长江口北槽航道回淤原因分析

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长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽最大浑浊带分布及对北槽淤积的影响

长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽最大浑浊带分布及对北槽淤积的影响

泥沙研究 2005年10月Journal of Sediment Research第5期长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽最大浑浊带分布及对北槽淤积的影响周海1,2,张华2,阮伟2(11河海大学交通与海洋工程学院,江苏南京 210024; 21上海航道勘察设计研究院,上海 200120)摘要:以长江口深水航道治理一期工程实施前后的水文同步测验资料、浮泥观测分析资料、水下地形测量资料以及航槽回淤统计资料等为依据,首次对北槽深水航道一期工程实施前后最大浑浊带的分布规律进行系统总结和分析,研究评价了北槽最大浑浊带的分布对北槽航槽淤积和拦门沙地形发育的影响,研究成果可为北槽深水航道治理二、三期工程的顺利实施提供参考,同时澄清一些认识。

关键词:长江口深水航道治理一期工程;最大浑浊带;回淤;拦门沙中图分类号:U61716 文献标识码:A 文章编号:04682155X(2005)05200582081 引言在河口地区存在盐淡水交汇现象,盐水以异重流形式楔入水体底层,淡水则被托浮在盐水上向外海输送。

当盐淡水混合时,河流携带的泥沙因遇到含电介质的海水及颗粒间的相互碰撞而发生粒聚、沉降。

泥沙下降至盐水楔后因下层环流的作用而向楔顶方向运动并集聚。

因此在楔顶附近泥沙浓度最大,形成最大浑浊带。

早在1893年,在法国的G ironde河口首次观测到最大浑浊带[1]。

此后,Bowden、Uncles&Stenphens、Odd以及P ostma等人对最大浑浊带的分布和形成机理进行了广泛研究。

长江口的盐淡水交汇基本属于缓混合型,有利于最大浑浊带的发育。

从上世纪60年代,国内学者对长江口盐水楔异重流、盐淡水交汇中的最大浑浊带问题、细颗粒泥沙的絮凝和沉降特性、长江河口环流及悬沙输移规律、长江河口的滞流点分布以及水沙运动特性和航槽回淤规律等问题从不同角度进行了研究。

北槽是长江口入海航槽之一(图1)。

长期以来,北槽最大浑浊带的存在和上下摆动,在很大程度上影响着北槽水下拦门沙地形的演变。

长江口拦门沙河段航道回淤的水流动力环境

长江口拦门沙河段航道回淤的水流动力环境
channel,after the 12.5 m channel at the Yangtze estuary being through.2)The correlation between the change of runof and the siltation in the deepwater channel of north passage is not distinct.3)At the mouth bars of the Yangtze
in a dynamic equilibrium which is resulted from the flow dynamic and wave dynamic.W hen it is only under the action of flow dynamic,the riverbed at the mouth bars of the Yangtze estuary is not in an equilibrium state any more,and the scouting depth tends to further develop in the m ain channe1.
文章 编 号 :1002—4972(2016)08—0082—07
Hydrodynam ic condition in channel siltation at the m outh bars of the Yangtze estuary
LIU Meng,HAN Lu,HU Zhi—feng
(Key Laboratory of Estuaries& Coastal Engineering,Ministry of l'ransport, Shanghai Estuarine and Coastal Research Center,Shanghai 201201,China) A bstract:This article researches the hydrodynamic condition in channel sihation at the mouth bars of the Yangtze estuary.From the research results,some perceptions are as follows:1)In the mouth bars,flow dynamic is the main power of erosion in the deep—water channel of north passage,and the erosion power generally enhances in the

深水航道的河势控制和航道回淤问题

深水航道的河势控制和航道回淤问题

me o so gl i fia adeta ac anl.nmarso i v w,血e vr ei erq i sh ot P sae ( P h t d reuao o dl n s r l h e I c cpc i f r tn t u i n s o e e g ur eN r asg N ) i r r m e et h
S a g a 0 0 3 C i a 2 Sa eKe a o a o f t a i ea d C a tl h n h i 2 0 0 , h n ; . tt yL b r tr o u r n o sa y Es n
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J i ,Y h- ig,H i I Lu N UZ iy 2 EQ n n
( . d ii rt nB r uo a ia o h n e a gz s ay 1A m ns ai ue f vg t n a n l i Y n t E t r ,Mi s f rn p r t n t o a N i C sn e u n t o T a s ot i , ir y ao
关键词 :长江 口;河势控制 ;断面调整 ;输沙率 ;减淤
中 图分 类 号 :U 1 . 6 76 文献 标 志 码 :A 文章 编 号 : 10 — 6 8(0 2 0 — 0 1 0 0 3 3 8 2 1 )1 0 0 — 8

长江口北支水道萎缩淤浅分析

长江口北支水道萎缩淤浅分析

长江口北支水道萎缩淤浅分析
刘曦;杨丽君;徐俊杰;陈勇;恽才兴
【期刊名称】《上海国土资源》
【年(卷),期】2010(031)003
【摘要】根据1958~2009年长江口北支水下地形实测数据,基于GIS技术进行计算分析,结果表明:长江口北支水道趋于萎缩淤浅,其发展特征表现在河道宽度缩窄、水深变浅、水域面积减少以及河槽容积缩小;其驱动原因为1955年左右的自然河势调整以及几十年来沿岸人工围垦工程;北支萎缩淤浅造成了水道消亡加速、水沙倒灌风险加大.拟应采取修闸建坝等水利设施,充分利用北支水道的价值,减小其负面风险.
【总页数】6页(P35-40)
【作者】刘曦;杨丽君;徐俊杰;陈勇;恽才兴
【作者单位】上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上海,200072;上海市地质调查研究院,上
海,200072;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062
【正文语种】中文
【中图分类】P737.12+1
【相关文献】
1.长江口北支水道水沙特性分析 [J], 曹民雄;高正荣;胡金义
2.长江天生港水道萎缩的原因及其控制 [J], 陈宝冲
3.1998年洪季长江口北槽下段航道淤浅原因分析 [J], 季岚
4.钱塘江淤浅航道拖带大轮出海的系统分析、决策和实施 [J], 周光明;万荣欣
5.磨刀门水道与洪湾水道分流段近期河道演变分析 [J], 张炯;庄佳
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长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化

