基于數(shù)字高程模型定量分析長(zhǎng)江口深水航道工程治理效果

南京水利科學(xué)研究院長(zhǎng)江口整體物理模型是交通部1974年批準(zhǔn)和投資興建的我國(guó)第一個(gè)大型河口模型。在“八五”攻關(guān)研究中,運(yùn)用定床和動(dòng)床試驗(yàn)方法,為整治工程方案的確定提出了科學(xué)論證,長(zhǎng)江口深水航道治理工程開(kāi)工以來(lái),繼續(xù)運(yùn)用整體模型、局部模型和正態(tài)系列模型對(duì)工程的分期實(shí)施、建筑物附近的沖刷、施工順序和工程方案動(dòng)態(tài)調(diào)整等進(jìn)行研究。工程實(shí)踐證明,多數(shù)研究成果都達(dá)到了定性基本準(zhǔn)確、定量相對(duì)合理的結(jié)果,是工程取得良好效果的重要基礎(chǔ)之一。

長(zhǎng)江口深水航道治理工程具有規(guī)模大、施工強(qiáng)度高、作業(yè)條件差,特別是灘面物質(zhì)易發(fā)生沖蝕等特點(diǎn),工程建設(shè)難度極大。經(jīng)不斷探索,依靠技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格、科學(xué)的管理,工程大量采用了新型結(jié)構(gòu),研制開(kāi)發(fā)了一批施工新工藝和大型專(zhuān)用作業(yè)船,創(chuàng)造了水運(yùn)工程建設(shè)的高速度,取得了良好的整治效果。長(zhǎng)江口深水航道治理一、二期工程的成功實(shí)踐,標(biāo)志著我國(guó)河口治理技術(shù)已跨入世界先進(jìn)行列。對(duì)工程的特點(diǎn)、技術(shù)創(chuàng)新和工程效果作了概要介紹。

長(zhǎng)江口深水航道治理工程一期工程的主體工程南導(dǎo)堤，位于南港北槽——江亞心灘至九段沙之間。南導(dǎo)堤一期工程主要由20km南導(dǎo)堤、3．2km潛堤、1．6km南線堤和三座丁壩組成。

長(zhǎng)江口深水航道治理三期工程疏浚工程建設(shè)過(guò)程中,組織6艘裝備adcp的水文測(cè)驗(yàn)船,在國(guó)內(nèi)首次采用多固定斷面法對(duì)耙吸作業(yè)過(guò)程的溢流疏浚土及北槽內(nèi)貯泥坑、拋泥區(qū)漲落潮拋泥過(guò)程中的疏浚土擴(kuò)散情況進(jìn)行了觀測(cè)。首次在長(zhǎng)江口成功獲取了水體中疏浚土擴(kuò)散場(chǎng)的實(shí)測(cè)資料,深化了對(duì)長(zhǎng)江口疏浚土擴(kuò)散特性的認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上,改進(jìn)了疏浚溢流和疏浚土處理的時(shí)間控制措施。

在總結(jié)長(zhǎng)江口深水航道治理二期吹泥上灘工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,論述長(zhǎng)江口疏浚土綜合利用的必要性、經(jīng)濟(jì)性,并對(duì)吹泥工藝及其設(shè)備選型、吹泥站布設(shè)和輸泥管線的形式、管材及管徑等方面進(jìn)行了分析、比選和論證。

經(jīng)不斷探索,依靠技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格、科學(xué)的管理,史無(wú)前例的長(zhǎng)江口深水航道治理工程在復(fù)雜、惡劣的自然條件下取得了成功。文章論述了這一大型水運(yùn)工程在設(shè)計(jì)、施工和管理方面創(chuàng)新的思維、作法和效果。

本文結(jié)合長(zhǎng)江口深水航道整治工程的３維水下地形測(cè)量，探討了測(cè)深數(shù)據(jù)的粗差剔除問(wèn)題，提出了每秒測(cè)深數(shù)據(jù)的處理方法，有效剔除了測(cè)深數(shù)據(jù)的粗差。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)長(zhǎng)江口深水航道工程南導(dǎo)堤越堤水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行深入研究。結(jié)果表明:1)存在越過(guò)南導(dǎo)堤指向北槽的凈輸沙運(yùn)動(dòng),觀測(cè)期間,堤頂單寬漲潮通量與單寬落潮通量之比約為10∶1,堤頂單寬漲潮輸沙通量與單寬落潮輸沙通量之比約為25∶1;2)經(jīng)初步估算,觀測(cè)期間越過(guò)s4~s5段南導(dǎo)堤輸向北槽方向的泥沙總量約為156.5×104t;3)越堤水流攜帶的泥沙絕大部分可以通過(guò)壩田進(jìn)入北槽。

