人工島工程對(duì)河口行洪沖淤的影響分析

1工程治理概況為減輕洪澇災(zāi)害的威脅,1992年春將秦口河在煙袋溝改道9.2km,于郝家溝口入套兒河。1993年底又將徒駭河自胡營(yíng)河口至五機(jī)部農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)殖場(chǎng)提水站進(jìn)行了裁彎取直。工程治理后,秦口河的洪水及潮水基本不再通過(guò)煙袋溝而順直北上從郝家溝口入套兒河,匯流面積由原2400km~2增大至

分析了黃河內(nèi)蒙古河道洪水期不同流量級(jí)洪水的特征及洪水水沙搭配情況,探討了不同流量級(jí)洪水對(duì)河道沖淤的影響。結(jié)果表明:①1958—2006年巴彥高勒站最大洪峰流量呈減小趨勢(shì),洪水期天數(shù)、各級(jí)流量洪水出現(xiàn)的場(chǎng)次也呈減小趨勢(shì),1987—2006年各量級(jí)洪水出現(xiàn)的天數(shù)發(fā)生變化,小流量級(jí)洪水占的比例增大,大流量級(jí)洪水占的比例減小;②1958—2006年巴彥高勒站洪水期水量、沙量均呈減少趨勢(shì),1987年以后小流量級(jí)水量占比例最大,大流量級(jí)水量占比例最小;③同一年不同量級(jí)洪水的來(lái)沙系數(shù)比較接近,1987年以后各量級(jí)洪水來(lái)沙系數(shù)增大;④隨著含沙量的增大,各量級(jí)洪水的單位水量沖淤量增大;⑤小于1000、1000～1500、1500～2000、2000～3000m3/s和大于3000m3/s洪水河道沖淤的臨界含沙量分別為5.0、6.0、8.5、10.0kg/m3和6.0kg/m3。

2003年汛期渭河下游出現(xiàn)了自1981年以來(lái)的較大洪水,咸陽(yáng)、臨潼、華縣洪峰流量分別為5340、5100、3570m3/s,其洪峰水位達(dá)歷史最高,洪水過(guò)程首尾相接,六次洪水過(guò)程造成干支流堤防決口11處,洪災(zāi)損失極其嚴(yán)重。著重分析了“03”洪水對(duì)渭河下游河道沖淤及河勢(shì)變化帶來(lái)的影響。

本文采用mike21二維水動(dòng)力模型模擬了南黃海輻射沙脊群海域的潮流形態(tài)和含沙量,模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。在此基礎(chǔ)上,模擬計(jì)算了圍填海工程后輻射沙脊群海域的潮流和含沙量變化。結(jié)果顯示工程對(duì)潮流和含沙量的影響主要出現(xiàn)在工程區(qū)附近。圍填海工程使原本以弶港為中心呈扇形輻聚、輻散的潮流格局有所改變,形成東沙島西側(cè)南北向和高泥島南側(cè)東西向的兩條潮流通道,并在一定程度上分割了條子泥南北兩側(cè)的水體。工程后含沙量的變化與平均流速的變化基本一致,在流速變大的東沙島西北側(cè)和高泥島南側(cè)海域,含沙量顯著升高;在流速變小的條子泥南北兩側(cè)、東沙島東側(cè)及西南側(cè),含沙量顯著降低。

采用實(shí)測(cè)資料分析和理論探討的方法,研究了黃河口河道的萎縮過(guò)程及其對(duì)防洪安全的影響。研究結(jié)果表明:1986年后,黃河口河道的沖淤過(guò)程、縱比降、橫斷面形態(tài)都經(jīng)歷了一個(gè)重新調(diào)整的過(guò)程,表現(xiàn)出新的演變特征;黃河口河道萎縮惡化了河勢(shì),抬高了洪水水位,坦化了洪水過(guò)程,延長(zhǎng)了洪水傳播時(shí)間,對(duì)防洪安全極其不利。

利用數(shù)值模擬技術(shù)在人工島工程開展之前,對(duì)工程所造成的周圍海域的影響進(jìn)行評(píng)估與預(yù)測(cè),對(duì)于減少工程的環(huán)境因素負(fù)面影響和工程的失誤具有重要的意義。本文對(duì)利用數(shù)值模擬方法去分析人工島建設(shè)過(guò)程及工程完成后對(duì)海洋環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)估的基本思路與方法、現(xiàn)有數(shù)值方法的特點(diǎn)進(jìn)行討論與分析。

