离岸沙坝-潟湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例

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1、万方数据第23卷第1期2012年1月水科学进展ADVANCESINWATERSCIENCEV01．23，No．1Jan．，2012DOI：CNKI：32．1309．P．20111125．1632．004离岸沙坝一溻湖海岸拦门沙航道回淤——以渤海湾曹妃甸海域老龙沟拦门沙为例左利钦，季荣耀，陆永军(南京水利科学研究院水文水资源及水利工程科学国家重点实验室。江苏南京210029)摘要：渤海湾曹妃甸老龙沟海区属于典型的离岸沙坝-溻湖海岸体系，121f-i处发育有拦门沙。采用实测资料分析和二维波流泥沙数学模型计算研究了拦门沙成因及其开挖后的回淤情况。研究表明，涨落

2、潮流路不一致、落潮流扩散是老龙沟拦门沙形成的主要原因。针对该海区波浪、潮流、泥沙及海床演变特点，进行了2006年、2007年大小潮潮流泥沙的验证及2008年8～12月试挖槽回淤的验证，在此基础上，预测了拦门沙航道正常情况下的泥沙回淤和大风天骤淤。试挖槽监测资料分析及数学模型计算表明，风浪掀沙是影响老龙沟拦门沙回淤的重要因素。关键词：拦门沙；沙坝一渴湖海岸；风浪掀沙；回淤；航道；老龙沟；曹妃甸中图分类号：TVl48文献标志码：A文章编号：1001-6791(2012)0l-0087-09拦门沙普遍存在于人海河口、入湖河口、支流河口或溻湖口门，是指不同方向来

3、沙在不同动力(包括径流、潮流、波浪、环流及异重流等)作用下堆积于口门的特殊地貌形态。拦门沙对航运、泄洪等都有很大影响，因此相关研究一直是河流、海岸动力学及港13航道开发与治理的重要及前沿课题之一¨1。国内外广泛分布有沙坝．渴湖海岸，约占世界海岸线总长度的13％旧1。在中国沙坝．漓湖海岸主要分布于渤海湾北部、山东半岛、上海地区及浙江、广东、广西、海南及台湾等地沿岸旧1。该类海岸体系主要由离岸沙坝(沙岛)、漏湖和潮汐通道三大地貌单元组成，其中渴湖为纳潮水域，潮流通过沙坝之间的狭窄口门进出，在口门附近形成冲刷深槽，可用作深水航道，口门内侧水域则具有良好的避风和

4、泊稳条件，这为港口航道的开发建设提供了有利条件旧J。与人海河口类似，在溻湖口门处一般也存在拦门沙，往往成为港口航道开发的制约因素。目前对该类型拦门沙治理的研究相对较少，李春初Mt曾分析了粤西水东沙坝．溺湖海岸的动力地貌过程，指出其拦门沙的形成在很大程度上与历史沉积过程有关。渤海湾曹妃甸老龙沟海区属粉沙质海岸，发育有典型的离岸沙坝一溻湖海岸体系。本文以该海岸老龙沟拦门沙为例，分析其成因和回淤机理，应用二维波流泥沙数学模型，研究了拦门沙航道的泥沙回淤。1老龙沟动力地貌体系及水沙运动特征1．1老龙沟离岸沙坝-溻湖海岸体系老龙沟海区位于渤海湾曹妃甸以东，发育有典

5、型的离岸沙坝．溻湖海岸体系，是古滦河废弃三角洲沉积体长期被改造的产物h5

6、。离岸沙坝主要由内、外两列几乎平行的沙岛组成，内列沙岛以哈坨．腰坨一曹妃甸等为主体，外列沙岛则主要由东坑坨和月坨组成。沙坝内侧为大面积的溻湖纳潮水域，其中0m以上的浅滩收稿日期：2011-02．15；网络出版时间：2011．11．25网络出版地址：http：／／www．enki．net／kcms／detail／32．1309．P．201ll125．1632．004．html基金项目：国家自然科学基金资助NSFC-NOW项目(中荷)(51061130546)；国家自然科学基金资助项目

7、(50879047)作者简介：左利钦(1980一)，男，山东巨野人，博士研究生，主要从事河流海岸动力学及工程泥沙研究。E—mail：lqzuo@nhfi．cn通信作者：陆永军，E．mail：yjlu@nhri．cn万方数据88水科学进展第23卷水域面积约160km2。离岸沙坝的存在使得潮水只能通过相对狭窄的口门进出，沙坝之问则发育有两条大型潮汐通道，以东坑坨为界形成漓湖东支、西支El门(图1)。其中“东支”近东西向，规模相对西支而言较小，长约13km，目前2m深槽全线贯通，最大水深约19m。“西支”为老龙沟潮汐通道深槽的主体部分，长达17．5km，宽2～

8、12km；其5m深槽全线贯通，宽0．4—1．5km，最大水深可达22m。“西支”口门区水域宽阔，又发育有东、西两个深槽，西槽为主槽，东槽为副槽。图1老龙沟海域形势图(已围垦区截止至2010年)Fig1SketchoftheLaolonggouse8areainBohaiBay1．2水沙运动特征老龙沟海域潮流场受地形影响较大，图2给出了2007年1#～8#垂线实测流速矢量图，可见潮流基本呈往复流运动，近岸主流有顺岸或沿等深线方向运动的特点。深槽内涨、落潮水流流向集中，流速较大。2007年8月老龙沟潮沟内4#实测大潮涨潮最大流速0．94m／s，落潮最大流速0

9、．98m／s。沙岛与海岸间的大片浅滩区以图22007年实测流速矢量及老龙沟试挖槽