长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化

长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化一、引言长江口是我国重要的河口区域之一,也是世界上最大的河口之一。

长江口潮滩是长江河口入海前形成的泥沙富集区,其水动力过程、泥沙输移与冲淤变化对河口地区的生态环境和人类活动有着重要影响。

本文旨在探究长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移机制与冲淤变化规律。

二、长江口潮滩的水动力过程长江口潮滩区域水动力过程主要受长江入海口水动力条件和潮汐作用影响。

长江入海口水动力条件直接影响着潮滩水动力过程的形成和发展。

长江水势的强弱、潮汐的幅度与周期等因素,决定了潮滩区域的水动力过程。

长江入海口水势的强弱对潮滩水动力过程具有重要影响。

在长江入海口,由于江水和海水相互作用,形成了一股定向的排泄流。

入海口的水势强度主要由长江入海流量、堤防水位等参数决定。

水势强度大时,排泄流速度快,可带动泥沙向海洋输移,促进潮滩的冲淤过程。

水势弱时,则泥沙沉积于潮滩区域,导致潮滩发生淤积。

潮滩区域的潮汐作用也对水动力过程产生影响。

潮汐作用主要体现在潮滩区域的潮汐波动过程中。

潮滩地区处在潮汐影响最为显著的沙坪嘴潮滩和梅洲潮滩之间,潮汐波动频繁。

潮滩区域潮汐波动产生的涌浪和涨潮漩涡,影响了水流的速度和方向,导致泥沙的输移与冲淤。

三、长江口潮滩的泥沙输移机制长江口潮滩的泥沙输移主要受水流能力和沉积能力的相互作用影响。

水流能力是指水流对泥沙运动的推动能力,沉积能力是指泥沙在水流的作用下沉积和积聚的能力。

水流能力主要受水势和潮汐作用影响。

长江入海口的水势与潮汐波动的变化会引起泥沙运动的差异。

水势强劲时,水流的能力增大,可将泥沙向外输移;水势较弱时,泥沙沉积于潮滩区域。

潮汐作用则通过潮汐波浪和漩涡的形成,增大了水流对泥沙的推动力,促进了泥沙的输移。

沉积能力主要受泥沙颗粒特性和水流动力学效应影响。

泥沙的颗粒大小和密度决定了其沉积能力。

较细小的泥沙颗粒可以在水流中悬浮,沉积能力较弱;粗大的泥沙颗粒则更容易沉积于潮滩区域。

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤问题31,谈泽炜1 , 李文正1 , 虞志英2金(11 长江口航道建设有限公司, 上海200003; 21 华东师范大学河口海岸国家重点实验室, 上海200062)中图分类号: U 617 文献标识码: A 文章编号: 100323688 (2003) 0520001207在取得上述结果的同时, 也出现不利的方面, 主要是北槽分流比减少和丁坝上游段受丁坝壅水影响及横沙通道冲刷泥沙下泄等出现成片淤积(图22) , 和上一期工程的经验及二期数、物模研究工作的成果表明, 在修筑导堤形成北槽边界、堵截串沟、形成微弯河型之后, 进一步调整流场和地形以减少航道回淤要依靠丁坝群的综合作用。

全方面的问题; 二是通过丁坝群增加航道附近单宽流量, 在目前工程的场合, 上段与下段可能会带来相反的效果, 这也是不能不引起注意的。

图23 5~11 号区段平均落急流速增幅与全槽放宽率关系图22 南港南北槽冲淤变化图(1998209~2002202)丁坝群调整流场主要通过形成治导线来起作用。

治导线的形态特征以平均放宽率Α来表示。

据上海航道设计研究院数学模型成果整理得到不同丁坝布置方案下北槽上、下段治导线的平均放宽率和落急流速增量的关系(图23、图24) , 表明随着整个整治段放宽率的减小, 下段流速渐增而上段流速渐减, 从而对上段河槽地形的调整和航道回淤可能产生不利的影响。

因此, 在评估和比较丁坝布局方案时,必须上、下段综合考虑, 而且要进一步注意通过流场调整达到的地形调整的程度和状态对实现三期工程航道水深目标的影响和效果。

关于整治建筑物的减淤作用问题, 通常关注如何提高航道附近流带的单宽流量, 以减少航道内的泥沙落淤, 这无疑是对的。

但应注意二点: 一是整治汊水流阻力增加引起的潮流量减少, 当潮流量减少到一定程度之后, 单宽流量将不再提高, 这与龙口水流流速随龙口断面变化的情况相仿, 从长期效应看, 整治汊潮量即分流比的减少也会带来河势安图24 1~5 号区段平均落急流速增幅与全槽放宽率关系212 航道轴线定线和疏浚工艺与标准的改进( 1) 由动床冲刷物模试验得到总体工程布置下的冲刷地形和深泓位置, 结合流场和整治建筑物设计条件等, 在工程立项阶段慎重确定了航道轴线位置。

