊂研究表明,水库拦蓄泥沙导致年入海沙量减少,使得潮汐分汊河口水流挟沙次饱和,造成冲刷[4-5]㊂水库拦蓄径流导致年入海径流量减少,对潮汐分汊河口的影响通常分为2种情况:一是导致河口水流挟沙能力降低,引发淤积[6];二是导致河口涨潮流相对增强,既可能将更多口外泥沙扫入河口产生淤积[7],也可能受增强的涨潮流作用而冲刷[8]㊂流域水库除改变年入海水沙总量外,也调节入海径流年内分配过程[9-10],径流过程变化下潮汐分汊河口冲淤演变如何响应,当前关注较少㊂长江口是亚洲第一大河口,呈多级分汊形态,围绕长江流域水库建设对长江口冲淤影响问题已有大量研究成果㊂长江上游梯级水库群建设对年入海径流量改变不大,但大幅减少年入海沙量,使得长江口水下三角洲㊁前缘潮滩和南支至长兴岛尾部区域由淤转冲[2,11-12]㊂同时,水库调平入海径流年内分配过程,使得洪水流量持续时间减少㊁中枯水流量持续时间增多[13],洪水动力减弱导致涨潮流向口内输沙增强,对长江口整体和拦门沙区域维持淤积有利[13-14]㊂然而,潮汐分汊河口冲淤演变的主要特征表现为径潮交互作用下汊道间横向冲淤交替和泥沙沿各汊道纵向输移㊁堆积[15-17],径流过程调平对长江口多分汊系统内横向和纵向冲淤作用如何,缺乏研究㊂径流过程调平已使得长江中下游分汊河道的洪水汊呈淤积萎缩趋势㊁枯水汊呈冲刷发展态势[18-19],亟待研究径流过程调平对科氏力作用下长江口 南兴北衰 演变模式[20]的影响及造成的各汊纵向冲淤特征㊂本文根据1950 2021年长江口日均径流流量系列㊁日均流域来沙量系列㊁汊道落潮分流比㊁落潮流量㊁流场分布㊁沿程潮位㊁滞流点位置㊁深水航道疏浚量和汊道地形等资料,分析不同径流强度下南北汊道及各汊内上㊁下游区段的冲淤差异,揭示多分汊系统内横向和纵向冲淤联动机制,预测冲淤趋势㊂研究成果以期586㊀水科学进展第34卷㊀为深水航道治理㊁长江口综合治理和长江上游大型梯级水库优化调度提供参考㊂1㊀研究区域与方法1.1㊀研究区域概况长江口东西长180km,南北宽6~90km,呈 三级分汊㊁四口入海 形态格局,崇明岛处分为南北支,南支在长兴岛和横沙岛处分为南北港,南港在九段沙处分为南北槽(图1)㊂图1㊀研究区域示意Fig.1Outline map of the study area长江口年径流量约9000亿m3(1950 2021年),多年变化不大(图2(a)),但径流年内分配过程受流域梯级水库调度而坦化(图2(b))㊂以三峡水库蓄水时间为界,从蓄水前(1950 2002年)到蓄水后(2003 2021年),洪水(大通站流量Q>50000m3/s)和枯水(Q<10000m3/s)流量级多年平均持续天数分别由34d 和36d减少为24d和2d,中枯水(10000<Q<20000m3/s)流量级多年平均持续天数由94d增加为136d (图2(b))㊂受长江上游水土保持活动影响[21-22],长江年入海沙量自20世纪80年代中期开始显著减少,三峡水库蓄水后减少幅度更为明显(图2(a)),蓄水前和蓄水后多年平均输沙量分别为4.25亿t和1.32亿t (图2(a))㊂长江口径流变差大,历史最大洪峰流量为91800m3/s(1954年8月1日),最小流量仅为6300m3/s(1963年2月20日),相差近15倍,为多分汊系统内主流摆动提供了动力条件㊂长江口为中等潮汐河口,口门处多年平均潮差为2~3m,多年平均流速为1m/s,潮流一天内两涨两落,但涨潮流量和潮差在年际尺度变化不大[13]㊂长江口工程众多,其中北槽深水航道工程㊁北支围垦工程和北港青草沙水源地工程(图1)对汊道演变产生重要影响㊂北槽深水航道工程1998年开工,一期工程起止时间为1998年1月至2001年6月,二期工程起止时间为2002年5月至2004年12月,三期工程起止时间为2006年9月至2010年3月,一㊁二期工程内容包括双导提㊁丁坝建设和疏浚,三期工程主要为疏浚(图1)[23-24]㊂北支围垦工程1958年开始实施,显著缩窄了河床边界(图1)[25-26]㊂北港青草沙水库2007年开始建设,位于北港进口段,束窄了进口边界(图1)[2,27]㊂㊀第4期朱博渊,等:径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制587㊀图2㊀大通站水沙多年变化过程Fig.2Multi-year variation in water and sediment fluxes at Datong station1.2㊀数据处理与研究方法1.2.1㊀径流强度指标大通水文站为长江干流最后一个具有长期水沙观测资料的站位,且大通以下无较大支流入汇(图1),以其1950 2021年水沙系列代表流域进入长江口的水沙过程㊂统计大通站洪水流量级各时段多年平均持续天数,以衡量径流对长江口冲淤作用强度,考虑到长江口造床流量为60400m3/s[15],以60000m3/s以上流量多年平均持续天数(D a)为统计对象㊂1.2.2㊀滞流点位置滞流点附近是泥沙集中落淤区域,其位置迁移影响长江口汊道纵向冲淤,具体定义为在一个全潮过程中河槽水流近底层涨落潮净流程为0的点[28-29],用方程表示如下:S=ʏT0v d