上海洋山港港區(qū)海域潮流泥沙數(shù)值模擬及水下地形變化特征分析.pdf

1、淤泥質(zhì)港口和海岸泥沙問題研究是海岸動(dòng)力學(xué)研究的重要組成部分。盡管所見文獻(xiàn)眾多，但可供實(shí)際工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)直接應(yīng)用的成果甚少。諸如工程規(guī)劃階段對(duì)整體水域泥沙淤積量的估算方法、工程設(shè)計(jì)階段對(duì)海底地形變化的判定方法、工程使用階段對(duì)未來泥沙演變規(guī)律的預(yù)測(cè)方法等均無定論。該問題也是學(xué)術(shù)界多年來的熱點(diǎn)研究問題和力爭(zhēng)突破的方向之一。 本文基于MIKE21軟件，建立了包括杭州灣及長(zhǎng)江口的大尺度的二維水動(dòng)力學(xué)模型及港區(qū)水域小尺度粘性泥沙輸移模型。利

2、用同步實(shí)測(cè)資料對(duì)模型進(jìn)行潮位、潮流及含沙量等的驗(yàn)證。驗(yàn)證表明本文建立的模型較好地再現(xiàn)了洋山深水港區(qū)水域水流運(yùn)動(dòng)特征，總體上可以正確地反映上海洋山深水港區(qū)水域水動(dòng)力特征和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律。利用該模型對(duì)比計(jì)算研究了上海洋山深水港區(qū)將軍帽—大指頭汊道封堵前、后，整個(gè)港區(qū)水域海底地形演化過程，重點(diǎn)探討了洋山港局部強(qiáng)淤原因，為洋山港下一步規(guī)劃方案的選擇提出了具體的建議。主要結(jié)論如下： (1)顆珠山汊道最終是否封堵不會(huì)根本上改變-30m水深以下

3、峽道水域地形特征及現(xiàn)有水流特征，受影響范圍相對(duì)局限于峽道西段開闊水域。 (2)潮流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型計(jì)算表明：封堵將軍帽—大指頭汊道水域后，封堵汊道工程前后水動(dòng)力對(duì)比結(jié)果表明，工程前原有漲落潮相對(duì)漲潮微弱優(yōu)勢(shì)的單一狀態(tài)被打破，港區(qū)南部海域落潮轉(zhuǎn)為優(yōu)勢(shì)，而且優(yōu)勢(shì)明顯，北部原有的漲潮優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步得到提高。 (3)從兩個(gè)方案實(shí)施后由潮量計(jì)算結(jié)果以及顆珠山汊道地形剖面為沖刷趨勢(shì)，顆珠山汊道的存在對(duì)保持西港區(qū)現(xiàn)有的弱沖刷趨勢(shì)非常有利。

4、 (4)大通道方案會(huì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)加大落潮動(dòng)力，而漲潮動(dòng)力增加弱于落潮動(dòng)力，也就是現(xiàn)有淤積水域會(huì)進(jìn)一步淤進(jìn)。 (5)淤積范圍還會(huì)往東走多遠(yuǎn)。從地形剖面分析結(jié)果-30m以下水深岸坡依然呈現(xiàn)弱侵蝕或相對(duì)平衡狀態(tài)來看，淤積范圍會(huì)保持現(xiàn)有區(qū)域內(nèi)，不會(huì)再?gòu)?qiáng)勢(shì)向東淤進(jìn)。但是各剖面頂坡段、前坡段特別是項(xiàng)坡段淤積深度在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上會(huì)繼續(xù)加大。 (6)對(duì)于中部淤積帶的成因及演變趨勢(shì)，本文與天科所分析得到的結(jié)論不同；對(duì)于南部淤積帶的成因