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤问题
金镠;谈泽炜;李文正;虞志英
【期刊名称】《中国港湾建设》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】@@ 在取得上述结果的同时,也出现不利的方面,主要是北槽分流比减少
和丁坝上游段受丁坝壅水影响及横沙通道冲刷泥沙下泄等出现成片淤积(图22),和
上一期工程的经验及二期数、物模研究工作的成果表明,在修筑导堤形成北槽边界、堵截串沟、形成微弯河型之后,进一步调整流场和地形以减少航道回淤要依靠丁坝
群的综合作用.
【总页数】7页(P1-7)
【作者】金镠;谈泽炜;李文正;虞志英
【作者单位】长江口航道建设有限公司,上海,200003;长江口航道建设有限公司,上海,200003;长江口航道建设有限公司,上海,200003;华东师范大学河口海岸国家重
点实验室,上海,200062
【正文语种】中文
【中图分类】U617
【相关文献】
1.长江口深水航道回淤特征与回淤量变化相关因素浅析 [J], 张继承;严明
2.长江口深水航道回淤物理过程分析及减淤思路探讨 [J], 金镠
3.长江口北槽深水航道回淤相关问题分析 [J], 刘猛
4.长江口深水航道的回淤问题 [J], 金鏐;谈泽炜;李文正;虞志英
5.长江口深水航道的回淤问题 [J], 金鏐;谈泽炜;李文正;虞志英
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长江口横沙通道演变对北槽深水航道上段回淤的影响

长江口横沙通道演变对北槽深水航道上段回淤的影响
( 1 : 2 5 0 0 0 0 ) 、 2 0 1 0年 ( 1 : 1 2 0 0 0 0 ) 和2 0 1 3年 ( 1 : 1 5 0 0 0 0 ) 。在 A r c G I S平 台 上 对 海 图 进 行 数 字 化 , 采 集
北 港及 横沙通 道河 槽 的水深 和地貌 数据 。
c o n c e n t r a t i o n o f di f f e r e n t c ha n ne l s i n lo f o d s e a s o n
2 . 2 . 1 实 测 微 地 貌 特 征
沙 波运 动是 长江河 口推 移质运 动 的主要 形式 , 沙 波运 动频 繁 , 河 床 冲淤 不 断交 换 , 会 对 人海 航 道 以 及 河 口工 程 造 成 严 重 的 威 胁 1 7 3 。2 0 1 3年 6月 2 8— 2 9 日在 横 沙 通 道 内 走 航 发 现 大 量 的 沙 波 ( 图3 ) , 统 计 三种 不 同形态 的沙 波 : 堆 状沙 波 ( 图3 ( a ) ) 、 带 状 沙波 ( 图3 ( b ) ) 、 断 续 蛇 曲状 沙 波 ( 图3 ( c ) ) , 共
知横沙 通道 洪季 含沙量 相对 较小 。
2 . 2 实测 微 地 貌 及 其 床 沙 特 征
图 2 洪 季 不 同 河槽 垂 线 平 均 含 沙 量 对 比
F i g . 2 Co mp a r i s o n o f d e p t h・ a v e r a g e d s e di me nt
1 . 2 现 场 测 量 与 室 内分 析
数 据采集 开始 以走 航形 式 ( 2 0 1 3年 6月 2 8—2 9 E t ) , 后 在 沙波 密 集 分布 区域定 点 观 察并 测 量 沙波

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

Re s p o n s e o f d e e p wa t e r c h a n n e l i n n o r t h p a s s a g e t o wa t e r a nd s e di me n t e x c ha ng e
be t we e n c ha nn e l a nd s ho a l i n t he Y a ng t z e e s t p a t t e r n s u n d e r t h e e f f e c t o f t h e t i d a l c u r r e n t s . As f o r t h e Ya n g t z e e s t u a r y , t h e h i g h — c o n c e n t r a t e d mu d
t h e c o h e s i v e i f n e s e d i me n t i n t i d a l c u r r e n t . T h e e f f e c t o f t h e HC MS mo v e me n t t o t h e b a c k — s i l t a t i o n i n t h e d e e p w a t e r
a t t e n t i o n . T h e ie f l d i n v e s t i g a t i o n r e v e a l s t h a t t h e g e n e r a t i o n o f HCMS i S r e l a t e d t o t h e s e t t l e me n t c h a r a c t e r i s t i c s o f
Abs t r ac t :I t i S o n e o f t h e i mp o r t a n t f e a t u r e s f o r c o h e s i v e f i n e s e d i me n t t h a t t h e r e e x i s t d i f f e r e n t