分析了1973—2005年寧蒙河段汛期場(chǎng)次洪水的沖淤特性、沖淤效率與下河沿?cái)嗝嫠沉恐g的關(guān)系。結(jié)果表明:當(dāng)下河沿?cái)嗝婧樗骄沉看笥?kg/m3時(shí),寧蒙河段以淤積為主;當(dāng)下河沿?cái)嗝婧樗骄沉啃∮?kg/m3時(shí),寧蒙河段以沖刷為主,且流量為2200～2500m3/s時(shí)沖刷效率最大,此時(shí)洪水總水量應(yīng)大于25億m3。

洋口人工島是南通洋口港區(qū)陸島跨海通道的終點(diǎn)、現(xiàn)代物流倉(cāng)儲(chǔ)的基地和液化天然氣接收站的承載平臺(tái)。文章以洋口人工島工程為例,以水力計(jì)算為理論依據(jù),從龍口的合龍時(shí)機(jī)、龍口位置和寬度確定、龍口防護(hù)、堵口方法和順序以及龍口合龍過(guò)程中需注意的要點(diǎn)幾個(gè)方面對(duì)龍口的合龍進(jìn)行了分析和探討。

洋口人工島是南通洋口港區(qū)陸島跨海通道的終點(diǎn)、現(xiàn)代物流倉(cāng)儲(chǔ)的基地和液化天然氣接收站的承載平臺(tái)。龍口的合龍是人工島工程中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。本文以洋口人工島工程為例,以水力計(jì)算為理論依據(jù),從龍口的合龍時(shí)機(jī)、龍口位置和寬度確定、龍口防護(hù)、堵口方法和順序以及龍口合龍過(guò)程中需注意的要點(diǎn)幾個(gè)方面對(duì)龍口的合龍進(jìn)行了分析和探討。

水利工程在帶來(lái)巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重大影響,水利工程的修建過(guò)程對(duì)生態(tài)環(huán)境是短暫的干擾,而運(yùn)營(yíng)后對(duì)生態(tài)系統(tǒng)是長(zhǎng)期的人為干擾,它通過(guò)重建生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),改變了生態(tài)系統(tǒng)功能,進(jìn)而導(dǎo)致河流基本形態(tài)和水文狀況的改變、生物多樣性的減少,并促使局地氣候、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)發(fā)生變化等狀況。本文以大凌河為例,探討了水利工程對(duì)水文生態(tài)環(huán)境的影響。

黃河下游河道的演變主要表現(xiàn)為流路的淤積延伸與改道。本文根據(jù)多年的河道斷面實(shí)測(cè)資料,結(jié)合小浪底水庫(kù)運(yùn)用以來(lái)水量、沙量的變化,分析了黃河河道清4——汊3河段的沖淤演變過(guò)程,可為黃河三角洲地區(qū)分析研究淤積問(wèn)題提供參考。

陸渾水庫(kù)是伊河關(guān)鍵性控制工程,對(duì)伊河下游洪水發(fā)揮著調(diào)控作用。近年來(lái),伊河中下游河道修建了許多跨河橋梁。以龍門鎮(zhèn)附近新修跨河橋梁為例,分析了橋梁修建對(duì)所在河段河床沖淤演變產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,在伊河河道修建跨河橋梁會(huì)對(duì)橋位附近河道沖刷以及水位升高產(chǎn)生一定的影響,還可能引起河勢(shì)的局部調(diào)整；多座橋梁還會(huì)對(duì)河床演變產(chǎn)生累積效應(yīng)。

在概述了自20世紀(jì)80年代起珠江河口開展的整治工程后,認(rèn)為整治工程加強(qiáng)了河道的泄洪能力,但限制了行洪范圍;在一定程度上加重了咸潮沿河道上溯;對(duì)河口生態(tài)環(huán)境造成不利影響。借鑒了荷蘭進(jìn)行河口整治的經(jīng)驗(yàn),建議應(yīng)在考慮人和自然和諧發(fā)展的基礎(chǔ)上尋求更為合適的河口整治方法。

調(diào)查研究了永定新河相關(guān)流域、河道資料及工程建設(shè)資料,用普里斯曼四點(diǎn)隱式差分法對(duì)圣維南方程進(jìn)行離散求解,建立了洪水演進(jìn)的水力數(shù)學(xué)模型。對(duì)灘涂改造工程所產(chǎn)生的永定新河壅水進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并將其與永定新河的防洪標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,論證結(jié)果表明灘涂改造建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后,沿永定新河所產(chǎn)生的壅水高度是非常小的,對(duì)永定新河及其附近區(qū)域防洪形勢(shì)的影響是非常有限的,因此該工程的實(shí)施不會(huì)影響到永定新河的防洪泄洪。