手動(dòng)處理生成航道水下數(shù)字高程模型（dem）費(fèi)時(shí)耗力,存在著效率瓶頸。提出并構(gòu)建長(zhǎng)江航道水下數(shù)字高程模型自動(dòng)化處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由水深數(shù)據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)讀取模塊、dem自動(dòng)處理模塊、成果自動(dòng)加工模塊以及流程監(jiān)控顯示模塊組成,實(shí)現(xiàn)了從原始水深點(diǎn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)到規(guī)則格網(wǎng)dem及其專(zhuān)題圖的快速自動(dòng)化處理,有效節(jié)省了人工操作,提高了dem產(chǎn)品的時(shí)效性,解決了效率瓶頸問(wèn)題。

在長(zhǎng)江口北槽深水航道工程的背景下，以實(shí)測(cè)地形資料為基礎(chǔ)，利用fvcom，模擬南導(dǎo)堤越堤水流的時(shí)空變化．通過(guò)對(duì)越堤流過(guò)水?dāng)嗝嫱康挠?jì)算，分析工程前后越堤流的時(shí)空變化規(guī)律．導(dǎo)堤丁壩的修建，使得南北槽之間的水動(dòng)力條件顯著改變，工程之后，橫向水流凈通量指向北槽，且量值較大．越堤水流的沿程分布，以導(dǎo)堤轉(zhuǎn)角為界，上半段逐漸減小，下半段逐漸增大，上半段凈通量小于下半段；越堤流的凈通量，在季節(jié)上變幅不大，在潮周期內(nèi)呈周期性波動(dòng)，凈通量與潮位呈良好的線性相關(guān)．

長(zhǎng)江口深水航道治理二期工程即將開(kāi)工。交通部對(duì)該工程初步設(shè)計(jì)審定后于近日做出批復(fù),核定二期工程投資總概算為63.37億元,工程建設(shè)總工期為3年。

http://www.***.*** 長(zhǎng)江口深水航道整治工程的探討 韓世娜 河海大學(xué)交通學(xué)院海洋學(xué)院（210098） e-mail：hanshina82@yahoo.com.cn 摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了長(zhǎng)江三角洲港口的發(fā)展情況，提出必須對(duì)長(zhǎng)江口深水航道進(jìn)行治理。 根據(jù)長(zhǎng)江口水文、泥沙及河床特征，確立了符合長(zhǎng)江口深水航道的治理思想，包括長(zhǎng)江口深 水航道組成及整治原則等。并介紹了長(zhǎng)江口深水航道工程的進(jìn)展情況，一二期工程的實(shí)施已 取得了良好的效果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江口潮汐河口深水航道設(shè)計(jì)思想 1.引言 長(zhǎng)江三角洲在我國(guó)現(xiàn)代化戰(zhàn)略中具有舉足輕重的地位，但是長(zhǎng)期以來(lái)，長(zhǎng)江口由于受到 巨大的潮量、徑流量和流域來(lái)沙量的影響，河口河槽演變復(fù)雜，長(zhǎng)江口通航航道所處的攔門(mén) 沙河段，自然水深僅6.0m，成為通航的瓶頸，制約了長(zhǎng)江三角洲的發(fā)展。這一水深不

由中交一航局施工的長(zhǎng)江口深水航道治理二期工程北導(dǎo)堤nⅱb標(biāo)段和niic-2標(biāo)段的主要結(jié)構(gòu)為全封閉半圓型沉箱。采用該種結(jié)構(gòu)的堤身設(shè)計(jì)軸線總長(zhǎng)度10880m,共使用單個(gè)長(zhǎng)度為19.94m的半圓型鋼筋混凝土沉箱544個(gè),沉箱單個(gè)質(zhì)量約1200t,分4種規(guī)格。根據(jù)半圓型沉箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn),半圓型沉箱的預(yù)制采用水平分層的施工方法,分三層四次澆筑。沉箱在預(yù)制臺(tái)座上預(yù)制完成后,通過(guò)千斤頂組頂升,步行式液壓頂推系統(tǒng)頂推,縱橫移車(chē)運(yùn)移,斜架車(chē)溜放,將沉箱從預(yù)制場(chǎng)出運(yùn)下水。