长江口北槽12.5 m深水航道回淤的物理过程

长江口北槽12.5 m深水航道回淤的物理过程

长江口北槽12.5 m深水航道回淤的物理过程应铭;季岚;周海【摘要】The Yangtze Estuary 12.5 m Deep-draft Channel has been available for navigation since March 2010.Despite its enormous economic and social contribution,the problem of back silting is outstanding.The siltation is mainly occurred in the North Passage which crosses the maximum turbidity zone of the Estuary and highly centralized by time and space.The channel middle part is the peak siltationsegment.Meanwhile,most of the siltation appears in flood season from June to November.Based on the hydrological data along the North Passage, it is analyzed that the spatial and temporal distribution and transport laws of tidal flow,sediment and salinity in the North Passage.It is revealed that the main reasons of siltation concentration in the channel middle part during flood season,and the sediment transport physical process during flood and ebb tide cycle is put forward.%长江口12.5 m深水航道于2010年3月贯通,发挥了巨大的经济社会效益,但航道回淤问题十分突出.针对航道回淤总量大、时空集中分布于洪季北槽中段最大浑浊带区段的特点,利用北槽洪季沿程大小潮水文测验资料,分析了水沙盐场的时空分布特征和输移规律,揭示了洪季航道回淤集中在北槽中段的主要原因,并提出了涨落潮周期内航道回淤水沙运动的物理过程.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】9页(P77-85)【关键词】长江口12.5m深水航道;北槽;回淤物理过程;最大浑浊带【作者】应铭;季岚;周海【作者单位】中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120;中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120;中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120【正文语种】中文【中图分类】U612长江口深水航道治理工程是中国规模最大的复杂河口治理工程,长江口12.5 m深水航道2010年3月贯通,之后进行常年疏浚维护。

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

工 程 管 理110科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N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。

该文从工程实践经验出发,探索河道的治理措施,以期能完成河口的工程治理目标。

1 深水航道治理与河床演变深水航道治理和河床演变相互影响,航道的整治影响河床的演变,同时河床演变也将对航道治理带来不可避免的变化。

1.1航道治理对河床演变的影响丁坝的阻水作用是河床整治工程的重中之重。

南导堤将流水对两个沙洲的绕流变为对一个沙洲的绕流,加之一二三期治理工程的作用,以消除水流在九段沙头漫滩流与江亚南沙尾部所消耗的能量。

丁坝群的阻水作用增强了北槽的水流阻力,但北导堤挡住横沙东滩由风浪掀沙而进入北槽的泥沙和横沙东滩窜沟由落潮流带进北槽的泥沙,使这些泥沙回归北港,这部分泥沙对北港河道增加的水流阻力和丁坝群增加的北槽阻力可以达到平衡。

长江口深水航道河床演变与航道回淤研究

长江口深水航道河床演变与航道回淤研究

长江口深水航道河床演变与航道回淤研究【摘要】:河口是海陆相互作用的界面,受到流域来水来沙和外海波浪、潮汐、盐淡水混合等多种因子的叠加作用,形成了复杂的水流动力和泥沙运动条件。

经过长期自然演变,河口形成了与自然水流和泥沙条件相适应的平衡地貌形态。

人类进行的航道整治工程,即使调整或改变其中的一个因子,都将引起其它因子的变化,航道整治工程与河口动力、沉积和地貌形态之间存在复杂的响应过程。

长江口深水航道治理是我国水运交通行业关注的热点,又是世界河口治理的难点。

周边河势的新变化、河口细颗粒泥沙运动理论的不完备和现有模型试验技术的不完善,使得工程前难以精确预测工程后的实施效果。

长江口深水航道治理一、二期工程取得了巨大的成功,但在二期工程完成后,北槽水流、泥沙和地形边界条件出现了新的不利航道建设维护的方向变化,上航道淤积强度增大。

为此,本论文收集和整理了1998年长江口深水航道治理一期工程开工以来系列的原型水文、泥沙、地形和航道回淤资料,试图对长江口深水航道整治工程的河床冲淤调整作用、深水航道回淤的时空变化规律及二期工程后上航道集中回淤的机理和减淤对策等几个问题开展研究。

获得的主要认识如下:“宽间距双导堤+长丁坝群”河床调整作用长江口深水航道整治工程采用“宽间距双导堤+长丁坝群”的平面布置形式,其设计思想为“导流、挡沙、减淤”。

一、二期工程实施后,北槽(丁坝段)河床冲淤演变特点为“丁坝缩窄河道、主槽冲刷加深、坝田边滩淤涨”。

一、二期工程引起的(丁坝段)主槽河床冲刷效应持续至整治工程完工1年左右,调整后的航道自然水深保持在8~9m。

在一、二期工程实施阶段,(丁坝段)主槽河床冲刷量与丁坝长度具有较好的正相关关系,平均每km丁坝长度可引起主槽冲刷量达761万m~3。

综上可知,“宽间距双导堤+长丁坝群”整治建筑物在工程实施阶段(1998—2005)展示出良好的“导流、挡沙、减淤”效果,具体表现为北槽水流向中泓汇聚,不同阶段工程实施后相应的(丁坝段)主槽冲刷增深,航道成槽率高,在疏浚工程的配合下,深水航道一、二期工程的预定目标(航道水深8.5m和10m)顺利实现。

长江口深水航道三期工程北槽演变特征及航道回淤部分原因分析

长江口深水航道三期工程北槽演变特征及航道回淤部分原因分析

o f t h e Y a n g t z e R i v e r d e e p w a t e r n a v i g a t i o n c h a n n e l p r o j e c t f r o m 2 0 0 4 t o 2 0 0 7 i s a n a l y z e d . T h e r e s u l t s s h o w t h a t
t h e p r i n c i p l e o f‘ ‘ d e p o s i t i n f l o o d s e a s o n w h i l e e r o s i o n i n d r y s e a s o n ’ ’ a p p l i e s g e n e r a l l y t o t h e mo u t h b a r z o n e o f t h e n o t r h p a s s a g e . B e s i d e s , t h e n o t r h b e a c h o f t h e u p s t r e a m o f t h e n o th r p a s s a g e d e p o s i t s a l l t h e t i me . De p o s i t i o n a l s o h a p p e n s o n t h e s o u t h b e a c h n e a r W3 , wh i c h l e a d s t o a h i g h s l o p e o f t h e s h o a 1 . I n a d d i t i o n , t h e n o n l i n e a r n e g a t i v e c o r r e l a t i o n e f f e c t b e t we e n t h e d e p t h r a t i o o f t h e s o u t h s h o a l c h a n n e l a n d t h e c h a n n e l s i l t a t i o n v o l u me i s s i g n i i f c a n t l y s t r o n g . S e v e r a l r e a s o n s c a n b e c o n c l u d e d t o e x p l a i n t h e h i g h s i l t a t i o n v o l u me i n t h e n a v i g a t i o n c h a n n e l , s u c h a s t h e c o n t i n u o u s d e p o s i t i o n a t t h e W3 s o u t h b e a c h , s ma l l d e p t h r a t i o o f t h e s h o a l c h a n n e l , h i g h s l o p e o f t h e b e a c h a n d t h e 刘 高峰 , Nhomakorabea 文 华

