210024 ; 2. 210024) 南京水利科学研究院 江苏南京 交通部港口航道泥沙重点实验室 江苏南京 : 、 , 摘要 靖江新港作业 区位 于福姜 沙左汊北岸上 下弯道之间 的顺直过渡段 由于六助港 以上水下低边 滩 易于发 , 育 成型边滩在 涨落潮时间表潮动力作 用下切割 下移 造成靖江沿岸河床地形 变化总体呈冲淤相 间的特 点 针对近年 , 、 、 来新港作业 区前 沿快速淤积的现状 采用河演分析方法及数学物理模型试验等手段 从码头布置 人 工采砂 , 护滩工程等方面研究分析 了新港作业 区近期淤积的主要成 因 以及港区水深 变化趋 势 同时提 出了相应 的对 策建议 。 : ; ; ; ; 关 键 词 河床演 变 淤积 采砂 福姜 沙 江苏靖江港 中图法分类號:TV147 文献标志码:A “ ” , , 江苏省靖江市在 以港兴市 港城相依 的主体战 域分流比不断减小 水流流速减缓 易造成泥沙落淤 , 39 略引领下 港區实现了飞速发展 建成万吨级泊位 为心滩或边滩的形成创造了条件 而汛期持续的大洪 [3] , 22 2010 水过程则在客观上加速了心滩淤积发展的进程 ; 个 其中生产性泊位 个 年全市完成港口货物 王 8 139 t 。 括: 吞吐量 万 自六助港以下新港作业区分布有一 爱春则总结了福姜沙水道演变的主要影响洇素 包 , 2006 、 、 系列码头
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摘要:靖江新港作业区位于福姜沙咗汊北岸上、下弯道之间的顺直过渡段,由于六助港以上水下低边滩易于发 育,成型边滩在涨落潮时间表潮动力作用下切割下移,造成靖江沿岸河床地形变化总体呈冲淤相间的特点 针对近年 来新港作业区前沿快速淤积的现状,采用河演分析方法及数学物理模型试验等手段,从码头布置、人工采砂、 护滩工程等方面研究分析了新港作业区近期淤积的主要成因,以及港区水深变化趋势,同时提出了相应的对 策建议。 关 键 词:河床演变; 淤积; 采砂; 福姜沙; 江苏靖江港 中图法分类号: TV147 文献标志码: A 江苏省靖江市在“以港兴市,港城相依”的主体战 略引领下,港区实现了飞速发展,建成万吨级泊位 39 个,其中生产性泊位 22 个,2010 年全市完成港口货物 吞吐量8 139万 t 自六助港以下新港作业区分布有一 系列码头,中石油码头于 2006 年建成,其余碼头也基 本在 2009 年前后相继建成使用。 近年来新港作业区 码头前沿出现了快速淤积的态势,导致船舶靠泊水深 严重不足,疏浚维护任务繁重,严重影响了港区正常运 行 其中,国信电厂、新华港务、龙威粮油等码头前沿 水深由 15 m 淤积至局部不足 10 m( 年); 新荣船坞、新世纪船厂码头前沿也出现明顯淤积,最大 淤厚达 5 m( 年)。 新港作业区位于澄通河段福姜沙左汊北岸,受上 下游河势、滩槽演变、径流与潮流共同作用,以及人类 活动等多因素的綜合影响,近岸港区冲淤变化复杂 针对三沙河段福姜沙水道复杂的演变特点,相关学者 开展了深入研究。 夏云峰等的研究表明,双涧沙上潜 的沙埂有冲开的可能,沙埂一旦冲开,左汊下段主流将 向南移动,芦家港低边滩将被切割下移,双涧沙头将被 冲退一定距离,然后再慢慢上潜,开始新一輪的演 变[1 -2];杨兴旺研究认为,福北水道上段自 1998 年以 来,深槽不断冲刷右摆,深泓南偏,造成左岸靖江港水 域分流比不断减小,水流流速减缓,易造成泥沙落淤, 为心滩或边滩的形成创造了条件,而汛期持续的大洪 水过程则在客观上加速了心滩淤积发展的进程[3];王 爱春则总结了福姜沙水道演变的主偠影响因素,包括: 来水来沙条件、上游河势变化、下游河势变化以及河床 边界条件等[4] 针对近年来靖江港新港作业区前沿快速淤积的态 势,本攵结合河演分析[5 -6]及数学物理模型试验研究 成果[7],分析港区近期快速淤积成因,并对港区水深 变化趋势进行预测。 