《防波堤建设对港池航道泥沙回淤的影响》.pdf

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1、’'一。。0一，-一防波堤建设对港池航道泥沙回淤的影响谢宁宁，管玉东，张娜(1．中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉410071；2．交通运输部天津水运工程科学研究所，天津430060)【摘要】以越南某沿海海港防波堤工程为例，介绍该工程自然条件和泥沙来源，建立波流共同作用下的泥沙数学模型，模拟计算港区不同防波堤布置方案的泥沙回淤情况。模拟结果表明：沿口门向外，年淤积强度呈近岸大、外海小的趋势分布；建设南北防波堤方案的港内年均淤积量明显减少；当港池航道开挖深度为一6．5m时，全港淤积量最少。【关键词】防波堤；泥沙回淤；淤积强度风、波浪和潮流是海洋的主要动力因素

2、，也是泥沙运动的主要影响因素。由于防波堤的建设必将对当地水动力环境及水沙运动特性产生一定的影响，因此，极有必要对水沙动力过程及港区开挖后对周边水沙动力环境的影响、港池航道内的回淤等问题进行深入研究。本文以越南某沿海海港为例，综合考虑风、径流、季节变化、波浪和潮流对工程区域泥沙输运的影响，预测防波堤建设后港池航道的泥沙回淤情况，为合理确定港口平面布置以及未来港区运行提供指导。图1平面布置方案1工程概况表1数模计算工况平面布置计算工况防波堤长度港池航道开挖水深工程位于越南湄公河三角洲沿岸，在Bassac方案(CD基准面)，m方案一工况1只建北防波堤一9．5River和湄

3、公河主流两个人海口DinhAnEstuary与方案二工况2建设北防波堤，包一6．5CunghuaEstuary之间。该工程拟建设煤码头和油工况3括南端堤头700m—9．5工况4一6．5码头，并配套建设防波堤，开挖航道、港池及掉头方案三建设南北防波堤工况5—9．5区。根据防波堤建设长度不同，平面布置分为3个方案(见图1)；港池航道开挖深度共分为5个工况1．1自然条件(见表1)。工程海域主要受典型季风气候影响，一年分收稿日期：2015—05—22作者简介：谢宁宁(1986一)，女，硕士、助理工程师，研究方向为水文航道。·22·为两个明显的季节：雨季(5—10月)和旱季(

4、11月的波浪沿岸输沙，但由于该区域沙质沉积物相对一次年4月)。11月一次年4月盛行东北季风，常较细，且主要存在一4m等深线以浅区域，因此，沿风向为东向；5—10月盛行西南季风，常风向为西岸输沙量不大。根据收集到的遥感图片，河口拦门南向。浅滩区域含沙量相对较高，而河道内含沙量则相根据工程附近外海点(106．57。E，9．53。N)的波对较低。显然，工程区域近岸泥沙来源以浅滩泥沙浪分频分级结果，常浪向为东向和西南偏南向。工就地悬浮起动搬运为主，河口拦门浅滩水域由于程海域平均波高不大，0．8m以下波高出现频率占水深小、浅滩面积大，成为泥沙的主要供给区域。到全年频率的60．

5、9％，而超过2m的波浪出现频率仅为1．6％。2案例分析根据2012年10__l1月的实测潮位资料，该海2．1数学模型的建立及验证域潮汐属于不规则半Et潮，平均潮差约2．02m，最大潮差4．11m，属中潮海区。2012年1O月进行的针对工程所在海域的特点，建立适用于该海6条垂线大、小潮水文同步观测显示，各站涨、落潮域的二维水动力泥沙数学模型，并充分考虑波浪、流基本呈顺岸运动，各站大、小潮垂线平均流向为潮流对泥沙运动的影响。根据现场实测波浪资料西南一西南偏西向。和大、小潮水流资料对波浪模型和水流模型进行工程海域受季风海流影响明显，冬季在东北验证，利用波、流作用下泥沙模型

6、对泥沙运动及地季风的作用下，向西南方向流动；夏季在西南季风形冲淤情况进行模拟，并利用实测含沙量及Dinh的作用下，沿着越南海岸北上，向东北方向流动。An河口航道回淤资料进行验证，验证结果满足《海根据2012年10月现场实测，海流呈顺岸运动，且岸与河口潮流泥沙模拟技术规程》精度要求。由此流向主要为单向的偏西向流；流速分布总体呈近可知，二维水动力泥沙数学模型合理，模型预测结岸大、外海小的趋势，各站平均流速约为O．2～0．7果可信，可用于对工程方案水动力和泥沙回淤的m／s，最大流速可达1．5m／s以上。预测。工程海域2012年10月实测含沙量各站相差2．2泥沙回淤分析不大

7、，大潮时平均含沙量约0．183～0．233kg／m3；小潮时平均含沙量约0．150～0．281kg／m3。含沙量垂2．2．1模拟条件线分布底高表低，底层基本为表层的2～3倍，底为了解工程方案实施后港池、航道内的泥沙层最大含沙量接近0．5kg／m3。工程区附近-4m等淤积情况，利用泥沙数学模型对各工况进行泥沙深线以外区域底质为细颗粒的砂一粉砂一黏土、黏土数值模拟计算，计算所采用的水动力条件见表2。质粉砂及粉砂质黏土，粒径在0．002—0．027In／ll，表2泥沙淤积计算水动力条件黏土百分含量基本大于20％；-4rn等深线以浅区时间11月一次年4月5—10月域的底