长江口深水航道治理工程不同阶段北槽丁坝群坝田泥沙冲淤分析

长江口深水航道治理工程不同阶段北槽丁坝群坝田泥沙冲淤分析

长江口深水航道治理工程不同阶段北槽丁坝群坝田泥沙冲淤分析张功瑾;路川藤;罗小峰;白一冰【摘要】根据长江口深水航道治理工程不同阶段的地形分析,定量分析不同工程阶段影响下北槽丁坝群坝田冲淤厚度以及地形变化.结果表明:在不同的工程阶段,北槽南北侧坝田冲淤差异受工程进度影响,总体呈逐年淤积趋势,南北侧坝田呈"洪季多淤、枯季少淤积"的状态,北侧坝田淤积厚度大于南侧.北槽主槽与坝田地形变化在2010年之前变化较大,2010年之后,主槽基本趋于稳定,变化较缓,坝田则持续淤积.%Based on the topographic data of different project stages of the Yangtze estuary deep waterway project, this paper quantitatively analyzes the scouring and deposition thickness of field in the north-channel spur dikes.Analyzing the differences between the north and south field of spur dikes in different stages affected by the progress of the project, we know that it deposits annually, more in the flood season and less in the dry season;the deposition thickness on the north side is more than that on the south side.The terrain changes of main channel and spur dikes fields are great before 2010, and the main channel tends to be stable, with a slow change, while the dam continues depositing after 2010.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】6页(P121-125,143)【关键词】长江口;深水航道治理工程;泥沙冲淤;坝田【作者】张功瑾;路川藤;罗小峰;白一冰【作者单位】南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京210029;南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京210029;南京水利科学研究院, 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】U617长江口深水航道治理工程按照“一次规划,分期建设,分期见效”的原则,自1998年1月27日一期工程开工以来,经历了13年、共3期工程的建设,全面实现了工程建设目标[1](图1)。

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

月实现了 8 . 5 m ( 理论最低潮面下 ) 的目标水深 , 2 0 0 2 年9 月通过 国家验收 ; 二期工程于 2 0 0 2 年4 月开工 , 2 0 0 4 年底 南 、 北 导堤 和 丁坝 全部 整治 建 筑物 完成 , 2 0 0 5 年3 月 水深 1 0 . 0 i n 的北槽 双 向航道 全 线贯通 , 2 0 0 5 年1 1 月 通过 国家 验 收 ; 三 期 工程 于 2 0 1 0 年3 月1 4日实 现 1 2 . 5 I l l 航道 水深 目标 , 并于2 0 1 1 年5 月1 8 E t 通过 国家 竣工
验 收 。长 江 口三 期 1 2 . 5 m深 水 航道 全 长 9 2 . 2 k m, 自上 而下 可 分 为南港 段 、 圆 圆沙 段 、 北 槽段 及 口外 段 , 其 中 北槽 段 范 围 为 W2 一 W4 ( 疏 浚单 元 B — x) , 长度 4 7 k m( 图1 ) 。三期 l 2 . 5 m深水 航道 开 通 以后 , 为 国家发挥 巨大
经济效益 和社会效益 , 取得了多项创新成果[ 6 1 。 由于长 江 口河 口的水 沙 的 复杂性 , 长 江 口深水 航 道治 理工 程 一直 以来是 我 国水 运交 通行 业 和世界 河 口 航 道治 理 的 难 点 , 其航 道 回淤 问题 非 常 突 出 1 , 2 0 1 0 ~2 0 1 2 年3 a 回淤 总量 年 均 约为 8 9 0 0 万I n ( 包 括短 期 骤 淤量 年均 约 1 2 0 0 万i n ) 。本 文 以北槽 航 道为 研究 对 象 , 利用 1 9 9 7 年 以来 多年 实测 水深 资料 和北 槽深水 航 道
枯季 回淤差异 大 , 洪季期 间的 回淤量 占全年该段航道 回淤量的 8 0 %以上 ; ( 5 ) J L 槽航道南北 回淤差异大 ,

