环抱式与半环抱式口门航道横流泥沙物理模型试验研究

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1、环抱式与半环抱式口门航道横流泥沙物理模型试验研究张磊佘小建马进荣南京水利科学研宄院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室摘要：钦州湾30万t级油码头航道面临两侧和单侧建港区的选择，两种方案对30万t级航道横流和泥沙淤积问题需要进一步研究。借助于潮流泥沙物理模型试验，模拟整个钦州湾海域潮流情况，对方案航道水流及泥沙淤积进行了模型试验研宄。模型试验研究表明，半环抱式方案航道涨、落最大横流均较大，最大为0.41m/s;环抱式方案航道最大横流及泥沙淤积均小于半环抱式方案。鉴于半环抱式单侧口门挑流作用，航道横流较大，泥沙淤积较强，不利船舶安全及航道维护等问题，应

2、尽量选择横流较小，淤积强度不大的环抱式方案。关键词：航道;横流;泥沙淤积;物理模型;作者简介：张磊，男，主要从事海岸工程及港口水道工程泥沙研宂。E-mail:zhanglei@nhri.cn收稿日期：2017-05-30ExperimentialStudyonPhysicalModelofCrossFlowandSedimentinEncirclingandHalfEncirclingChannelZHANGLeiSHEXiaojianMAJinrongNanjingHydraulicResearchInstitute，Keylaboratoryo

3、fPortwaterwayandsedimentationengineeringMinistryofCommunications,PRC;Abstract：Itwillfacewiththechoiceoftwo-sideorone-sidedtobuildtheharborareaon300000tonschannelofQinzhoubay.Thetwoschemesneedfurtherstudyontheproblemofflowandsediment.Inthispaper,wholetidalcurrentandsedimentdepo

4、sitioninQinzhoubayweresimulatedbyphysicalmodelofflowandsediment.Testresultsshowedthatcrossflowwasverylargeinencirclingplan，upto0.41m/s.However,themaximumvalueofcrossflowandsedimentdepositioninencirclingplanwas1essthantheseinhalfencirclingplan.Morecrossflowandsedimentdeposition

5、hadthedisadvantageofnavigatingsafetyandmaintainingchannel,soweshouldbepossibletochoosetheencirclingplan,whichwaslesscrossflowandsedimentdeposition.Keyword：channel;crossflow;sedimentdeposition;physicalmodel;Received：2017-05-30钦州湾钦州港是广西沿海港口群中重要的海港之一，规划在30万t级油码头航道水域进行新的港区建设。由于港区处

6、于30万t级油码头航道两侧，规划方案面临两侧和单侧建港区的选择，两种方案对30万t级航道的水流泥沙影响，特别是影响船舶安全的横流和航道泥沙淤积问题是港区设计的重要参数。环抱式海港港内波浪掩护好，适合波浪较强的海域，中国沿海已经建设了很多两侧建港区的环抱式海港U1,对环抱式港区进口航道横流及泥沙淤积进行了很多研究［2-4］。半开敞半环抱海港一般适合波浪强度方向单一的海域，国内对半开敞式的半环抱方案航道横流泥沙问题研宄不多，环抱式方案与半环抱式方案堤头挑流对航道横流及泥沙淤积的影响需要进一步研宄。针对钦州港30万t级油码头航道，利用潮流泥沙物理模型，研

7、宄航道两侧建港区的环抱式方案和单侧建港区的半环抱式方案航道横流及泥沙淤积问题，为设计及决策服务。1自然条件1.1潮汐和潮流钦州湾潮汐性质比为4.60，属正规全円潮;钦州湾潮流性质比值在2.33~3.59之间，表明该湾的潮流属不规则全日潮流，其比值由湾口向湾顶递减，湾口处的比值为3.54,平均潮差2.46m。该湾涨潮时涨潮流由深槽航道进入湾内，落潮方向相反，落潮流速强于涨潮流速1^1。钦州湾海域的潮流运动往复流特征明显，较大的涨、落潮流速一般均出现在航道内，龙门水道潮流最强，最大流速为1.57m/s（图1）。图1潮流椭阅下载原图1.2风浪钦州湾海域常

8、风向为N向，强风向为海上来风向。湾内波浪主要是风浪，此外还有外海传来的涌浪及混合浪，其中风浪占总波数的90%以上U1。波向