不同引河长度下河口闸下淤积形态数值研究
合集下载
相关主题
- 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、"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、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)。
第３ ４卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ８ 月
水
道 港 口
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ ．２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈａｒ ｂ ｏ ｒ
不 同 弓 Ｉ 河 长 度 下 河 口 闸 下 淤 积 形 态 数 值 研 究
随着 社会 经 济不 断发 展 ， 河 口地 区的重 要性 日益 凸 。 为满 足船舶 航 运 、 防洪 排涝 以及 水 资 源综 合 利用
等需 求 ， 越 来越 多 的河 口均 已建 闸 ， 成 为改 善河 口条件 的 重要 手段 之 一 。 但 是 已有 Ｔ 程经 验 表 明 ， 占显 著
流， 岸线 ｆ ｝ Ｈ 折、 水 深较 浅 、 河 宽较 窄 ， 河 道宽 度 ２ １ ０ ～ ４ ０ ０ １ Ｔ Ｉ 。 在 河道 弯 曲的 凹岸一 般有 深槽 ， 水 深达 ５ ～ １ ０ １ １ １ ， 【 ＿ １
段 的水 深也 达 ５ ～ １ ０ １ Ｔ Ｉ ， 其余 的水 深在 ５ ｍ 以内 。 口外海 域 岛屿星 罗棋 布 ， 水 道纵 横交 错 ， 沟槽 、 浅 滩相 问 分
不 同 引河长度 建 闸后 闸下河道 淤 积形态 及最 大淤 积强 度特 征 的还 不 多 。 采 用平 面二 维水 沙模 型 ， 研 究 引河 长度Ｆ ｝ １ 长变 短乃 至 ｎ外 建 闸闸下 淤积形 态 和淤积 特点 ， 可 为河 广 １ 建 闸规划 与设计 提供 参考 。 本 文 以甬江建 闸 ］ 程 为例 ， 计 算 不同 闸址方案 实施 后 的年泥 沙 回淤分 布情况 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ｌ 一 ２ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ － ０ ５
作者简介 ： 马洪亮（ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 汀苏省张家港人 ， 硕士研究生 ， 主要从事河 口海岸水 动力模拟研究 ．
Ｂｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ： ＭＡ Ｈｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ａ ｒ ￣ ｇ （ １ ９ ８ ７ －） ， ： 【 Ｊ ｌ ｅ． ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ．
３ ４ ６
水
道 港 口
第３ ４卷第 ４期
案一 ～ 方案四。 闸址距 河 口距 离 为 １ ７ ． ６ ｋ ｍ、 ８ ． ２ ｋ ｍ、 １ ． ５ ｋ ｍ（ 方 案 四位 于 口门外侧 ） ， 各 闸址 方 案均 包 括 船 闸 、 导 流堤 、 泄 洪 闸及堵 坝等水 下建筑物 。
海 港 水 沙 运 动 和地 形 变 化 的影 响 。 计 算 结 果表 明 ： 在 Ｉ 游 径 流 及 外海 来 沙 相 同 的条 件 下 ， 闸址 离 河 口越
近， 闸下河道 冈建 闸引起的淤积量越小 ． 但 闸下淤积强 度越 高 ； 建 闸对北仑港 区无 显著影 响， 对镇海港
影 响较 大 ， 闸址 位 于镇 海 港 Ｉ 游时 ， ｌ １ ｆ Ｉ Ｊ 川 ： Ｆ － Ｆ 港Ｉ Ｘ越 近 ， 淤积 影 响越 著 。 关 键词 ： 河 口建 闸 ； 闸下淤积 ； 平面 ： 二 维 水 沙馍 删 中 图分 类号 ： Ｔ Ｖ １ ４ ８ ． １ ： ０ ２ ４ ２ ． １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ５ — ８ ４ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ３ ４ ４ — ０ ８