t=0(1)式中:S为一个全潮过程中河槽水流近底层某点净流程,m;v为该点t时刻的流速矢量,m/s;T为一个全潮周期,s㊂本文主要关注南北槽滞流点位置,不同时间滞流点位置及对应大通站流量和中浚站潮差来源于文献[30-33]㊂1.2.3㊀地形处理汊道冲淤变化分析涉及多套水下地形测图,其中,北支测图年份为1978年㊁1991年㊁1998年㊁2001年㊁2007年和2013年,南支测图年份为2002年㊁2007年㊁2013年和2017年,北港测图年份为1997年㊁2002年㊁2007年和2013年,南港测图年份为1997年㊁2002年和2007年,北槽和南槽测图年份为1997年㊁2002年㊁2007年㊁2013年和2017年㊂地形测图比尺范围为1ʒ10000~1ʒ120000,测点密度范围为37~171个/km2,588㊀水科学进展第34卷㊀对应空间点距范围为80~150m㊂对地形测图进行数字化,投影坐标系统为北京54坐标系,并将高程基准面统一为理论最低潮面㊂采用克里金空间插值法对数字化后地形测点进行插值,生成连续地形,以计算汊道冲淤速率,对应网格分辨率根据测点平均密度取为100m ˑ100m㊂此外,还从各套地形中提取和从文献[34-37]中收集汊道深泓高程㊂表1㊀北槽冲淤速率还原计算数据Table 1Data for restoration calculation on erosion-㊀㊀㊀deposition rate in North Passage 单位:亿m 3P E D 1997 2002年-1.928 1.0692002 2007年 1.1311.9712007 2013年-5.267 5.1452013 2017年-2.936 3.460北槽于1984年开辟航道以来,以年疏浚量0.12亿m 3维持航深和航宽,1998年实施深水航道工程后,疏浚量显著增大[2]㊂根据北槽各年疏浚量[2,38-39],对北槽冲淤速率还原如式(2),式中各参数取值见表1:V =E +D AP(2)式中:V 为还原后北槽冲淤速率,m /a;E 为根据某2a 地形直接计算得到的北槽冲淤量,m 3;D 为该2a 之间北槽总疏浚量,m 3;A 为计算区域面积,A =349.2km 2;P 为相邻2套地形的时间跨度,a㊂2㊀汊道冲淤分布差异2.1㊀横向冲淤差异表2显示,除北支2001 2007年及2007 2013年㊁南支2002 2007年及2007 2013年和南槽19972002年及2002 2007年外,长江口南北汊道横向冲淤差异主要取决于D a ,D a 越大,北部汊道(北支㊁北港㊁北槽)落潮分流比越大,相应冲刷/淤积速率越大/越小㊁或由淤转冲㊁或冲刷/淤积速率大于/小于南部汊道;南部汊道(南支㊁南港㊁南槽)规律则相反㊂此外,南槽冲淤还受口外风暴潮影响,2002 2007年㊁2007 2013年和2013 2017年3个时段对比,D a ㊁南槽落潮分流比和冲淤速率取值虽符合南部汊道规律,但D a 均维持低值㊁落潮分流比均维持高值条件下,南槽均维持淤积,原因为3个时段内发生的系列风暴潮携带口外泥沙进入南槽[13-14]㊂表2中,V 正值代表淤积㊁负值代表冲刷,北槽冲淤速率为根据航道疏浚还原后的结果;λ为汊道落潮分流比,定义为各级分汊中某汊落潮流量占两汊落潮流量之和的比例㊂表2㊀长江口汊道V 与D a ㊁λ对应关系Table 2Relationship among V ,D a and λin branching channels of Yangtze Estuary时段北支D a /d λ/%V /(m㊃a -1)时段南支D a /d λ/%V /(m㊃a -1)时段北港D a /d λ/%V /(m㊃a -1)1978 1991年60.270.0721991 1998年26 3.660.0502002 2007年4110.300.0361997 2002年2952.17-0.131**** ****年36 3.66-0.0062007 2013年5110.30-0.0132002 2007年449.120.0552001 2007年3-10.300.0282007 2013年5-10.30-0.0372013 2017年996.48-0.0072007 2013年551.910.006时段南港D a /d λ/%V /(m㊃a -1)时段北槽D a /d λ/%V /(m㊃a -1)时段南槽D a /d λ/%V /(m㊃a -1)1997 2002年2947.83-0.1241997 2002年2954.83-0.0411997 2002年2945.17-0.0292002 2007年448.480.1482002 2007年451.520.0792002 2007年450.88-0.0182007 2013年542.87-0.0052007 2013年557.130.0112013 2017年943.630.0302013 2017年956.370.068㊀第4期朱博渊,等:径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制589㊀2.2㊀纵向冲淤差异表3显示长江口南北汊道深泓分段平均高程变化过程(各汊分段剖分情况见图1),可以看出,除北支各时段和南支1998 2002年外,长江口南北汊道内部纵向冲淤差异主要取决于D a,随D a增大,北部汊道(北支㊁北港㊁北槽)上段冲刷速率增大或淤积速率减小㊁下段冲刷速率减小或淤积速率增大,从而淤积重心向下游移动;南部汊道(南支㊁南港㊁南槽)规律则相反㊂南北槽纵向冲淤还受深水航道整治工程和口外风暴潮影响:北槽2007 2010年深泓受深水航道三期工程疏浚(图1)影响显著降低,2010 2019年深泓受南坝田挡沙堤加高工程实施㊁航道疏浚量减小和流域减沙[36,40]影响变幅明显减小;南槽1997 2002年λ较小,但该时期北槽上段丁坝(图1)增强了南槽落潮动力,使得深泓整体冲低㊁集中于中上段(Ⅰ Ⅱ),2002 2007年下段深泓(Ⅲ)受口外风暴潮掀沙影响[13-14]有所冲低㊂表3㊀长江口南北汊道深泓分段平均高程变化Table3Variation in segment-average thalweg elevation