根據(jù)長(zhǎng)江口深水航道治理一期工程開工以來(lái)南槽的多次地形資料和分流比資料,詳細(xì)分析了一期工程實(shí)施以來(lái)南槽河床的沖淤變化。結(jié)果表明:隨著一期工程的實(shí)施,南槽上段的水流動(dòng)力不斷增強(qiáng),河床刷深,深槽展寬。南槽中、下段受南槽上段沖刷、底沙下泄的影響,曾出現(xiàn)階段性的淤積,但隨后河床水深便得以恢復(fù)。1998-2003年南槽上段共沖刷近0.85億m3泥沙。一期工程完成后,南槽上段和中、下段季節(jié)性沖淤規(guī)律不同,上段洪沖枯淤,中、下段洪淤枯沖,季節(jié)性沖淤幅度通常都在0.7m以內(nèi)。南槽南、北兩側(cè)的南匯東灘和江亞南沙在淤漲的同時(shí),也分別呈現(xiàn)出洪沖枯淤和洪淤枯沖的季節(jié)性變化規(guī)律。

在收集現(xiàn)有有關(guān)技術(shù)資料基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)地考察、實(shí)測(cè)資料整理分析、遙感技術(shù)以及一、二維潮流數(shù)學(xué)模型等多種技術(shù)手段,分析東莞市虎門港麻涌港區(qū)新沙南作業(yè)區(qū)#2、#3泊位工程所在河段的河床演變和水動(dòng)力特性,對(duì)比擬建碼頭實(shí)施前后河道水動(dòng)力條件的變化,科學(xué)地評(píng)價(jià)工程方案對(duì)珠江河口泄洪納潮及河勢(shì)穩(wěn)定的影響。

通過(guò)對(duì)工程海域26個(gè)站位的調(diào)查采樣,研究分析了長(zhǎng)江口深水航道治理一期工程對(duì)河口生境破碎化的影響。結(jié)果表明,工程已對(duì)長(zhǎng)江河口區(qū)局部海域水體和底棲生境破碎化產(chǎn)生了明顯影響,而對(duì)工程海域小尺度海洋水團(tuán)、底棲生境和漁業(yè)資源生境的破碎化影響最大,造成局部小尺度海洋水團(tuán)改變,部分漁業(yè)資源種類洄游通道、產(chǎn)卵場(chǎng)、肥育場(chǎng)、漁場(chǎng)生境破碎化。建議建立長(zhǎng)江口生態(tài)特別保護(hù)區(qū),加強(qiáng)對(duì)河口大型工程綜合影響研究與生態(tài)修復(fù),加強(qiáng)河口生態(tài)系統(tǒng)管理與執(zhí)法力度,為長(zhǎng)江口沿岸城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展提供良好的海洋生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)。

近年來(lái)，隨著黃河河道的頻繁波動(dòng)以及來(lái)水來(lái)沙變化，黃河三角洲地區(qū)海底地形地貌也發(fā)生了很大的變化，部分岸段出現(xiàn)了不同程度的侵蝕后退，給海岸防護(hù)帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。本論文基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與室內(nèi)分析、海床與海岸的歷史數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)模型與工程泥沙輸移計(jì)算等幾個(gè)方面的工作。從動(dòng)力地貌、沉積學(xué)的角度出發(fā)，系統(tǒng)的分析研究墾東海域的泥沙特性，濱海沉積類型、底沙運(yùn)移和海床沖刷規(guī)律或特性，分析岸線的歷史演變情況（包括海岸線變遷遙感解析圖），并對(duì)各岸線段的侵蝕或淤積類型、強(qiáng)弱和各岸線段的穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，分析其變化趨勢(shì)。

近年來(lái)甬江尾閭段修建了不少碼頭,它們對(duì)河口段行洪排澇產(chǎn)生了很大影響.本文采用平面二維水沙數(shù)值模擬的方法,以某擬擴(kuò)建油碼頭為例,對(duì)油碼頭擴(kuò)建前、后不同工況條件下該河段的水流及河床沖淤特性進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了工程修建后對(duì)洪水位、洪水河勢(shì)及棧橋區(qū)沖淤的影響.結(jié)果表明,擴(kuò)建油碼頭后洪水水力要素發(fā)生一定變化,碼頭上游水位略有壅高,下游水位降落;碼頭迎流段流速減小,相應(yīng)背流段流速加大;水流動(dòng)力軸線略向左岸偏移,但河勢(shì)依舊穩(wěn)定;棧橋頭部有局部沖刷,碼頭上下游灘地微量淤積.可以利用落潮流進(jìn)行航道疏浚清淤與邊灘清淤整治,但須防止邊灘持續(xù)淤積可能帶來(lái)的河勢(shì)調(diào)整.

