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长江口入海水沙通量变化及其影响分析

海洋地质前沿 2022年第11期38卷 56-64页

作者：左书华杨春松付桂谢华亮交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456 交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室天津300456 国家发展与改革委员会国家投资项目评审中心北京100037 上海航鸿工程管理有限公司上海200137

基于大通站1960−2020年长系列的径流量和输沙量资料,研究了长江口入海水、沙通量的季节变化、年际变化和趋势性,并讨论了其影响因素。研究结果显示:多年长江口入海平均径流量为8906亿m^(3),各年的平均径流量值围绕着多年平均值上下摆动... 详细信息

基于大通站1960−2020年长系列的径流量和输沙量资料,研究了长江口入海水、沙通量的季节变化、年际变化和趋势性,并讨论了其影响因素。研究结果显示:多年长江口入海平均径流量为8906亿m^(3),各年的平均径流量值围绕着多年平均值上下摆动,没有明显的变化趋势;入海径流量的季节性变化明显,每年的5−10月的径流量占全年的70.3%;多年平均年输沙量为3.35亿t,输沙量过程总体呈现减小的趋势;长江口入海水沙通量变化受中上游的水土保持和水库建设等因素影响明显,其中三峡水库蓄水后,大通站输沙量与之前相比减少了62.8%;受长江流域来沙锐减的影响,长江口河势也发生了明显变化,出现了河口含沙量明显减小、河口总体上由淤积环境向冲刷环境转化、长江口水下三角洲前缘大面积冲刷河口拦门沙及水下三角洲泥沙补给出现“源汇转化”的结构性变化等现象。

关键词：长江口大通站径流量输沙量三峡水库

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长江口深水航道减淤工程实施效果评价

水运工程 2022年第12期 134-139,203页

作者：付桂应铭左书华李为华上海航鸿工程管理有限公司上海200137 交通运输部长江口航道管理局上海200003 中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海200120 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200241

为降低长江口深水航道常态回淤量,分先期工程和完善工程两阶段实施长江口深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程。利用北槽深水航道减淤工程实施前后的实测数据,综合分析了工程实施前后水沙通量、含沙量、流场、周边河势、航道减淤等方... 详细信息

为降低长江口深水航道常态回淤量,分先期工程和完善工程两阶段实施长江口深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程。利用北槽深水航道减淤工程实施前后的实测数据,综合分析了工程实施前后水沙通量、含沙量、流场、周边河势、航道减淤等方面的变化情况。结果表明:1)先期工程实施后,南导堤涨潮越堤水沙显著减少,北槽含沙量明显降低,航道南侧横向水沙输移得到有效抑制,工程实际减少常态回淤量约17.4%;2)完善工程实施后,南导堤涨潮越堤水沙基本阻断,北槽中下段含沙量也有所减小,北槽潮流方向更加归顺,常态回淤量降幅约5.6%;3)工程达到了预期的航道减淤目标,工程治理方案合理,航道减淤效果符合预期。

关键词：长江口深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程常态回淤量先期工程完善工程

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烟台套子湾人工岛工程水沙环境影响研究

海洋湖沼通报 2022年第5期44卷 73-82页

作者：李文丹李孟国许婷闫勇左书华麦苗交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心工程泥沙交通行业重点实验室天津300456

海上人工岛建设既可以增加土地和岸线资源,又可以促进旅游开发。本文首先基于套子湾水动力泥沙条件对套子湾人工岛建设的可能性进行了初步分析,然后建立了波浪潮流泥沙物理模型,并对套子湾距岸2.5 km的6 km^(2)人工岛(菩叶岛)工程方案... 详细信息

海上人工岛建设既可以增加土地和岸线资源,又可以促进旅游开发。本文首先基于套子湾水动力泥沙条件对套子湾人工岛建设的可能性进行了初步分析,然后建立了波浪潮流泥沙物理模型,并对套子湾距岸2.5 km的6 km^(2)人工岛(菩叶岛)工程方案水沙环境影响进行了试验研究和分析。结果表明,(1)套子湾为典型的弧形海岸,泥沙来源少,潮流动力弱,正常天气条件下含沙量很低,波浪作用下纵向泥沙运动少,泥沙运动总体较弱,岸滩及岸线多年来保持稳定,在湾内建设人工岛是可能的。(2)菩叶岛工程对潮流动力和金沙滩及附近岸滩影响很小,仅限于工程局部,岸滩及岸线可继续保持稳定。(3)菩叶岛工程实施后金沙滩不会被泥化、淘刷,也不会形成连岛沙坝。(4)菩叶岛岛内的水体在1~2 d内可以完成一次交换。(5)从套子湾自然条件、菩叶岛对潮流动力、金沙滩、海床稳定性的影响及岛内水体交换能力来看,菩叶岛的建设方案是可行的。

