基于数字高程模型定量分析长江口深水航道工程治理效果

南京水利科学研究院长江口整体物理模型是交通部1974年批准和投资兴建的我国第一个大型河口模型。在“八五”攻关研究中,运用定床和动床试验方法,为整治工程方案的确定提出了科学论证,长江口深水航道治理工程开工以来,继续运用整体模型、局部模型和正态系列模型对工程的分期实施、建筑物附近的冲刷、施工顺序和工程方案动态调整等进行研究。工程实践证明,多数研究成果都达到了定性基本准确、定量相对合理的结果,是工程取得良好效果的重要基础之一。

长江口深水航道治理工程具有规模大、施工强度高、作业条件差,特别是滩面物质易发生冲蚀等特点,工程建设难度极大。经不断探索,依靠技术创新和严格、科学的管理,工程大量采用了新型结构,研制开发了一批施工新工艺和大型专用作业船,创造了水运工程建设的高速度,取得了良好的整治效果。长江口深水航道治理一、二期工程的成功实践,标志着我国河口治理技术已跨入世界先进行列。对工程的特点、技术创新和工程效果作了概要介绍。

长江口深水航道治理工程一期工程的主体工程南导堤，位于南港北槽——江亚心滩至九段沙之间。南导堤一期工程主要由20km南导堤、3．2km潜堤、1．6km南线堤和三座丁坝组成。

长江口深水航道治理三期工程疏浚工程建设过程中,组织6艘装备adcp的水文测验船,在国内首次采用多固定断面法对耙吸作业过程的溢流疏浚土及北槽内贮泥坑、抛泥区涨落潮抛泥过程中的疏浚土扩散情况进行了观测。首次在长江口成功获取了水体中疏浚土扩散场的实测资料,深化了对长江口疏浚土扩散特性的认识,在此基础上,改进了疏浚溢流和疏浚土处理的时间控制措施。

在总结长江口深水航道治理二期吹泥上滩工程设计和实践经验的基础上,论述长江口疏浚土综合利用的必要性、经济性,并对吹泥工艺及其设备选型、吹泥站布设和输泥管线的形式、管材及管径等方面进行了分析、比选和论证。

经不断探索,依靠技术创新和严格、科学的管理,史无前例的长江口深水航道治理工程在复杂、恶劣的自然条件下取得了成功。文章论述了这一大型水运工程在设计、施工和管理方面创新的思维、作法和效果。

本文结合长江口深水航道整治工程的３维水下地形测量，探讨了测深数据的粗差剔除问题，提出了每秒测深数据的处理方法，有效剔除了测深数据的粗差。

通过现场观测对长江口深水航道工程南导堤越堤水沙运动规律进行深入研究。结果表明:1)存在越过南导堤指向北槽的净输沙运动,观测期间,堤顶单宽涨潮通量与单宽落潮通量之比约为10∶1,堤顶单宽涨潮输沙通量与单宽落潮输沙通量之比约为25∶1;2)经初步估算,观测期间越过s4~s5段南导堤输向北槽方向的泥沙总量约为156.5×104t;3)越堤水流携带的泥沙绝大部分可以通过坝田进入北槽。

手动处理生成航道水下数字高程模型（dem）费时耗力,存在着效率瓶颈。提出并构建长江航道水下数字高程模型自动化处理系统。该系统由水深数据自动监测读取模块、dem自动处理模块、成果自动加工模块以及流程监控显示模块组成,实现了从原始水深点自动监测到规则格网dem及其专题图的快速自动化处理,有效节省了人工操作,提高了dem产品的时效性,解决了效率瓶颈问题。

在长江口北槽深水航道工程的背景下，以实测地形资料为基础，利用fvcom，模拟南导堤越堤水流的时空变化．通过对越堤流过水断面通量的计算，分析工程前后越堤流的时空变化规律．导堤丁坝的修建，使得南北槽之间的水动力条件显著改变，工程之后，横向水流净通量指向北槽，且量值较大．越堤水流的沿程分布，以导堤转角为界，上半段逐渐减小，下半段逐渐增大，上半段净通量小于下半段；越堤流的净通量，在季节上变幅不大，在潮周期内呈周期性波动，净通量与潮位呈良好的线性相关．