in branching channels of Yangtze Estuary年份北支D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ年份南支D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ1978年1991年1998年2001年2007年2013年62636350.273.663.66-10.30-10.30-8.80-10.13-10.05-8.80-6.25-6.28-6.16-5.15-6.70-5.63-6.00-7.95-6.81-5.55-7.10-6.91-6.99-8.741998年2002年2007年2010年2018年3249996.69110.3096.7296.61-23.86-32.43-33.48-32.05-39.70-29.21-30.83-22.66-24.73-33.71-12.25-20.80-20.43-24.10-25.71年份北港D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ年份南港D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ1997年2002年2007年2013年294552.1749.1251.91-14.92-11.78-7.85-15.52-13.48-7.83-15.00-12.33-8.38-16.25-9.77-5.701997年2002年2007年2019年294747.8350.8848.15-16.77-14.95-14.15-15.87-19.75-12.88-17.83-17.13-14.13-15.94-16.85-13.00年份北槽D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ年份南槽D a/dλ/%深泓平均高程/m区段Ⅰ区段Ⅱ区段Ⅲ1997年2002年2007年2010年2019年29491054.8348.4843.2443.13-10.00-9.18-8.08-11.35-9.60-9.00-10.48-10.46-11.03-12.88-13.09-13.58-12.69-12.39-12.611997年2002年2007年2013年294545.1751.5257.13-7.75-9.25-9.86-10.30-6.78-7.45-6.76-6.23-6.50-6.65-7.23-5.372.3㊀冲淤分布动力机制2.3.1㊀横向和纵向冲淤联动机制图3显示,长江口北支㊁北港㊁北槽落潮分流比均随径流流量增大而增大,南支㊁南港㊁南槽落潮分流比均随径流流量增大而减小㊂原因在于2个方面:一是落潮流自身惯性,在长江口 南兴北衰 自然模式下,590㊀水科学进展第34卷㊀南部汊道河底地形普遍较北部汊道低[20],落潮流量越大水流惯性越大,流路趋直,利于北部汊道分流,落潮流量越小水流惯性越小,受地形束缚明显,水流更易进入南部汊道;二是长江口南岸沿线有若干节点[15],落潮流量越大,越利于节点将落潮主流挑向北部汊道㊂图3提供了南北汊道落潮分流比与径流流量(Q)和潮差(T0)的拟合关系,图中潮差均根据3条港潮位站(图1)观测潮位求得,3条港潮位站靠近口门,可近似代表口门处潮汐动力㊂以下3个方面的检验结果反映出拟合方程的可靠性:①相关系数(R2)均在0.6以上(甚至大于0.9)㊂②方程表明北支㊁北港㊁北槽落潮分流比均随径流流量增大而增大㊁随潮差增大而减小;南支㊁南港㊁南槽落潮分流比均随径流流量增大而减小㊁随潮差增大而增大㊂③自南北支至南北槽,径流流量和潮差贡献权重(W Q㊁W T0)分别减小和增大(注:贡献权重为Q或T0前系数绝对值与两变量前系数绝对值之和的比值)㊂图3㊀长江口各汊道λ随Q和T0变化特征Fig.3Variation inλwith runoff discharge(Q)and tidal range(T0)for branching channels of Yangtze Estuary 综合南北汊道落潮分流比对径流流量和潮差变化的响应关系,汊道冲淤有如下联动机制:径流流量大时,各分汊口由南向北的横向水位差大㊁落潮主流向北部汊道偏转(图4(a)),北部汊道落潮分流比大㊁落潮动力强(图4(a)㊁图4(b)),涨潮动力则相对减弱(图4(b)),增强的落潮动力使得北部汊道冲刷加剧或淤积减缓,且由于上段迎流顶冲,冲刷加剧或淤积减缓集中在上段,下段则受涨潮流顶托和上段冲刷泥沙补给而淤积加剧或冲刷减缓,导致淤积重心位于下段(图4(b));南部汊道落潮分流比小㊁落潮动力弱(图4 (a)㊁图4(b)),涨潮动力则相对加强(图4(b)),增强的涨潮动力顶托落潮流㊁减小落潮流速的同时,也带入口外泥沙,使得南部汊道淤积加剧或冲刷减缓,且由于下段涨潮流强劲㊁迎流顶冲,冲刷加剧或淤积减缓集中于下段,上段则受落潮流顶托和下段冲刷泥沙补给而淤积加剧或冲刷减缓,导致淤积重心位于上段㊀第4期朱博渊,等:径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制591㊀(图4(b))㊂径流流量小时,南北汊道冲淤规律相反(图4(a)㊁图4(c))㊂(注:图4(a)中2004 2007年洪季和枯季落潮流量㊁落潮分流比㊁流场分布和沿程潮位资料来源于上海河口海岸科学研究中心水文原型观测资料汇编,同一种颜色的流速箭头或数字代表同一时段资料)图4㊀长江口南北汊道横向和纵向冲淤联动机制Fig.4Linkage mechanism of lateral-longitudinal