马 洪亮 ， 董 佳， 曲红 玲
（ 江苏 省交通 规 划设计 院股 份有 限 公司 ， 南京 ２ １ ０ ０ ０ ５ ）
摘 要： 闸下淤积是河 ［ ｊ 建闸的关键 问题 ， 直接关 系到 程的成败。 基 甬江及 【 Ｊ 外海域金塘 水道实测水
义泥沙 资料 ， 建立平面二维水 沙数学模型 ， 分析 汁算不 同引河长度 下的闸下淤积特点 以及对北 仑港 区 、 镇
比例 的建 闸河 口闸下淤 积严重 ， 引 发通航 、 行洪 、 水 环境 等一 系列 的问题 ， 闸下淤积 的预 报及 防淤 减淤措 施 一
直是水利 一 Ｉ 程 中面待解决的问题 。 关于这 方而的研究 日 前采用较多的是现场资料分析［ ２ 引、 半经验半理论公
式 。 以及 针 列‘ 。 某 一河 口建立 河 Ｔ模 ｉ 或 、 二 维数 学 模 型 ， 但 系统 研究 考 虑 游 一定 径 流 量 下
布， 水深悬殊多变 ， 地形地貌十分复杂。 水域内分布有舟山岛 、 金塘岛、 大榭岛以及册子岛等大小数十个岛屿，
岛屿问 多为深槽 水 道 ， 自南 向北 分别 为螺 头水 道 、 金 塘水 道 和册 子水 道 ， 最大 水深 达 １ ２ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 是 该水 域 涨落 潮
的主要输 水输 沙通 道 。
ｌ 甬江 建 闸工 程
１ ． １ 自然条 件
（ １ ） 水 下地形 。 甬江位 于浙江 省东 部沿 海 ， 杭 州 湾 以南 ， 东 临舟 山群 岛 （ 图１ ） 。Ｌ 游有 奉化 江 、 姚 江两 大支 流， 汇合 于宁 波市 区 的三 江 口， 汀 口以下 至镇 海 …海 口段 为 甬江干 流 ， 全长 ２ ５ ． ６ ｋ ｍ， 甬江属 平 原弯 曲型河
（ ２ ） 径流 。 甬江 人海 径流量 为奉 化江 径流 量和姚 江 闸排水 量 的总 和 。 甬江多 年平均 径 流量 为 ２ ９ ． １ ２亿 Ｉ ｌ ｌ ，
最大年径流量为 ４ ４ ． ５ ３ 亿ｍ 。 （ １ ９ ８ ３ 年） ， 最小为 １ １ ． ８ ９ 亿Ｉ ｌ ｌ （ ２ ０ ０ ３ 年） 。 （ ３ ） 潮汐 。 研究海域受东中国海前进潮波控制。 外海潮波从螺头水道及舟山南侧 的十几条水道进入本水 域， 于大榭岛附近分成两股 ： 一股向西经金塘水道进入杭州湾， 另一股 向西北经册子水道 ， 又分成二支从西候 门和富翅门水道汇人杭州湾。 根据实测潮位资料的调和分析 ， 本海域潮性系数介于 ０ ． ５ ～ ２ ． ０ ， 且 日潮不等现象
２ ０ １ ３年 ８ 月
水
道 港 口
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ ．２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈａｒ ｂ ｏ ｒ
不 同 弓 Ｉ 河 长 度 下 河 口 闸 下 淤 积 形 态 数 值 研 究
随着 社会 经 济不 断发 展 ， 河 口地 区的重 要性 日益 凸 。 为满 足船舶 航 运 、 防洪 排涝 以及 水 资 源综 合 利用
等需 求 ， 越 来越 多 的河 口均 已建 闸 ， 成 为改 善河 口条件 的 重要 手段 之 一 。 但 是 已有 Ｔ 程经 验 表 明 ， 占显 著
流， 岸线 ｆ ｝ Ｈ 折、 水 深较 浅 、 河 宽较 窄 ， 河 道宽 度 ２ １ ０ ～ ４ ０ ０ １ Ｔ Ｉ 。 在 河道 弯 曲的 凹岸一 般有 深槽 ， 水 深达 ５ ～ １ ０ １ １ １ ， 【 ＿ １
段 的水 深也 达 ５ ～ １ ０ １ Ｔ Ｉ ， 其余 的水 深在 ５ ｍ 以内 。 口外海 域 岛屿星 罗棋 布 ， 水 道纵 横交 错 ， 沟槽 、 浅 滩相 问 分
不 同 引河长度 建 闸后 闸下河道 淤 积形态 及最 大淤 积强 度特 征 的还 不 多 。 采 用平 面二 维水 沙模 型 ， 研 究 引河 长度Ｆ ｝ １ 长变 短乃 至 ｎ外 建 闸闸下 淤积形 态 和淤积 特点 ， 可 为河 广 １ 建 闸规划 与设计 提供 参考 。 本 文 以甬江建 闸 ］ 程 为例 ， 计 算 不同 闸址方案 实施 后 的年泥 沙 回淤分 布情况 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ｌ 一 ２ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ － ０ ５
