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长江口深水航道河床演变与航道回淤研究 【摘要】：河口是海陆相互作用的界面 ,受到流域来水来沙和外海波 浪、潮汐、盐淡水混合等多种因子的叠加作用 ,形成了复杂的水流动 力和泥沙运动条件。经过长期自然演变 ,河口形成了与自然水流和泥 沙条件相适应的平衡地貌形态。人类进行的航道整治工程 ,即使调整 或改变其中的一个因子 ,都将引起其它因子的变化 ,航道整治工程与河 口动力、沉积和地貌形态之间存在复杂的响应过程。 长江口深水航道 治理是我国水运交通行业关注的热点 ,又是世界河口治理的难点。周 边河势的新变化、 河口细颗粒泥沙运动理论的不完备和现有模型试验 技术的不完善 ,使得工程前难以精确预测工程后的实施效果。长江口 深水航道治理一、二期工程取得了巨大的成功 ,但在二期工程完成后 , 北槽水流、泥沙和地形边界条件出现了新的不利航道建设维护的方向 变化 ,上航道淤积强度增大。 为此 ,本论文收集和整理了 1998 年长江口 深水航道治理一期工程开工以来系列的原型水文、 泥沙、地形和航道 回淤资料 ,试图对长江口深水航道整治工程的河床冲淤调整作用、深 水航道回淤的时空变化规律及二期工程后上航道集中回淤的机理和 减淤对策等几个问题开展研究。获得的主要认识如下 : 宽间距双导堤“ +长丁坝群 ”河床调整作用长江口深水航道整治工程采用 “宽间距双导 堤+长丁坝群 ”的平面布置形式 ,其设计思想为 “导流、挡沙、减淤 ”。一、 二期工程实施后 ,北槽 (丁坝段 )河床冲淤演变特点为 “丁坝缩窄河道、 主槽冲刷加深、 坝田边滩淤涨 ”。一、二期工程引起的 (丁坝段 )主槽河 床冲刷效应持续至整治工程完工 1 年左右 ,调整后的航道自然水深保 持在 8～9m。在一、 二期工程实施阶段 ,(丁坝段 )主槽河床冲刷量与丁 坝长度具有较好的正相关关系 ,平均每 km 丁坝长度可引起主槽冲刷 量达 761 万 m~3。综上可知 , 宽间距双导堤“ +长丁坝群 ”整治建筑物在 工程实施阶段 (1998—2005)展示出良好的 “导流、挡沙、减淤 ”效果 , 具体表现为北槽水流向中泓汇聚 ,不同阶段工程实施后相应的 (丁坝段 ) 主槽冲刷增深 ,航道成槽率高 ,在疏浚工程的配合下 ,深水航道一、二期 工程的预定目标 (航道水深 8.5m 和 10m)顺利实现。 另一方面 , 宽间距“ 双导堤 +长丁坝群 ”在北槽形成大范围的丁坝坝田。 一、二期工程实施 后 ,北槽丁坝坝田经历了持续的淤积过程 ,平均淤积速率约 0.5m/a。随 着北槽丁坝坝田淤积量增加 ,2002年之后北槽河槽总容积 (坝田 +主槽 ) 呈现减小趋势。北槽河槽总容积减小同时伴随着潮间带面积的增大 , 造成北槽纳潮能力下降