erosion-deposition pattern between north andsouth branching channels of Yangtze Estuary2.3.2㊀特定汊道问题北支整体冲淤:2007 2013年D a值较小,相比前一时段无明显增大;λ值与前一时段相同,但由前一时段淤积变为该时段冲刷(表2),与围垦工程有关,2001年以前围垦集中于北支上段,2001年以后分布于北支整段(图1),显著束窄了河床边界㊁增强了河槽内涨潮动力,使得2007 2013年涨潮优势流更为明显[26],涨潮流从北支下段冲起大量泥沙(表3),造成北支整体冲刷㊂北支纵向冲淤(表3):1978 1991年D a和λ值较小,淤积重心位于中下段(Ⅱ Ⅲ);1991 1998年D a 值较大,λ值相应增大,淤积重心位于上段(Ⅰ);1998 2001年D a值进一步增大,λ维持较大值,淤积重心仍位于上段(Ⅰ)㊂以上冲淤过程㊁特别是2个洪水时段的冲淤特征与2001年以前北支上段实施的围垦工程有关,围垦对上段具有显著促淤效应(图1)㊂2001 2007年D a值大幅减小,λ变为负值,即倒灌南支,淤积重心位于中下段(Ⅱ Ⅲ),与2001年以后北支下段围垦工程促淤效应有关(图1);2007 2013年D a维持小值,λ维持负值,淤积重心位于上段(Ⅰ),原因在于该时期北支上下段围垦工程均基本完成,束窄河道边界(图1),对涨潮动力具有强化作用[26],且该时期径流动力较弱,使得北支倒灌南支,中下段床面泥沙被强劲的涨潮流冲起携往上游㊁利于上段淤积㊂南支整体冲淤:2002 2007年与2007 2013年2个时段D a和λ均相当,前一时段淤积原因为受北支倒灌泥沙(表2)和上游河段河床质推移补给影响[22,41],后一时段尽管也有北支倒灌泥沙补给(表2),但流域来沙量进一步减小,由前一时段的1.78亿t/a变为后一时段的1.31亿t/a,上游河段可供给河床质数量也明显减少[22,41],故造成冲刷㊂南支纵向冲淤:1998 2002年,D a较大,λ较小,南支深泓整体冲低(表3),淤积重心位于下游河道内㊂该时段受流域特大洪水影响[13],虽然南支λ较小,但落潮分流量绝对值大,将淤积重心推往下游㊂南槽整体冲淤:1997 2002年发生冲刷(表2),不仅与该时段流域大洪水有关[13],也受北槽上段丁坝工程(图1)增强南槽落潮归槽动力[42]的影响;2002 2007年淤积(表2),则因为该时段径流流量偏枯,南槽λ虽有所增大,但落潮分流量绝对值小,口门附近涨潮动力则相对大幅增强,增强的涨潮流和风暴潮从592㊀水科学进展第34卷㊀口外携带泥沙补给南槽[13-14]㊂2.4㊀冲淤分布变化趋势图5显示,在长江口自身 南兴北衰 演变模式[20]和流域水库共同影响下,除河口工程作用时段外,北部汊道λ和河槽容积(C )呈减小的历史过程,南部汊道相反,三峡水库蓄水以后更为明显(南北港λ受北港进口青草沙水库影响[27]除外)㊂与此同时,北部汊道(北支㊁北槽)和南部汊道(南支㊁南港㊁南槽)淤积重心分别呈上移和下移的历史过程[26,43-46]㊂具体对比南北汊道兴衰交替与流域水库建设时间节点(表4),可识别出较好的同步对应关系,进一步说明流域水库的作用㊂图5㊀长江口各汊道λ和C 多年变化过程Fig.5Multi-year variation in λand C for branching channels of Yangtze Estuary表4㊀长江口南北汊道历史演变事件和流域水库建设的对应关系Table 4Conincidences between channel evolution events in Yangtze Estuary and river-dam constructions汊道演变过程与水库建设对应关系北支形成以后超过400a 作为长江口主汊存在,之后小幅淤积并变为支汊,1950s 以后显著淤积[41]1950s 从小幅淤积到显著淤积的转变与流域初期水库建设时间一致白茆沙南北水道形成以后40a 里分别呈萎缩和发展态势,1950s 以后两汊冲淤态势扭转[47-48]1950s 两汊冲淤态势扭转与流域初期水库建设时间一致南北槽形成以后50a 里分别呈萎缩和发展态势,2003年以后两汊冲淤态势扭转[15,38]2003年两汊冲淤态势扭转与三峡水库蓄水时间一致㊀第4期朱博渊,等:径流变化下长江口多分汊系统冲淤分布差异及动力机制593㊀㊀㊀对三峡水库蓄水前后2个时段大通站流量过程进行统计,得到D a多年平均值分别为11d和8d,且60000m3/s以上各流量范围多年平均持续天数均显著减少(图2(b)),说明三峡水库和上游大型梯级水库对径流过程 削峰补枯 调平效应明显㊂随着长江上游大型梯级水库相继运行㊁协防三峡水库,长江口径流过程坦化趋势将得以维持[21]㊂根据南北汊道λ与径流流量关系(图3),北部汊道λ将继续呈减小趋势,汊道整体将呈淤积加剧或冲刷减缓趋势,淤积重心将呈上移趋势;南部汊道λ将继续呈增大趋势,汊道整体将呈冲刷加剧或淤积减缓趋势,淤积重心将呈下移趋势㊂3 对深水航道整治的启示图6(a)显示,南槽滞流点(图6中南槽和北槽滞流点起始位置分别为南槽进口和横沙水文站)随大通站流量增大逐渐移向下游,若同时考虑潮差㊁汊道水深,则可建立较好的定量关系,据此可预测各时间尺度的滞流点位置[28]㊂北槽滞流点位置则不随大通站流量逐渐变化,而是存在临界流量35000m3/s,当流量小于该临界值时,滞流点位于上段;当流量大于该临界值时,滞流点位于下段(图6(b))㊂北槽滞流点活动特征与北支类似,北支受上口分流显著减小和河槽萎缩影响,径流流量超过某个临界值,滞流点显著下移[29],北槽滞流点位于上段时多为枯季㊁位于下段时多为洪季(图6(b)),也体现出流域大洪水对滞流点位置突变的影响,早期研究成果表明,1998年特大洪水期间北槽滞流点持续徘徊于下段,造成下段强淤[49]㊂出现以上现象的原因为长江口落潮水流主要从南部汊道入海,北部汊道分流畅通性相对较差㊂与上述特征对应,北部汊道(北支㊁北槽)虽受长江口涨潮流路偏北影响呈缓慢萎缩态势[20],但历史上发生的流域特大洪水往往成为冲开上口使其迅速发展㊁贯通㊁进而维持生命力的关键动力[15]㊂图6㊀南北槽滞流点位置与径流流量关系Fig.6Relationship