黄河三角洲桩西至黄河海港海域冲淤演变特征研究

摘要

近年来由于黄河来水来沙量的减少，黄河三角洲海岸不断蚀退，滩地高程下降，使海堤、漫水路堤前水深加大，波浪作用加剧，给防护工程安全带来极大隐患。防护工程的安全直接影响到胜利滩海油田的原油生产安全。目前，胜利油田海堤防护工程有27.7krn的临海海堤存在非常严重的安全隐患，其中桩西至黄河海港海堤是较为突出的岸段之一。本论文在收集相关历史资料的基础上，通过资料分析、数值模拟、实测资料推算、以及与实测结果的分析对比，分析桩西至黄河海港海域的泥沙运动和地形冲淤演变特征，为该岸段海岸防护工程加固方案的设计、施工及以后工程的灾害预测，提供可借鉴的科学依据。 根据表层和柱状样品分析，得出了该海域沉积物横向、垂向分布规律、泥沙运动特征，分析了沉积物临界起动剪切力。利用目前工程上常用的POM流场模型建立了海域流场，引用根据实测资料推算的多年一遇波浪要素数据建立波浪场，并对二者进行耦合，求得波浪和潮流共同作用下对海底的切应力，与沉积物临界起动剪切力比较，分析其冲淤变化。对于冲刷区域，选择适当的水深步长，迭代计算波流作用下的床面切应力，直到停止冲刷，计算出极限冲刷深度，得出该海域的冲淤演变特征。 计算发现，在25年和50年一遇波浪和潮流共同作用下，研究海域冲刷区域由西北至东南向呈带状分布，具有明显的四个冲刷中心的特征。在桩106海堤北部有一较小的冲刷坑，极限冲刷深度达2-4 m；在桩古46堤前东北方向的冲刷中心极限冲刷达5-6m；另外两个冲刷中心位于黄河海港东南方向五号桩附近无潮点两侧，由于受无潮点的影响，冲刷深度较大，最大达8-10 m。堤根附近最大冲刷发生在桩古46海堤前，极限刷深量达2-4m，即水深达到6m左右。黄河海港西北方向海域25年和50年一遇波浪作用下，以15m和16m等深线为冲淤界限；黄河海港东南方向海域25年和50年一遇波浪作用下冲刷情况相比，变化不大，冲淤界线均在11m等深线附近。

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1研究意义

1.2国内外概况、发展趋势

1.3研究区概况

2研究区海域地形地貌特征

2.1研究区海域海底地形特征

2.2研究区海域海底地貌特征

3研究区海域沉积物特征

3.1桩古46岸段表层沉积物特点

3.2桩106岸段表层沉积物特点

3.3桩106海堤工程地质特征

4研究区海域海流特征与流场

4.1潮汐

4.2海流

4.4潮流场数值模拟

5研究区海域波浪特征与波浪要素推算

5.1风况

5.2波浪

5.3多年一遇设计波要素的推算

6研究区海域冲淤演变趋势分析与预测

6.1波流共同作用时床面切应力计算

6.2泥沙起动力计算

6.3冲淤演变趋势预测

7结论与建议

参考文献

致谢