长江口拦门沙河段航道回淤的波浪动力环境Ⅲ:对航道回淤的影响

长江口拦门沙河段航道回淤的波浪动力环境Ⅲ:对航道回淤的影响

浮泥量也越 大且持 续存在 时间也越 长;2)较 强波浪荷载作 用会 引起 大量细颗粒泥 沙从 河床 内部渗 出,这 些细颗粒泥 沙就 是
形 成 航 道 内大 量 浮 泥 的 主要 物质 基 础 ;3) 北槽 深 水航 道 的 回 淤量 变化 与长 江 口拦 门 沙 河段 的 波 浪 变化 在 宏 观 上 和 微 观 过 程
estuary;wave;fluid mud;back silting amount
1 研 究 背景 波浪 是 岸滩 演 变 、海 港 和 海 岸 工 程 最 重 要 的
动力 因素 和 作 用 力 ¨ 。长 江 口拦 门 沙 河 段 空 间 尺
度非 常庞 大 ,虽 然受 海 洋 动 力 和 径 流 动 力 共 同作 用 ,但相 比而 言 ,海 洋 动 力 要 强 得 多 ,两 者 非 同 一 量 级 ,该河 段 的滩 槽 泥 沙 交 换 正 是 在 这 种 动力
waves caused by typhoon,effects on the bed don’t end right the moment and will last a period of time. K eywords:mouth bars of the Yangtze River estuar y ;deep—water channel at north passage of the Yangtze
passage in the mouth bars of the Yangtze estuary.The results indicate that:1)There is a close relation between the
fluid m ud in the deep—water channel at north passage and the wave in the m outh bars.The am ount of fluid m ud has positive correlation with the wave energy,the m ore wave energy,ger the wave

长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析

长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析

长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析丁磊;窦希萍;高祥宇;潘昀;焦增祥【摘要】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段以下为只段,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.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】7页(P97-103)【关键词】深水航道;混沌特征;回淤量;时间序列【作者】丁磊;窦希萍;高祥宇;潘昀;焦增祥【作者单位】南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】U61长江口深水航道治理工程是国内规模最大水运工程之一,目前面临着较严重的航道回淤问题。

长江口深水航道治理一期工程实施后北槽冲淤分析

长江口深水航道治理一期工程实施后北槽冲淤分析

长江口深水航道治理一期工程实施后北槽冲淤分析刘杰;陈吉余;乐嘉海;曹勇【期刊名称】《泥沙研究》【年(卷),期】2004()5【摘要】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。

【总页数】8页(P15-22)【关键词】长江口;深水航道;治理工程;北槽;冲淤【作者】刘杰;陈吉余;乐嘉海;曹勇【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室;交通部科学研究院河口海岸科学研究中心【正文语种】中文【中图分类】S613【相关文献】1.长江口深水航道治理工程不同阶段北槽丁坝群坝田泥沙冲淤分析 [J], 张功瑾;路川藤;罗小峰;白一冰2.长江口深水航道三期工程北槽演变特征及航道回淤部分原因分析 [J], 刘高峰;郭文华3.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 [J], 刘杰;陈吉余;乐嘉海;黄仁元4.长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽最大浑浊带分布及对北槽淤积的影响[J], 周海;张华;阮伟5.长江口深水航道治理一期工程实施对北槽拦门沙的影响 [J], 刘杰;乐嘉海;胡志峰;丁光明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

长江口北槽挖槽段泥沙淤积特性研究

长江口北槽挖槽段泥沙淤积特性研究

长江口北槽挖槽段泥沙淤积特性研究
张栋梁;姚金元
【期刊名称】《泥沙研究》
【年(卷),期】1993()3
【摘要】本文通过近几年的大量实测资料分析北槽挖槽段泥沙淤积特性,并解释其产生的原因。

研究表明:北槽挖槽段泥沙淤积呈三峰型,其主要淤积部位在264-271灯浮区,南槽、北港水沙与北槽交换的影响使得北槽拦门沙位置上移。

三峰型淤积机理各不相同,桃汛时泥沙主要在3^#测点附近集中淤积,洪汛时泥沙在北槽全槽淤积,汛后期泥沙在挖槽段内淤积,实质是洪汛北槽下段的淤积泥沙在时间和空间上的调整。

【总页数】13页(P66-78)
【关键词】长江口;泥沙淤积;挖槽段
【作者】张栋梁;姚金元
【作者单位】上海交通大学工程力学系;上海航道局设计研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TV148.1
【相关文献】
1.长江口北槽洪季断面流速分布与泥沙输运特性 [J], 谢火艳;高敏;王如生;张国安
2.滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析 [J], 金缪;虞志英;何青
3.滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析 [J], 金镠;虞志英;何青
4.长江口北槽挖槽段泥沙淤积机理探讨 [J], 张栋梁;孙建国
5.长江口北槽黏性细颗粒泥沙特性的试验研究 [J], 杨扬;庞重光;金鹰;周晶晶因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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长江口北槽航道回淤原因分析谈泽炜,范期锦,郑文燕,朱剑飞【摘要】摘要:针对2005年以来北槽深水航道回淤量增大且主要集中于中段的特征,系统分析泥沙条件和水动力条件等各类因素变化的影响,指出导致中段回淤量增大的主要原因,提出制定减淤措施方案的思路。

【期刊名称】水运工程【年(卷),期】2009(000)006【总页数】12【关键词】长江口;北槽;回淤;原因·航道及船闸·1 北槽航道回淤的特征长江口深水航道疏浚单元划分见图1。

近年来北槽航道的年回淤量及各疏浚单元年回淤量的分布见表1和图2。

北槽航道回淤的主要特征:1 )二期工程后淤积量明显增大,已大大超过二期初设阶段预测的年维护量2 500万m3;2 )分布集中,H—N单元16 km长航道(占二期航道总长73.45 km的22%)内的回淤量占总回淤量的60%~70%;3 )2005年后,回淤量逐年增大;4 )洪枯季的淤积规律不变(表2)。

规律不变有二层含义:一是从一期工程后至今,洪季(5—10月)淤积量占全年80%左右的比重一直未变;二是北槽中段(H—N单元)与全槽其它各段并无不同:洪、枯季淤积量之比均约为8:2。