between position of stagnation point in North/South Passage and runoff discharge594㊀水科学进展第34卷㊀北槽整体淤积速率显著大于南槽(表2,表3,图5(f)),深水航道工程实施后至2012年北槽回淤量呈逐年上升态势[2],对水深维护不利,本文研究结果表明其原因为北槽落潮分流比持续减小,故建议通过调整工程措施增大北槽落潮分流比㊂同时,深水航道工程实施以来,在丁坝+双导堤阻流和三峡水库调平径流过程使得北槽λ持续减小(图5(e))的背景下,虽然航槽回淤重点部位集中于中下段[23,50],但滩槽总体淤积重心不断向上游移动(表3)[36,43,51],特别是流域大水年向枯水年转变时回淤部位集中于中上段航道与丁坝坝田区域[13-14]㊂与此同时,北槽滞流点虽因疏浚增大河槽容积间歇性向下游迁移[30-31],但随λ减小,多年尺度向上游迁移占主导[16,29,30]㊂三峡水库蓄水前(1950 2002年)至蓄水后(2003 2021年),大通站35000m3/s 以上流量级多年平均持续天数由125d减少为110d,未来随着三峡水库和上游大型梯级水库运用,径流过程持续坦化,滞流点位于北槽上段的频率将增加,北槽深水航道近期以疏浚性维护为主,建议重点关注上段淤积动态,适时调整疏浚区段㊂4㊀结㊀㊀论基于1950 2021年长江口水沙㊁地形和工程资料,采用洪水流量级(大通站流量Q>60000m3/s)多年平均持续天数㊁汊道落潮分流比和滞流点位置等水动力指标,对分汊系统内横向和纵向冲淤规律开展研究,主要结论如下:(1)大通站60000m3/s以上流量多年平均持续天数越大,北部汊道落潮分流比越大㊁南部汊道落潮分流比越小,横向上越利于北部汊道冲刷加剧㊁淤积减缓和南部汊道淤积加剧㊁冲刷减缓,纵向上越利于北部汊道淤积重心下移和南部汊道淤积重心上移㊂(2)分汊系统内冲淤分布差异取决于水流惯性和南岸节点挑流作用下南北汊道落潮分流比随径流流量和潮差的变化规律,并形成横向和纵向冲淤联动机制㊂北支冲淤还受围垦工程影响,南支和南槽部分时段冲淤分别与流域洪水㊁来沙和深水航道工程㊁口外泥沙补给有关㊂(3)随着长江上游大型梯级水库对径流过程调平作用持续,北部汊道整体和上段将维持淤积加剧㊁冲刷减缓趋势,下段将维持冲刷加剧㊁淤积减缓趋势,南部汊道冲淤趋势相反㊂(4)与南槽滞流点位置随径流流量渐变不同,北槽滞流点在上下段之间迁移存在突变性,对应临界径流流量为35000m3/s,在径流过程坦化趋势下,北槽滞流点位于上段的机会增多,建议进行重点关注和适时调整航道疏浚区段㊂参考文献:[1]ROVIRA A,BALLINGER R,IBÁÑEZ C,et al.Sediment imbalances and flooding risk in European deltas and estuaries[J]. Journal of Soils and Sediments,2014,14(8):1493-1512.[2]LUAN H L,DING P X,WANG Z B,et al.Decadal morphological evolution of the Yangtze Estuary in response to river input changes and estuarine engineering projects[J].Geomorphology,2016,265:12-23.[3]XU Y,CAI Y P,SUN T,et al.A multi-scale integrated modeling framework to measure comprehensive impact of coastal reclama-tion activities in Yellow River Estuary,China[J].Marine Pollution Bulletin,2017,122(1/2):27-37.[4]BLUM M D,ROBERTS H H.The Mississippi delta region:past,present,and future[J].Annual Review of Earth and Planetary Sciences,2012,40:655-683.[5]TAN C,HUANG B S,LIU F,et al.Recent morphological changes of the mouth bar in the Modaomen Estuary of the Pearl River Delta:causes and environmental implications[J].Ocean&Coastal Management,2019,181:104896.[6]FRIHY O E.Evaluation of future land-use planning initiatives to shoreline stability of Egyptᶄs northern Nile delta[J].Arabian。