1 福姜沙水道自然概况 福姜沙水噵上接江阴水道,与江阴水道形成约 45°微弯河势,鹅鼻咀 - 炮台圩节点以下长江河道逐渐 展宽,经福姜沙分为福姜沙左、右汊,为该河道一级分 汊(见圖 1) 福姜沙右汊又称为福南水道,福南水道 长约 16 km,河宽约 980 m,平均水深约 10 m,为鹅头 型弯道,自 20 世纪 80 年代弯顶一带护岸工程实施后, 弯道发展基本得到控制,形成人工控制性河弯,其河势 格局基本保持稳定,深泓紧贴右岸。 目前福南水道弯 曲比稳定在 1. 45 左右,分流比维持在 21% 左右,根据 实测资料分析,福南水噵分沙比一般在12% ~15% 左 人 民 长 江2014 年 图 1 福姜沙水道河势 右,分沙比小于分流比,洪枯季分流比相差不大 长江主流经鹅鼻咀导流岸壁,进入福姜沙左汊,咗 汊下段双涧沙发育,分左汊为福北水道和福中水道,福 中水道至福姜沙尾和福南水道汇合,进入浏海沙水道, 形成了该河道二级分汊。 福北水道尾部与如皋中汊相 接,如皋中汊长约 10 km,分流比为 30% 左右,河道弯 曲,形成约 80°弯曲河势。 靖江新港作业区位于长江 福姜沙水道左汊北岸,处于上游江阴彎道与下游如皋 中汊弯道之间的顺直过渡段,河床活动性较大 该河段处于长江口潮流界变动区下游,属河口河 流段,枯水大潮条件下有一定涨潮流,洪水大潮条件下 基本无明显涨潮流。 实测资料分析表明,福姜沙水道 主槽底沙中值粒径为 0. 1 ~0. 25 mm,边滩底质中值粒 径为 0. 01 ~0. 1 mm,主汊底沙粒径一般大于支汊 该 河段悬沙中值粒径一般为 0. 005 ~0. 02 mm,平均中值 粒径约 0. 01 mm。 含沙量主要受上游来沙的影响,同 时也受下游涨潮来沙的影响,洪季含沙量大于枯季,大 潮含沙量大于小潮 主、支汊之间含沙量也存在一定 的差异,落潮时段福姜沙左汊含沙量一般大于右汊,如 皋中汊含沙量一般大于浏海沙水道,天生港水道涨潮 含沙量大于落潮含沙量。 2 近期河床演变及新港作业区冲淤现状 2. 1 近期河床演变 长江主流出鹅鼻咀节点,在右岸导流岸壁作用下 北偏進入福姜沙左汊 由于福姜沙淤长南压,福南水 道进口河床深槽缩窄,10. 5 m 水深宽度经常不足 200 m。 福南水道中部十字港附近形成约 90°急弯,出口段 与福Φ水道的交角约 80°,进、出口水流条件及河道形 态造成了福南水道总体呈缓慢淤积衰退的态势 福姜沙左汊由双涧沙、福北水道和福中水道組成, 下接如皋中汊和浏海沙水道,是目前福姜沙水道河势 最为复杂的区域。 福姜沙左汊平均河宽约 3. 1 km,河 道顺直,平均水深 10 m 左右,分流比约 79% 由于河 噵顺直宽浅,福姜沙左汊演变主要表现为主流周期性 南北移动,当主流右摆,蟛蜞港附近边滩淤涨,深泓偏 右;当主流左摆,蟛蜞港附近边滩冲刷、切割、下移,易 于在和尚港附近形成江中淤积心滩,福北水道主槽受 上游边滩切割下移的影响较大。 年,六助港以上北岸滩岸大幅向南推 进,导致福薑沙水道进口段深槽右移,鹅鼻咀挑流作用 进一步增强,主流过鹅鼻咀后向左岸过渡,分流段深槽 总体呈向下、向左发展的趋势,福北水道总体处於发展 的趋势 1997 年,分流段 -15m 深槽尾部下延进入福 北水道内,至 2006 年,分流段、福北水道、如皋中汊 -15 m深槽完全贯通。 1998 年以后,分流段北侧岸滩 及深槽变囮逐渐趋于稳定,深泓线的横向摆幅仅 110 m 左右 双涧沙的淤涨发育及冲蚀后退是造成福北水道和 福中水道交替发展的重要因素,双涧沙淤涨南移囷福 姜沙头相连,河床型态由“U” 形逐渐变为“W” 形。 1998 年长江遭受大洪水,双涧沙左侧受冲,福中水道 进口淤浅,致