作者简介 ： 马洪亮（ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 汀苏省张家港人 ， 硕士研究生 ， 主要从事河 口海岸水 动力模拟研究 ．
Ｂｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ： ＭＡ Ｈｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ａ ｒ ￣ ｇ （ １ ９ ８ ７ －） ， ： 【 Ｊ ｌ ｅ． ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ．
３ ４ ６
水
道 港 口
第３ ４卷第 ４期
案一 ～ 方案四。 闸址距 河 口距 离 为 １ ７ ． ６ ｋ ｍ、 ８ ． ２ ｋ ｍ、 １ ． ５ ｋ ｍ（ 方 案 四位 于 口门外侧 ） ， 各 闸址 方 案均 包 括 船 闸 、 导 流堤 、 泄 洪 闸及堵 坝等水 下建筑物 。
海 港 水 沙 运 动 和地 形 变 化 的影 响 。 计 算 结 果表 明 ： 在 Ｉ 游 径 流 及 外海 来 沙 相 同 的条 件 下 ， 闸址 离 河 口越
近， 闸下河道 冈建 闸引起的淤积量越小 ． 但 闸下淤积强 度越 高 ； 建 闸对北仑港 区无 显著影 响， 对镇海港
影 响较 大 ， 闸址 位 于镇 海 港 Ｉ 游时 ， ｌ １ ｆ Ｉ Ｊ 川 ： Ｆ － Ｆ 港Ｉ Ｘ越 近 ， 淤积 影 响越 著 。 关 键词 ： 河 口建 闸 ； 闸下淤积 ； 平面 ： 二 维 水 沙馍 删 中 图分 类号 ： Ｔ Ｖ １ ４ ８ ． １ ： ０ ２ ４ ２ ． １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ５ — ８ ４ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ３ ４ ４ — ０ ８
马 洪亮 ， 董 佳， 曲红 玲
（ 江苏 省交通 规 划设计 院股 份有 限 公司 ， 南京 ２ １ ０ ０ ０ ５ ）
摘 要： 闸下淤积是河 ［ ｊ 建闸的关键 问题 ， 直接关 系到 程的成败。 基 甬江及 【 Ｊ 外海域金塘 水道实测水
义泥沙 资料 ， 建立平面二维水 沙数学模型 ， 分析 汁算不 同引河长度 下的闸下淤积特点 以及对北 仑港 区 、 镇
比例 的建 闸河 口闸下淤 积严重 ， 引 发通航 、 行洪 、 水 环境 等一 系列 的问题 ， 闸下淤积 的预 报及 防淤 减淤措 施 一
直是水利 一 Ｉ 程 中面待解决的问题 。 关于这 方而的研究 日 前采用较多的是现场资料分析［ ２ 引、 半经验半理论公
式 。 以及 针 列‘ 。 某 一河 口建立 河 Ｔ模 ｉ 或 、 二 维数 学 模 型 ， 但 系统 研究 考 虑 游 一定 径 流 量 下
布， 水深悬殊多变 ， 地形地貌十分复杂。 水域内分布有舟山岛 、 金塘岛、 大榭岛以及册子岛等大小数十个岛屿，
岛屿问 多为深槽 水 道 ， 自南 向北 分别 为螺 头水 道 、 金 塘水 道 和册 子水 道 ， 最大 水深 达 １ ２ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 是 该水 域 涨落 潮
的主要输 水输 沙通 道 。
ｌ 甬江 建 闸工 程
１ ． １ 自然条 件
（ １ ） 水 下地形 。 甬江位 于浙江 省东 部沿 海 ， 杭 州 湾 以南 ， 东 临舟 山群 岛 （ 图１ ） 。Ｌ 游有 奉化 江 、 姚 江两 大支 流， 汇合 于宁 波市 区 的三 江 口， 汀 口以下 至镇 海 …海 口段 为 甬江干 流 ， 全长 ２ ５ ． ６ ｋ ｍ， 甬江属 平 原弯 曲型河
（ ２ ） 径流 。 甬江 人海 径流量 为奉 化江 径流 量和姚 江 闸排水 量 的总 和 。 甬江多 年平均 径 流量 为 ２ ９ ． １ ２亿 Ｉ ｌ ｌ ，
最大年径流量为 ４ ４ ． ５ ３ 亿ｍ 。 （ １ ９ ８ ３ 年） ， 最小为 １ １ ． ８ ９ 亿Ｉ ｌ ｌ （ ２ ０ ０ ３ 年） 。 （ ３ ） 潮汐 。 研究海域受东中国海前进潮波控制。 外海潮波从螺头水道及舟山南侧 的十几条水道进入本水 域， 于大榭岛附近分成两股 ： 一股向西经金塘水道进入杭州湾， 另一股 向西北经册子水道 ， 又分成二支从西候 门和富翅门水道汇人杭州湾。 根据实测潮位资料的调和分析 ， 本海域潮性系数介于 ０ ． ５ ～ ２ ． ０ ， 且 日潮不等现象