长江口北港分流通道近期演变及治理措施

长江口北港分流通道近期演变及治理措施

摘要 : 南、 北港 分 流 口河段 是 长 江 1 3 ' 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
中 图 法分 类 号 : T V 8 5
1 研 究 背 景
南 北港 分流 口是 长 江 口“ 三级分汊 ” 的第 二 级 分 汉 口, 位 于南 支七 丫口以下至 吴淞 口水 域 , 其 上 游承 接 白茆沙 南 、 北 水道 汇 流 , 下 游分 泄 南 港 和北 港 , 见图 1 。 该 河段 沙洲 众多 、 水 道交错 , 历 史上 在 涨落潮 流 及周 界 条 件 的作用 下 , 分 流 口存 在 着 不 定 周 期 的上 提 下 移循 环 演变 规律 。近 年来 , 随 着 上 游南 支 河 段 出七 、 r口主
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 。


词: 河 势 ;演 变规 律 ;北港 分 流 通 道 ;长 江 口 文 献 标 志 码 :A DO I : 1 0 . 1 6 2 3 2 / j . e n k i . 1 0 0 1 — 4 1 7 9 . 2 0 1 6 . 2 4 . 0 0 3
第2 4期
徐 涛 , 等- 三 峡 水 库 不 同调 控 方 式 对 坝 下 游 河 道 演 变 影 响

长江口南支河床近期冲淤演变机制

长江口南支河床近期冲淤演变机制
刘 杰 ,赵 德 招 ,程 海峰
( 海 河 口海岸 科 学研 究 中心 河 口海岸 交通 行 业 重 点 实验 室 ,上 海 2 10 ) 上 02 1

摘 要 :利 用 19 年 以 来 多期 水 下 地 形 资料 和 两 次 水 文 测 验 资 料 ,分 析 了长 江 口 南支 河床 近 期 的 冲 淤 变 化 ,讨论 了其 演 98 变 的过 程 、 特 点 和机 制 。结 果 表 明 ,近 1 0年 , 南支 河床 在 总体 保 持 稳 定 的 同时 ,呈现 出以 下主 要 变 化特 点 : 1 白 茆沙 北 水 )
而 下 的传 递 过 程 。 北 支 泥 沙 倒 灌 是 南 支 河床 近 期 冲 淤 演 变 的 主要 驱 动 因子 之 一 , 而 南 支 落 潮 水 流 优 势 和 粉 砂 质 河床 边界 条 件 ,促 使 了主 槽 河床 冲 淤 的 自上 而下 传 递 。 河槽 容 积 的扩 大则 是 河 槽 冲 淤 对 流域 来 沙减 小的 响 应 结 果 。 由 于 南 支近 期 冲 淤 演 变 的 内 、外 因子 仍将 存 在 , 未来 一段 时间 内 ,南 支仍 将 延 续 近 期 的 演 变趋 势 。
eo e en r n e oi esuh 3 o t f h a in a a dsol rd si teu s em a d rd s nt o ha dd p s s nt o t; )S uho eXi a d nsn h a eo e n h pt a n i h t ti h t b r
rv r b d e o u in o u h Br n h i h n te Esua y i n lz d,a he e o u i n p o e s h r ce itc ie — e v l to fSo t a c n t e Ya g z t r s a a y e nd t v l to r c s ,c a a t rsi s a d me ha im r s use Th e u t n c t h tt e rv r be fS u h Br n h r mane tbl n t e p s n c n s a e dic s d. e r s lsi dia e t a h i e — d o o t a c e i d sa e i h a t

长江口横沙通道近期演变及水动力特性分析

长江口横沙通道近期演变及水动力特性分析

长江口横沙通道近期演变及水动力特性分析万远扬;孔令双;戚定满;顾峰峰;王巍【摘要】基于近十年来的实测水文地形资料,分析了横沙通道河床演变基本特性和水、沙变化情况,初步揭示了横沙通道的基本演变趋势和动力特性.同时利用数学模型(SWEM),统一边界条件后,详细比较多年来横沙通道水动力因子变化过程,包括潮位、流速、流向、优势流等;通过长系列统一边界的潮流数模计算比较,分析了横沙通道水动力特性.最后结合实测资料及数模计算结果,分析了横沙通道的变化情况与北槽和北港变化情况的基本关系以及基本发展趋势.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2010(031)005【总页数】6页(P373-378)【关键词】SWEM;地形演变;数值模拟;长江口;横沙通道【作者】万远扬;孔令双;戚定满;顾峰峰;王巍【作者单位】上海河口海岸科学研究中心,上海,201201;联合国教科文组织-水教育学院,代尔夫特,2601DA;上海河口海岸科学研究中心,上海,201201;上海河口海岸科学研究中心,上海,201201;上海河口海岸科学研究中心,上海,201201;上海河口海岸科学研究中心,上海,201201【正文语种】中文【中图分类】TV143%O242.1Biography:WAN Yuan-yang(1981-),male,assistant professor.横沙通道(北纬31.3度,东经121.8度,图1)位于长江口长兴岛和横沙岛之间,两侧分别连接长江三角洲最大的2个入海通道——北港与北槽,是北港与北槽之间水量、泥沙交换的重要通道。