2 北槽航道回淤原因分析泥沙在航槽中淤积,主要有两种形态:一是河床表层的泥沙(底沙)在水流的搬运下自上游向下游的运移,表现为一种缓慢的床面高程的过程性抬升,在长江口运移速度一般数公里/年;二是河床面以上的水体中的悬沙因水流的输沙动力不足落淤至床面,导致航槽淤浅。

长江口水体含沙量洪季平均约1.0 kg/m3,枯季约0.5 kg/m3,悬沙淤积量的大小取决于水体含沙量(含沙量高则淤强大)、滩槽高差(淤强大致与槽滩水深比的二次方成正比)、流速(流速越大,挟沙力越大,淤强小)和细颗粒泥沙的絮凝条件(絮凝泥沙团的沉降速度可达0.5~0.8 mm/s,比离散泥沙沉速大十几倍)等。

因此,对于北槽航道严重回淤的原因,应当从上述泥沙条件(包含底沙和悬沙)和动力条件(对淤强有明显影响的地形条件——滩槽差、流场条件——流速及其纵横向分布、絮凝条件等)两方面入手,针对前述回淤特征,从空间上重点关注中段,时间上重点关注2005年前后这些淤积条件的变化[1]。

2.1 泥沙条件的变化2.1.1 上游来沙。

1 )悬沙。

大通站多年悬沙输沙量约4.86亿t,但近年已锐减到1亿t左右(图3)。

因此,通过北槽进口带入北槽的悬沙含量的变化不是北槽回淤量增大的原因。

2 )底沙。

自2001年起,上游南港河段主流北偏,冲刷瑞丰沙腰部,加之人工大量采砂,瑞丰沙下沙体不断减小(图4)。

2003年8月至2005年11月是下沙体冲蚀最快的时段。

2000年2月至2007年2月10 m等深线以上的沙体体积累计减少了约1.4亿m3,其中,因周边工程陆域形成的需要从瑞丰沙采走的沙量估计应超过6 000万m3,其余泥沙尚有一部分进了南槽。

因此,估算有数千万m3的泥沙随落潮流逐渐输入北槽。

进入北槽的泥沙主要以底沙形态向下输移,引起北槽出现了较长周期的过程性淤积(图5)。

由于航槽一直在以疏浚手段维护一定的通航水深,图中以滩地的冲淤来表示此变化。

由图5可见,进入北槽的泥沙,首先于2004年在进口段导致滩面淤积。

2004年2月至2005年 2月的冲淤图(图6)清楚地反映了这一变化。

由图5可知,这部分底沙约在2005年至2006年开始使中段的边滩淤高,正是困难段回淤量渐增的时期。

到2007年,这部分底沙对边滩的淤涨作用已下移到W3以下,而W3以上边滩则开始了恢复性冲刷(图7)。

前列表1中,2004年全槽回淤量仅1 705万m3,比2001—2003年均少,上段8.5 m航道水深的维护并未出现困难;而2007年中段边滩已明显进入恢复性冲刷,但2008年H-N段的回淤量仍高达4 103万m3。

这说明瑞丰沙下泄的泥沙并非中段严重回淤的主体物质来源。

但是,2005年起北槽边滩(特别是南边滩)的淤涨,显著增大了中段的滩槽高差,使得悬沙落淤强度增大。

总之,由于近年南港河势的变化,相当数量的底沙在北槽过境,不仅造成了滩地自上游而下游的过程性淤高,也加剧了2005年以来中段的回淤,但并不是中段淤积的主要泥沙来源。

2.1.2 涨潮流输沙北槽水体含沙量与潮汐的关系可概括为:大潮(潮差大)含沙量高,且大潮期涨潮含沙量明显大于落潮。

1991年2—3月测得大潮落潮平均含沙量为0.623 kg/m3,而涨潮平均含沙量却达0.912 kg/m3;图8给出的2008年8月水文测验的成果也反映出北槽大潮涨潮平均含沙量在1.0 kg/m3左右,而落潮平均在0.7 kg/m3左右,W3附近的CSW垂线平均含沙量则更高些,涨潮为1.83 kg/m3,落潮为1.13 kg/m3。

多年的观测资料证明,尽管1985年以后上游来沙锐减,但横沙以下长江口水域的悬沙含沙量及其季节性变化和随潮汐而变的规律均未改变,说明北槽的水体含沙量主要受潮汐动力控制。

口外浅滩的泥沙取之不尽,潮汐动力生生不息,北槽水体中0.5~1.0 kg/m3的泥沙将永远是航道回淤的泥沙来源。

但是,既然主要受潮汐动力控制的口外来沙并未在2004年以后有明显的增减变化,也就不能认为它是造成2005年后主要在H-N局部区段回淤量骤增的主要原因。

2.1.3 槽内滩面泥沙的补给深水航道治理工程以来,北槽19座丁坝间的坝田区累计淤积泥沙已超过3.0亿m3,大部分坝田区滩面高程已达±0 m左右。

遇风浪作用时,水深变浅了的坝田区易使波高1~2 m的波浪即产生破碎,从而使滩面泥沙掀扬,并在潮流作用下分选,细颗粒泥沙被带出坝田,增大附近水域水体中的含沙量。

2008年8月,“凤凰”台风后发现北槽内,特别是偏下段的坝田区明显冲刷,高程降低(图9),说明坝田区在风浪天的掀沙会增大北槽的水体含沙量。

由于近年来南导堤外侧九段沙滩面的持续淤高,S3-S4丁坝及其上/下游的南导堤内外泥面已超过+2.0 m(图10)。

近期在附近做的多点OBS断面含沙量观测也发现,大风天存在九段沙滩面掀沙,较高浓度(6 kg/m3)的含沙水体在涨潮时会越过南导堤向北输移进坝田区。

坝田区和九段沙的淤高近年均呈缓慢发展之势,从时间上与北槽中段回淤量的增大是较协调的;而且,九段沙淤涨较高的部位及同样淤涨较高的邻近的S3—S5丁坝间的坝田区均距北槽中段航道最近。