关键词：套子湾人工岛潮流泥沙物理模型

Delft3D在鳌江口外平阳咀海域流场模拟中的应用

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水文 2007年第6期27卷 55-58页

作者：左书华交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室天津300456

Delft3D是以FLOW水动力模块为主体,建立在Navier-Stokes方程的基础上,由一系列模块组成的模型软件,可以对水流、波浪、泥沙、水质、地貌等建立二、三维模型。本文介绍了Delft3D数值模拟软件的程序模块及数值理论基本方程,对鳌江口外平... 详细信息

Delft3D是以FLOW水动力模块为主体,建立在Navier-Stokes方程的基础上,由一系列模块组成的模型软件,可以对水流、波浪、泥沙、水质、地貌等建立二、三维模型。本文介绍了Delft3D数值模拟软件的程序模块及数值理论基本方程,对鳌江口外平阳咀海域的流场进行了模拟研究。研究表明:计算结果与实测结果吻合较好,能够较好地反映该海区真实的流场情况,可以为工程研究提供基本的流场背景。

关键词：数值模拟 Delft3D 河口海岸工程应用

长江河口典型河段水动力、泥沙特征及影响因素分析

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长江河口典型河段水动力、泥沙特征及影响因素分析

作者：左书华华东师范大学

学位级别：硕士

长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、咸水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多因子的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。从陆海相互作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而... 详细信息

长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、咸水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多因子的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。从陆海相互作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而每个典型河段又存在不同性质的界面，如：大通河段（潮区界）、江阴河段（潮流界）、徐六径河段（盐水入侵界）、拦门沙河段（涨落潮流优势转换界面）、口外海滨区（泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界）。每个典型河段及关键界面都涉及到物质和能量的传输;每个典型河段及关键界面都有其固有性质，且相互影响，可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。从长江河口的不同典型河段及关键界面出发，主要采用水文学、泥沙运动力学、统计学等方法，对多年实测资料特别是2003年和2004年观测得到的大小潮流速、流向、含沙量资料分析统计以及大量的野外观测和室内实验基础上，研究和总结了长江河口水沙基本特性，着重分析了长江口典型河段及关键界面的水动力条件和泥沙的差异性特征，并初步分析对影响泥沙特征的因素，力争为长江河口资源的开发和利用提供科学的理论依据。研究结果表明，这些典型河段及关键界面在水动力和泥沙特征上存在着几个方面的差异性：（1）水位的不同。长江河口区自潮区界大通站以下，水位变化沿程较小。大通站平均水位在8.46m左右，洪季与枯季相差在6m左右，表现出明显的河流性质的水位升降的季节变化。到江阴水位明显下降，在3.3m左右，徐六径在3.01m左右，在徐六径以下基本持平在2m左右变化。（2）潮流流速、流向不同。上游河段受长江径流影响，主要以落潮流为主，在1.0～1.3m／s变化呈现减小趋势，在江阴以下受到河口潮流不同程度的影响，涨潮流作用逐渐增强，在0.2～0.8m／s之间变化。在此，由混沌理论Logistic模式所反映出来的动力学指标a也有所不同，在大通至徐六泾为（1，3），徐六泾至南、北槽区域则为（3，3.57），口外为（3.57，4）。此外在水动力方面，波浪也起到了一定的影响，由于长江河口为向海敞开的三角洲河口，口外风浪较大，口内风浪要素随着江面向上游束窄而减小。（3）盐度不同。从上游河流性质向海洋性质变化的过程中，盐度呈现逐渐增高的变化。洪季时，从上游江阴到口门的盐度在0.14～6.0‰之间变化，但是枯季江阴、徐六泾变化也不大，差异明显变大主要是南北槽，主要是因为受到外海盐水入侵的影响，盐度在11～19‰之间。（4）含沙量不同。从整个长江河口区考虑，在沿程方向上，悬沙浓度呈现中～低～高～低的不同变化，平均值在0.3～1.0kg／m。第一个低含沙量的转折点出现在江阴，平均含沙

关键词：长江河口典型河段关键界面水动力特征含沙量泥沙运动

长江口12.5m深水航道回淤变化及其影响因素

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水运工程 2022年第12期 77-83页

作者：杨春松左书华谢华亮杨华韩志远国家发展与改革委员会国家投资项目评审中心北京100037 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心工程泥沙交通行业重点实验室天津300456