目前该通道平均宽约1.2 km,长约8 km,贯通水深约10 m(本文中高程系统均为吴淞基面)。

横沙通道也是长江口水域唯一一条独立的、南北向连通通道,是北港和北槽入海前的勾通交换渠道。

由于该通道相对整个长江口而言尺度甚小,且目前状况良好[1],所以一直以来对该通道的研究较少。

随着长江口航道的持续开发以及崇明三岛战略地位的不断升级[2],有必要深入研究横沙通道的演变规律与发展趋势,以便为附近水域的航道、港区开发提供科学参考。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

长江口北港分流通道近期演变及治理措施吴焱;闫红飞;戴文鸿【摘要】The tributary reaches of Nangang and Beigang channels are the most complex and easily changed ones in Yangtze River estuary, and also the controlling reach in Yangtze River estuary. The evolution of the distributary channel of Beigang is the key in this reach. Based on the field data,the historical and recent evolution mechanism and trend of the distributary channel of Beigang is discussed. The result reveals that the previous evolution of moving up and down in the main passage channel is re-strained by a serious of engineering measures at upper and lower reach in recent years. The stability of the main passage channel of Beigang is threatened by the flood and activity of Biandan shoal. Based on the comprehensive planning of Yangtze River estuary (2004), a new thought to stabilize the distributary channel of Beigang is presented in considerationof the river regime, naviga-tion and utilization of the water and land resources.%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。

【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2016(047)024【总页数】6页(P12-16,31)【关键词】河势;演变规律;北港分流通道;长江口【作者】吴焱;闫红飞;戴文鸿【作者单位】上海勘测设计研究院有限公司,上海200434; 河海大学水利水电学院,江苏南京210098;河海大学水利水电学院,江苏南京210098; 上海市政工程设计研究总院集团有限公司,上海200092;河海大学水利水电学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV85南北港分流口是长江口“三级分汊”的第二级分汊口,位于南支七丫口以下至吴淞口水域,其上游承接白茆沙南、北水道汇流,下游分泄南港和北港,见图1。

该河段沙洲众多、水道交错,历史上在涨落潮流及周界条件的作用下,分流口存在着不定周期的上提下移循环演变规律。

近年来,随着上游南支河段出七丫口主流北偏,南支下段河床演变迅速,尤其是南、北港分流口的演变最为剧烈,分流口不断下移、分流北港通道扭曲变迁。

由于南北港分流口河势是长江口南支以下河势控制的关键[1],针对其近期变化情况,自2007年以来,有关部门在该河段实施了一系列涉水工程措施,以稳定南北港分流口河势,避免因南北港分流口河势变化对上下游河势、航道以及沿江生产等带来较大不利影响。

在涉水工程措施及该河段自然演变规律的共同作用下,近期南北港分流口河势总体相对稳定,历史上周期性的动荡规律得到了一定抑制。

然而,由于该河段规划中的部分河势控制工程尚未实施,使该河段仍然存在河势不稳定的因素。

从历史演变及近期治理来看,南北港分流口河段的演变重点是分流北港通道的演变。

为了进一步对该河段的演变规律及趋势进行深入地认识,为该河段后续综合治理提供参考,本文依据该河段长系列水下地形资料,在前人已有相关研究成果的基础上,对北港分流通道历史演变规律和近期演变情况进行分析、比较,对该河段的演变机理及近期工程措施对其演变趋势的影响进行研究,并探讨该河段下一步的综合治理方向。

南、北港分流口历史上河势演变最为显著的特征就是分流北港通道不定期的“上提下移”循环演变,即长江主流在南门港附近切滩扁担沙体,形成新的分流北港通道以后,在主流顶冲及弯道凹岸水动力条件下,通道南侧边界不断冲刷下移,通道快速发展,相应北侧边界淤涨下延。

在出七丫口主流-新的分流北港通道-北港三者比较顺畅相接的时候,其取代下游原分流北港通道而演变成新的分流北港主通道,原分流北港通道相应逐渐萎缩、消亡。

然后,在南门港附近扁担沙滩面再次切滩形成新的分流北港通道,并重复以上发展、萎缩以至消亡过程,使分流北港通道呈现出不定周期性的冲淤进退与“上提下移”演变规律。

历史上1861~2000年,北港分流通道经历了3次上提、下移的变迁,由于水流切滩产生新的通北港分流通道有4次(见表1)[2]。

南、北港分流口现状分流北港通道主要为新桥通道、新桥水道,分流南港主要为新宝山水道、宝山北水道、南沙头通道下段。

3.1 现状北港分流格局的形成20世纪80年代初,随着南门通道的萎缩,在南沙头通道形成的同时,下扁担沙上沿-5 m串沟贯通,形成新桥通道。

随后,该通道迅速发展,-10 m槽逐步形成,中央沙北水道于1982年消亡后,新桥通道发展成通北港的主分流通道。

新桥通道在1998年以前发展较快,其后新桥通道处于相对稳定期。

2001年,中央沙咀下移至距石头沙钢标11.9 km时,扁担沙南缘-10 m线切开,形成新新桥通道和新桥沙,新新桥通道形成之初发展迅速,相应地新桥通道则出现衰退迹象[3]。