用淺地層剖面儀、旁側(cè)聲納等現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)對(duì)長(zhǎng)江口新瀏河沙水域進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理、統(tǒng)計(jì)和定量分析,得出近十年來(lái)新瀏河沙沙體沖淤變化量。沙體沖淤變化劇烈,瀏河沙被沖開(kāi)一條深槽,新瀏河沙串溝灘槽易位;寶山水道上口逐漸淤淺,而且淤淺段逐漸向下游擴(kuò)展,寶山水道與新瀏河沙串溝之間相互制約,此消彼長(zhǎng)。

對(duì)長(zhǎng)江口深水航道治理一期工程實(shí)施后北槽的地形資料進(jìn)行分析計(jì)算,論述了北槽河床沖淤變化。結(jié)果表明:一期工程實(shí)施后,整治工程段北槽河床普遍沖刷,平均水深增幅達(dá)12m,斷面平均水深最大增幅超過(guò)2m,壩田明顯淤積,河床斷面比較對(duì)稱(chēng),航槽回淤減少。北槽進(jìn)口段和北槽中段的深槽發(fā)生較為明顯的淤積,北槽縱向河床斷面面積和平均水深趨于均勻,形成了一條上、下段平順銜接的微彎深泓線。工程實(shí)施后北槽的河床總?cè)莘e基本保持不變。整治建筑物完成一年后河床基本達(dá)到?jīng)_淤平衡,工程引起河床大幅度沖淤調(diào)整完成后,北槽仍具有明顯的洪淤枯沖規(guī)律,主槽季節(jié)性沖淤幅度平均在30cm～50cm之間。

利用長(zhǎng)江口徐六涇、橫沙和佘山三站三年逐日表層含沙量、鹽度和氣象觀測(cè)資料,以及北槽河段沿線含沙量洪、枯季準(zhǔn)同步觀測(cè)資料,對(duì)長(zhǎng)江口深水航道治理一期工程實(shí)施前后北槽河段含沙量沿程分布規(guī)律和垂向變化特征,以及灘槽泥沙交換的機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:北槽河段高含沙區(qū)分布位置在一期工程后適量下移;風(fēng)浪對(duì)淺灘泥沙的掀動(dòng)作用和灘槽間泥沙交換是造成工程區(qū)河段含沙量增加的主要?jiǎng)恿σ蛩?灘槽泥沙交換及輸移途徑取決于灘槽間流場(chǎng)變化,南北導(dǎo)堤在二期工程繼續(xù)下延后,將進(jìn)一步削弱灘槽泥沙交換量,有利于對(duì)深水航道的維護(hù)

長(zhǎng)江口深水航道建設(shè)是促進(jìn)長(zhǎng)江三角洲和整個(gè)長(zhǎng)江流域地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大工程。文章對(duì)長(zhǎng)江口深水航道水域施工背景和現(xiàn)狀作了介紹,并就目前存在的問(wèn)題提出了一些粗淺的看法。

2010年3月14日上午,長(zhǎng)江口深水航道治理三期工程順利通過(guò)交通運(yùn)輸部組織的交工驗(yàn)收,12.5m深水航道正式試通航,該航道長(zhǎng)92km。這標(biāo)志著我國(guó)水運(yùn)工程史上最大的工程——長(zhǎng)江口深水航道治理工程順利完工。據(jù)介紹,長(zhǎng)江口深水航道開(kāi)通之前,2萬(wàn)t級(jí)船舶需候潮才能進(jìn)入長(zhǎng)江口,經(jīng)過(guò)治理,長(zhǎng)江口通航水

長(zhǎng)江口溶水航道治理工程情況簡(jiǎn)介

長(zhǎng)江口溶水航道治理工程情況簡(jiǎn)介

為配合長(zhǎng)江口深水航道治理工程的具體實(shí)施，并為治理工程提供必要的水文、泥沙、風(fēng)浪資料，用以指導(dǎo)工程、驗(yàn)證工程、服務(wù)工程擬建立水文、泥沙、風(fēng)流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)傳輸手段將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送回信息接收站。

全面介紹長(zhǎng)江口深水航道治理工程整治建筑物工程和疏浚工程的設(shè)計(jì)條件和施工條件,并在此基礎(chǔ)上介紹一、二期工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選情況,以及工程實(shí)施過(guò)程中以動(dòng)態(tài)管理為主要內(nèi)容的施工組織管理情況。