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料,对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明:1)长江口12.5 m深水航道常态回淤量大,年际间存在波动,多年平均年常态回淤量约为6500万m^(3),2012年后总体呈减小趋势,... 详细信息

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料,对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明:1)长江口12.5 m深水航道常态回淤量大,年际间存在波动,多年平均年常态回淤量约为6500万m^(3),2012年后总体呈减小趋势,目前基本稳定在5000万m^(3),年回淤强度约1.3 m/a;2)回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征,即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中;3)影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言,主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4)年际回淤变化总体呈减小趋势,其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关;北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境,其实测减淤幅度为17.6%。

关键词：长江口深水航道北槽加高工程南坝田拦沙堤回淤量

基于OpenFOAM三维多向畸形波数值模拟研究

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海洋工程 2019年第1期37卷 46-55,74页

作者：崔成严冰左书华交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456 港口水工建筑技术国家工程实验室天津300456

基于二次开发开源计算流体力学(CFD)软件包Open FOAM中的非稳态不可压缩两相流求解器inter Foam建立数值模型,增加了基于方向谱的三维造波边界和吸收边界,成功模拟了三维多向畸形波过程。通过与模型试验波面和目标谱对比,验证了数值模... 详细信息

基于二次开发开源计算流体力学(CFD)软件包Open FOAM中的非稳态不可压缩两相流求解器inter Foam建立数值模型,增加了基于方向谱的三维造波边界和吸收边界,成功模拟了三维多向畸形波过程。通过与模型试验波面和目标谱对比,验证了数值模型模拟三维多向畸形波的有效性。另外,分析了网格尺度和柯朗数对模拟结果的影响,并使用连长统计和SIWEH两种方法分析了包含畸形波波列的群性。研究结果表明:在本研究范围内,网格尺度设置0.02 m×0.01 m×0.02 m,最大柯朗数选择0.25,模拟出的三维畸形波效果最好;从能量角度描述畸形波的群性更为合理。

关键词： OpenFOAM 畸形波数值模拟方向谱网格尺度柯朗数

上海洋山深水港区海域悬沙分布特征及运动规律分析

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海洋通报 2009年第3期28卷 62-69页

作者：左书华李蓓杨华大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室天津塘沽300456

以1998年以来定点实测含沙量资料为基础,结合1996-2007年不同时刻卫星遥感影像资料对洋山港附近海域悬沙分布特征及运动规律进行分析,结果表明:洋山港海域含沙量存在着明显的季节变化;潮差越大,水体紊动越强,水体含沙量越高;洋山港水域... 详细信息

以1998年以来定点实测含沙量资料为基础,结合1996-2007年不同时刻卫星遥感影像资料对洋山港附近海域悬沙分布特征及运动规律进行分析,结果表明:洋山港海域含沙量存在着明显的季节变化;潮差越大,水体紊动越强,水体含沙量越高;洋山港水域含沙量明显高于其周围的水域,特别是在大小洋山岛链之间,呈现由北向南、由东向西逐渐增大的趋势;"峡岛效应"也是引起高含沙量一个重要原因;长江入海泥沙直接扩散对洋山港水体含沙量的影响较小,研究区域水体含沙量的大小主要取决于波况及潮流对当地浅滩的掀扬及输送。

关键词：洋山深水港悬沙分布遥感卫片峡岛效应

洋山港颗珠山汊道水域水沙环境及对西港区建设的作用

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中国港湾建设 2010年第A1期30卷 17-23页

作者：左书华李蓓杨华交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室天津300456 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

基于多个时期的实测水文泥沙、地形资料分析了洋山港颗珠山汊道水域的水沙特征和地形冲淤变化,并论述了其对西港区建设的作用。研究结果表明:颗珠山汊道的涨、落潮主流存在分歧,涨潮主流位于颗珠山一侧,落潮主流偏向蒋公柱一侧,在一个... 详细信息

基于多个时期的实测水文泥沙、地形资料分析了洋山港颗珠山汊道水域的水沙特征和地形冲淤变化,并论述了其对西港区建设的作用。研究结果表明:颗珠山汊道的涨、落潮主流存在分歧,涨潮主流位于颗珠山一侧,落潮主流偏向蒋公柱一侧,在一个全潮过程中落潮流占主要优势;颗珠山汊道对主通道的分流作用也日趋加强;目前颗珠山汊道处于一个发展比较缓慢而相对稳定的过程中;颗珠山汊道地形变化总体表现出冲刷形势;颗珠山汊道对缓解东口门的泄流、对西港区水深保持微冲状态以及对北港区水深的维护起到了一定的作用。

关键词：洋山深水港汊道水沙环境