2003~2005年新新桥通道发展速度有所减缓,而新桥通道又有所发展。

2005年以后,新桥通道和新新桥通道的演变出现了新的变化,尽管2007年2月新桥通道下口出现-10 m槽局部中断的现象,且上游通新桥水道的南门通道出现下移,但新桥通道的-5 m和-10 m槽容积均表现为增长,而新新桥通道则出现扭曲、衰退迹象。

3.2 北港分流通道近期演变3.2.1 北港分流区域平面变化1998,1999年大洪水后,上游白茆沙南水道上口冲深扩大,南水道过流增强,此后进口段不断展宽冲深,南水道由此得到发展。

与此同时,白茆沙北水道表现为淤积萎缩,并于1999年汛后-10 m槽中断。

此后,白茆沙南、北水道“南强北弱”的态势持续增强[4]。

随着白茆沙河段“南强北弱”的河势格局进一步加强,出七丫口主流北偏,进而导致近年来扁担沙中下段滩面自上而下的冲刷[5];在涨落潮流的相互作用下,近期扁担沙滩面串沟密布,图2展现了这种冲刷态势。

近年南、北港在新浏河沙头部分流,随着新浏河沙头部的不断冲刷后退,分流北港的新桥通道在落潮流的作用下表现为整体下移,并呈逆时针方向偏转;为了稳定南北港分流口河势,有关部门于2007~2010年在该河段先后实施了一系列工程措施,主要包括新浏河沙头部护滩工程、南沙头通道限流潜堤工程、中央沙头部圈围工程以及青草沙水库工程等,以上工程措施的实施一方面稳定了南北港分流点的位置[6],另一方面基本固化分流北港通道的南侧边界,形成了“南支下段主槽—新桥通道—北港”的微弯顺畅分流通道,增强了现状分流北港通道的水动力条件,相应抑制了扁担沙中下段南缘的向槽淤涨,抑制了扁担沙滩面南门通道的进一步下移、发展。

到2012年,原南门通道已明显萎缩,并呈逐渐消亡的趋势。

但是,在近期出七丫口主流北偏的趋势下,由于下扁担沙体仍处于活动状态,加上南北港分流口位置的相对稳定,使下扁担沙体滩面及南侧受冲,一方面在下扁担沙滩面串沟密布,另一方面下扁担沙南侧呈现出不断冲刷后退的趋势,冲刷下来的部分泥沙在下扁担沙尾部南侧落淤,并对新桥沙进行泥沙补给。

在以上演变条件下,受下扁担沙南侧滩面流以及新桥通道水动力增强的影响,新桥沙上游侧表现为持续冲刷后退,冲刷下来的泥沙在下段南侧及尾部落淤,并不断向南挤压新桥通道主流;但由于新桥通道南侧边界基本固化,主流南移的趋势得到一定的抑制,加上新桥通道水动力条件在一定程度上又得到加强,因此新桥沙近期向南淤涨的趋势也得到相应的抑制,其在平面位置上表现为沿新桥通道主流方向与新桥通道平行下移;据统计,2007~2009年新桥沙-5 m沙尾累计下移近2 200 m,2009~2012年累计下移约3.6 km。

新桥通道南侧岸滩则表现为持续受冲、岸坡陡化、深槽南移,在南侧中央沙圈围工程、青草沙水库保滩工程等的保护下[7],其上段岸滩冲刷后退幅度明显小于下段;而随着其下段岸滩冲刷后退,并逐渐逼近青草沙水库保滩工程外侧,其下段岸滩近期冲刷后退幅度表现为逐年减小(见图3)。

3.2.2 现状分流北港主通道断面变化2005年以后,一方面,下扁担沙尾部南侧不断淤涨下延,并逐渐下延到新新桥通道上口附近,使新新桥通道进流不畅、逐渐萎缩,原本由新新桥通道下泄的部分水流改由新桥通道下泄,增强了新桥通道的水动力条件。

另一方面,新浏河沙头部护滩工程和南沙头通道限流潜堤工程的实施,使南、北港分流口位置相对稳定[8-9],原本由于上、下口下移不同步而逐渐偏转、萎缩的新桥通道,在上口位置相对稳定、下口逐渐下移的过程中,分流进一步得到加强。

图3和图4分别为新桥通道代表断面位置示意图和断面变化图。

由图可知,在中央沙头部护滩和青草沙水库建设的条件下,进口段的1号断面在南侧岸滩表现为持续冲刷变陡,但变幅较小,北侧岸滩在新桥沙受冲下移和下扁担沙尾部淤涨下延的共同作用下,岸滩冲淤交替,但总体表现为-10 m以下岸坡南移、-10 m以上滩面冲刷;位于中上段的2号断面,南侧岸滩延续1号断面的冲刷变陡,其北侧岸滩则表现为冲淤交替变化,表明在随着新桥沙受冲下移的过程中,其头部不断地受到下扁担沙“上冲下淤”的泥沙补给;3,4号断面北侧岸滩淤涨南移明显,相应其南侧岸滩冲刷变陡、深槽南移幅度较大,但由于南侧水库大堤附近保滩工程的保护,在2011年10月至2012年10月,冲刷后退幅度有所减小。

相关文档
最新文档