河口拦门沙段航槽回淤试验研究

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1、第19卷第10期水利科技与经济Vo1．19No．102013年lO月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyOct．．2013河口拦门沙段航槽回淤试验研究盛军，张昌宏(1．上海千年城市规划工程设计股份有限公司，上海201108；2．光明食品(集团)有限公司，上海200040)[摘要]河口、海湾地区航道开挖后，航槽内水流强度往往会降低，引起泥沙回淤。以某深水航道为例，利用水槽试验研究沙质海岸波流共同作用下的推移质运动对航槽回淤的影响，得出了航槽回淤量与航道边坡、滩面水深、波浪情况的关系，提出适用于该深水航道的推移质输沙率计算公式，可供其他相似

2、工程参考。[关键词]波流共同作用；拦门沙；航槽回淤；水槽试验[中图分类号】TV212[文献标识码]B[文章编号]1006—7175(2013)1O一0011—037—2140m，平均中值粒径为403m。1概述3模型设计入海河口在口门附近的泥沙堆积体，称为拦门沙。拦门沙浅滩需要进行人工疏浚，方可通航⋯。航道开挖采用波浪水槽模型，正态模型比尺取为A=A：50。后，航槽内水流强度、输沙能力降低，往往引起泥沙回淤。原型沙中值粒径取为0．4mm，模型沙选用中值粒径为因此，定量估算拦门沙开挖后的航槽回淤强度，是工程界0．24mm的木粉，同时满足波浪作用下及潮流作用下的起非常关心的研究课题。动相似要求。本

3、文针对铁山港区口外拦门沙段深水航道，通过波试验段航道底高程为一14．6m，航道底宽为240m。浪水槽试验研究波浪、潮流对泥沙的作用规律，探索沙质在波浪水槽外侧均匀布置31个地形量测断面。以高滩段海岸波流共同作用下的推移质运动对航槽回淤的影响。(高程为0m)，坡度1：5为例，模型布置立视图见图1。模型水位取平均海平面，流速取相应滩面高程下的2工程区域自然条件平均涨落潮流速，波、流同向，波流方向与航道轴线的夹铁山湾位于广西壮族自治区南端，北海市区东部，角为90。。选取3种坡比(1：5、1：7、1：10)、3种滩面高程El09。15一El09。45，N21。26一N21。40。铁山湾口外拦(0、一

4、5及一10m)、3组流速情况(分别为高、中、低3种门沙区域长约12．5km，宽约13km，滩面最高处高程在滩面的平均流速)、2种波浪条件(年平均波、两年一遇0m左右，串沟低洼处高程在一10m左右。波)，组合成18个组次进行试验。其中，年平均波浪的波1)潮汐：铁山湾潮汐性质属非正规全日潮。据石头高为0．9m，周期为4．5s，2年一遇波浪的波高2．3m，周期埠资料统计，其多年平均潮差2．45m，最大潮差6．25m，最为6s。高潮位6．31m，最低潮位0．09m。4试验结果及回淤分析2)潮流：铁山湾口至湾顶进深长度约40km，巨大的纳潮空间使得湾内维持着较大的涨落潮流速。4．1试验成果3)波浪：据

5、铁山湾西侧渔业基地波浪观测资料统经过18个组次的试验，得到了各工况下航槽(包含计，平均波高0．5m，平均波周期3．0s。边坡)的回淤量，见表1。4)泥沙：铁山湾口外拦门沙区域泥沙中值粒径d。=图1模型布置图[收稿日期]2013—04—11[作者简介]盛军(1981一)，男，四川仪陇人，工程师，工学学士，主要从事水利工程的设计与研究工作；张昌宏(1983一)，男，山东龙口人，助理工程师，工学学士，主要从事水利工程的建设和管理工作．一ll一第19卷第l0期水利科技与经济Vo1．19No．102013年10月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconom

6、yOct．．2013表1各试验组次航槽单宽回淤量／m嘲；2}撼珥4．2航槽回淤影响因素分析4．2．3淤积量与波浪要素的关系4．2．1航槽淤积量与边坡坡度的关系2年一遇波浪作用下的航槽回淤量大于年平均波浪试验沙粒较粗，航槽回淤以底沙淤积为主，底沙输移作用下的航槽回淤量，即航槽回淤量随波浪要素的增大至航槽内部后，不再从航槽翻越出来。因此，坡度没有对而增大，见图3。航槽回淤造成影响，见图2。4．3波流共同作用下推移质输沙率公式拟合4．2．2淤积量与滩面水深的关系罗肇森曾经利用能量平衡法，推导出波流共同作同一航道开挖深度下，滩面水深越小(即滩槽水深比用下的底沙单宽输沙率公式：越小)，航槽回淤量越大。

7、原因是，在同样的水动力情况ctJc)警sin㈩下，水深越大，近底流速越小，泥沙越难起动，见图3。式中：为综合系数，可由试验水槽数据确定；Co=cl／√g，c为谢才系数，c=，曼宁系数n由n=0．045D~表、年平均波、2年—遇波示；为合成速度与航道的夹角。、年平均波、2年—遇波、年平均波=、2年—遇波(一uc)警(2)则有：Kb=qb／q(3)在来流上游，滩槽相接的地方取一断面A—A，该断面的推移质用输沙率用