a4 人工島測(cè)量報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表 工程名稱：廣西南寧市心圩江環(huán)境綜合整治河道工程第ⅲ標(biāo)編號(hào)：人工島 致：南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公司南寧市心圩江 環(huán)境綜合整治河道工程河道整工程治b標(biāo)項(xiàng)目監(jiān)理處： 我單位已完成了人工島擋土墻基底（0+170～0+185）開挖前測(cè)量放樣工作，現(xiàn)報(bào)上該工程 報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表，請(qǐng)予以審查和驗(yàn)收。 附：測(cè)量放樣記錄 承包單位（章）中鐵十八局集團(tuán)有限公司 心圩江環(huán)境綜合整治工程第ⅲ標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 項(xiàng)目經(jīng)理 日期 審查意見(jiàn)： 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查（符合/不符合）設(shè)計(jì)要求，（準(zhǔn)許/不準(zhǔn)許）進(jìn)入下一道工序 項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公司 南寧市心圩江環(huán)境綜合整治工程 河道整治工程b標(biāo)項(xiàng)目監(jiān)理處 總/專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 a4 人工島測(cè)量報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表 工程名稱：廣西南寧市心圩江環(huán)境綜合整治河道工程第ⅲ標(biāo)編號(hào)：人工島 致：南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公司南

a4 人工島測(cè)量放樣報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表 工程名稱：廣西南寧市心圩江環(huán)境綜合整治河道工程第ⅲ標(biāo)編號(hào)：人工島 致：南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公司南寧心圩江 環(huán)境綜合整治河道工程b標(biāo)段項(xiàng)目監(jiān)理處： 我單位已完成了人工島擋土墻（0+000～0+140）基底開挖前測(cè)量放樣工作，現(xiàn)報(bào)上該工程 報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表，請(qǐng)予以審查和驗(yàn)收。 附：測(cè)量放樣記錄 承包單位（章）中鐵十八局集團(tuán)有限公司 心圩江環(huán)境綜合整治河道工程第ⅲ標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 項(xiàng)目經(jīng)理 日期 審查意見(jiàn)： 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查（符合/不符合）設(shè)計(jì)要求，（準(zhǔn)許/不準(zhǔn)許）進(jìn)入下一道工序 項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公司 南寧市心圩江環(huán)境綜合整治河道工程 河道整治工程b標(biāo)項(xiàng)目監(jiān)理處 總/專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 a4 人工島測(cè)量放樣報(bào)驗(yàn)申請(qǐng)表 工程名稱：廣西南寧市心圩江環(huán)境綜合整治河道工程第ⅲ標(biāo)編號(hào)：人工島 致：南寧品正建設(shè)咨詢有限責(zé)任公

4．介紹日本的濕地凈化技術(shù)——人工浮島（afi） 摘要： 由于人類大規(guī)模的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)，使原來(lái)的自然環(huán)境發(fā)生了很大的變化，特別是濕地面積不 斷縮小、水質(zhì)的惡化，造成了河流、湖沼、池塘等的水生態(tài)的嚴(yán)重破壞。因此世界上一些國(guó) 家特別是日本把生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重點(diǎn)放在濕地上，目前正在為恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)生物的生 息空間，創(chuàng)造優(yōu)美的綠色景觀、凈化河川、湖沼水質(zhì)而努力。在此向大家介紹的人工浮島技 術(shù)，是日本的專門研究機(jī)構(gòu)近年來(lái)一直在進(jìn)行研究，并在實(shí)踐中取得一定成果的科研項(xiàng)目， 值得借鑒。 “浮島”原本是指由于泥碳層向上浮起作用，使湖岸的植物一部分被切斷，漂浮在水 面的一種自然現(xiàn)象。在這里介紹的浮島是一種象筏子似的人工浮體，在這個(gè)人工浮體上栽培 一些蘆葦之類的水生植物，放在水里。它的主要機(jī)能可以歸納為四個(gè)方面：1.水質(zhì)凈化；2. 創(chuàng)造生物(鳥類、魚類)的生息空間；3.改善景