灌河口拦门沙航道治理潮流、泥沙数模研究

摘要

本文对灌河口拦门沙航道的整治工程进行了研究，文章在分析了灌河口地区水文、泥沙特征及河口演变趋势的基础上，建立了灌河口二维潮流、泥沙数学模型，探讨了拦门沙航道整治方案并进行了主要影响因素的敏感性分析。主要包括以下几个方面： (1)综合考虑整治工程对外航道回淤强度及灌河纳潮的影响这两项指标，认为采用单(东)、双导堤工程(结合疏浚)对灌河口拦门沙航道进行整治是较为合理可行的，且双导堤工程中推荐采用东导堤高、西导堤低的不等高布置方式。 (2)东导堤方案中，导堤高度及长度的改变并不会对灌河纳潮产生不利影响，反而会增加灌河的纳潮；导堤主要起到挡沙作用，导堤高度越高、长度越长，挡沙效果越明显。综合考虑整治效果及经济因素，建议导堤高度取在4m左右，导堤长度取在10～12km之间。 (3)双导堤方案中，西导堤主要起导流作用，西导堤越高，越利于减少泥沙在航槽的落淤；在双导堤工程中，西导堤的高程对灌河的纳潮一直较为敏感。半潜式双导堤方案中，改变导堤间距对外航道泥沙回淤量及灌河纳潮量影响均不大。综合考虑整治效果及经济因素，建议西导堤高程最好控制在低潮位以上0.2m范围内，这样双导堤方案就不会减少灌河的纳潮。就堤距而言，建议与口门宽度相当即可。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状概述

1.2.1灌河口考察及研究史

1.2.2拦门沙整治措施研究

1.2.3拦门沙整治研究手段

1.3研究中存在的不足

1.4本文研究内容

1.4.1研究内容

1.4.2研究方法及技术路线

第二章灌河口自然条件概述

2.1河口水文

2.1.1径流

2.1.2潮汐

2.1.3波浪

2.1.4盐度

2.2河口泥沙

2.2.1悬沙

2.2.2底沙

2.2.3泥沙水力特性

2.2.4泥沙运动趋势

2.3河口演变

2.3.1口外沙嘴演变

2.3.2口外水道演变

2.3.3口外岸滩演变

2.4本章小节

第三章灌河口二维潮流、泥沙数学模型的建立

3.1基本方程及求解方法

3.1.1基本方程

3.1.2泥沙关键问题的处理

3.1.3定解条件

3.1.4求解方法

3.2数学模型建立

3.2.1计算范围及网格尺寸

3.2.2外海边界

3.2.3计算参数

3.2.4计算潮型

3.3数学模型的潮流验证

3.4泥沙场合理性分析

3.4.1年均含沙量场

3.4.2合理性分析

3.5本章小结

第四章整治方案拟定及其对灌河口潮流场、泥沙场的影响

4.1整治方案拟定

4.1.1整治思路

4.1.2航槽走向拟定

4.1.3导堤平面布置

4.2整治工程对灌河口潮流场的影响

4.2.1整治工程前后潮流场计算

4.2.2整治工程前后口外水流条件的变化

4.3整治工程对灌河口泥沙场的影响

4.3.1整治工程前年均含沙量场

4.3.2单纯疏浚年均含沙量场

4.3.3东导堤方案年均含沙量场

4.3.4双导堤方案年均含沙量场

4.4本章小节

第五章导堤工程的整治效果研究

5.1导堤工程对外航道泥沙回淤的影响

5.1.1航道回淤计算方法

5.1.2主要参数的选取

5.1.3航道回淤相关因素的研究

5.1.4外航道泥沙回淤量计算成果

5.2导堤工程对灌河纳潮的影响

5.3导堤工程对新沂河泄洪的影响

5.4本章小节

第六章东导堤方案整治效果的敏感性分析

6.1导堤高度(高程)对整治效果的敏感性分析

6.1.1方案描述

6.1.2对外航道泥沙回淤影响的敏感性

6.1.3对灌河纳潮影响的敏感性

6.2导堤长度对整治效果的敏感性分析

6.2.1方案描述

6.2.2对外航道泥沙回淤影响的敏感性

6.2.3对灌河纳潮影响的敏感性

6.3本章小节

第七章双导堤方案整治效果的敏感性分析

7.1导堤高度对整治效果的敏感性分析

7.1.1方案描述

7.1.2对外航道泥沙回淤影响的敏感性

7.1.3对灌河纳潮影响的敏感性

7.2导堤间距对整治效果的敏感性分析

7.2.1方案描述

7.2.2对外航道泥沙回淤影响的敏感性

7.2.3对灌河纳潮影响的敏感性

7.3本章小节

第八章结论与展望

8.1主要结论

8.2主要创新点

8.3未来展望

参考文献

致谢

附图