因此,坝田区泥沙的掀扬运移,应当对中段航道回淤起到重要的沙源补给作用。

图11是典型的北槽涨落潮流场图。

由图中可知,北槽航道及其两侧的水流,无论涨落潮,水流方向基本平行于航道轴线,夹角一般不大于10°。

大量研究表明,北槽内滩面泥沙特别是航道南侧的泥沙基本在南侧向下游输移,而且槽外至丁坝坝头之间滩面坡度一般缓于1/100,很难认为,滩面泥沙能直接由水流输运入槽。

根据2006—2008年河床质采样的资料,在W3断面,槽中采样点的中值粒径平均值约为0.022 5 mm,而南侧滩地采样点的中值粒径平均值约为0.040 3 mm,显然滩粗槽细。

这些分析说明,北槽内的滩槽泥沙交换或滩面泥沙对航槽的补给,是以滩面泥沙在风浪作用下掀扬分选,从而增大水体含沙量,在航槽范围内以悬沙落淤的形式为航槽回淤做出贡献的。

除台风骤淤会出现短期、局部的大量淤积外,2005年后北槽中段的大量淤积,主要是一种持续的常态淤积。

滩面泥沙的补给,显然还不是最主要的原因。

2.1.4 近底高浓度含沙水体的影响长江口水体含沙量具有表层较低,向下逐渐增大的垂线分布特征。

近底层高浓度含沙水体的生成及运移规律一直是考虑航道淤积问题时的关注点。

但是,限于目前的观测及实验手段和影响因素的复杂性,现场实测资料还十分缺乏。

在北槽回淤原因分析及对策措施研究过程中,有3次现场测验测到了近底较高的水体含沙量。

一次是2007年8月,长江口水文水资源勘测局在现场水文测验时,在CSW垂线上,测到距滩面30 cm处43 kg/m3的极高含沙量。

该垂线位于W3附近航道北侧的滩面处,局部涨潮流速高于北槽内所有其它垂线,且测验期(8月14—17日)正值一“出海低压”影响长江口(风力7—8级),又在“0709圣帕”台风(19日开始影响长江口)来袭之前。

又,经查,2005年8月该垂线测得的底层最大含沙量为6.6 kg/m3;2008年8月该垂线测得的底层最大含沙量为9.41 kg/m3。

由此推测,该含沙量数据可能有一定的偶然性。

另一次是2007年8月13日—17日,华东师范大学在W3以上(相当于疏浚I单元)航道南侧200 m外用座底式观测架OBS仪器测得距底30 cm处含沙量25 kg/m3。

第三次是2008年1月上海河口海岸科学研究中心在W3上下游、航道南北侧布置了4个座底式观测架(平面位置见图12)。

其中TR4与第二次测验所使用的仪器、布设位置和测得的最大含沙量均相同,采用ADCP测流,OBS测泥沙浓度。

该处测得的最大含沙量也是第三次测验的4个位置中观测到的最大值,以下作为重点分析。

TR4距底30 cm处最大含沙量的历时变化见图13;第27个涨潮过程的近底流速与含沙量过程见图14。

图13中第26~28个潮周期对应于农历12月初九至初十(小潮),涨潮期含沙量显著高于落潮期,最高达(第27个潮周期)26.21 kg/m3。

从图14可知,在1个潮周期过程中,最高含沙量出现在涨急后期流速减小的过程中,说明增大的含沙量不是当地起动的泥沙,而是随涨潮流从W3以下段输送来的泥沙。

涨潮时,W3以下段动力是由下向上渐增的,具备把泥沙运入W3以上的动力条件,而W3以上流速则明显减小,悬沙落淤,近底浓度升高,这是可以理解的。

又,在潮周期数19以后的时段,#10抛泥区日抛泥强度高达11万~14万m3(2008年1月后已严格控制),显然也增加了涨潮时段TR4处的含沙浓度。

但是,TR1站距#10抛泥区更近,而同期测得的最大含沙量仅7.5 kg/m3(图15)。

考虑到TR1位于W3下游处,涨潮动力仍较强劲,结合前面的分析,可以认为,近底高浓度含沙量更容易出现在动力减弱的时段和区段。

值得注意的是,这次观测期(2008年1月3日—18日)内经历了一次寒潮过程,时间从1月12日—17日(潮周期数为16~26),TR3处测得的最大平均波高达1.36 m,联系到前述2007年8月TR4处及CSW处均是在恶劣气象条件下测到近底部高含沙量,应当说2处3次测到的特殊大值均与风浪作用有关。

从图13和图15可以看出,在1~20潮周期范围内,10余天中,甚至经过了9~15(相当于农历初一至初四)的大潮期,只要没有较大的风浪,近底含沙量最高不过8 kg/m3,仍在长江口区内近滩面处的正常含沙量范围中。

因此,可以认为,北槽中段近底部高浓度含沙水体的出现,最主要的原因还是风浪天使北槽口外及滩地掀沙随涨潮流大量进入W3以上的中段,而中、下段涨潮动力的差异(参见图17)导致中段落淤增强,近底含沙量显著增大。

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