长江口深水航道治理二期工程即将开工。交通部对该工程初步设计审定后于近日做出批复,核定二期工程投资总概算为63.37亿元,工程建设总工期为3年。

http://www.***.*** 长江口深水航道整治工程的探讨 韩世娜 河海大学交通学院海洋学院（210098） e-mail：hanshina82@yahoo.com.cn 摘要：本文简要介绍了长江三角洲港口的发展情况，提出必须对长江口深水航道进行治理。 根据长江口水文、泥沙及河床特征，确立了符合长江口深水航道的治理思想，包括长江口深 水航道组成及整治原则等。并介绍了长江口深水航道工程的进展情况，一二期工程的实施已 取得了良好的效果和巨大的经济效益。 关键词：长江口潮汐河口深水航道设计思想 1.引言 长江三角洲在我国现代化战略中具有举足轻重的地位，但是长期以来，长江口由于受到 巨大的潮量、径流量和流域来沙量的影响，河口河槽演变复杂，长江口通航航道所处的拦门 沙河段，自然水深仅6.0m，成为通航的瓶颈，制约了长江三角洲的发展。这一水深不

由中交一航局施工的长江口深水航道治理二期工程北导堤nⅱb标段和niic-2标段的主要结构为全封闭半圆型沉箱。采用该种结构的堤身设计轴线总长度10880m,共使用单个长度为19.94m的半圆型钢筋混凝土沉箱544个,沉箱单个质量约1200t,分4种规格。根据半圆型沉箱结构特点,半圆型沉箱的预制采用水平分层的施工方法,分三层四次浇筑。沉箱在预制台座上预制完成后,通过千斤顶组顶升,步行式液压顶推系统顶推,纵横移车运移,斜架车溜放,将沉箱从预制场出运下水。

用浅地层剖面仪、旁侧声纳等现代化测量技术对长江口新浏河沙水域进行调查监测,通过对数据进行后期处理、统计和定量分析,得出近十年来新浏河沙沙体冲淤变化量。沙体冲淤变化剧烈,浏河沙被冲开一条深槽,新浏河沙串沟滩槽易位;宝山水道上口逐渐淤浅,而且淤浅段逐渐向下游扩展,宝山水道与新浏河沙串沟之间相互制约,此消彼长。

对长江口深水航道治理一期工程实施后北槽的地形资料进行分析计算,论述了北槽河床冲淤变化。结果表明:一期工程实施后,整治工程段北槽河床普遍冲刷,平均水深增幅达12m,断面平均水深最大增幅超过2m,坝田明显淤积,河床断面比较对称,航槽回淤减少。北槽进口段和北槽中段的深槽发生较为明显的淤积,北槽纵向河床断面面积和平均水深趋于均匀,形成了一条上、下段平顺衔接的微弯深泓线。工程实施后北槽的河床总容积基本保持不变。整治建筑物完成一年后河床基本达到冲淤平衡,工程引起河床大幅度冲淤调整完成后,北槽仍具有明显的洪淤枯冲规律,主槽季节性冲淤幅度平均在30cm～50cm之间。

利用长江口徐六泾、横沙和佘山三站三年逐日表层含沙量、盐度和气象观测资料,以及北槽河段沿线含沙量洪、枯季准同步观测资料,对长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽河段含沙量沿程分布规律和垂向变化特征,以及滩槽泥沙交换的机理进行了分析。结果表明:北槽河段高含沙区分布位置在一期工程后适量下移;风浪对浅滩泥沙的掀动作用和滩槽间泥沙交换是造成工程区河段含沙量增加的主要动力因素;滩槽泥沙交换及输移途径取决于滩槽间流场变化,南北导堤在二期工程继续下延后,将进一步削弱滩槽泥沙交换量,有利于对深水航道的维护

长江口深水航道建设是促进长江三角洲和整个长江流域地区经济发展的重大工程。文章对长江口深水航道水域施工背景和现状作了介绍,并就目前存在的问题提出了一些粗浅的看法。

2010年3月14日上午,长江口深水航道治理三期工程顺利通过交通运输部组织的交工验收,12.5m深水航道正式试通航,该航道长92km。这标志着我国水运工程史上最大的工程——长江口深水航道治理工程顺利完工。据介绍,长江口深水航道开通之前,2万t级船舶需候潮才能进入长江口,经过治理,长江口通航水

为配合长江口深水航道治理工程的具体实施，并为治理工程提供必要的水文、泥沙、风浪资料，用以指导工程、验证工程、服务工程拟建立水文、泥沙、风流监测系统，通过传输手段将实时数据送回信息接收站。

全面介绍长江口深水航道治理工程整治建筑物工程和疏浚工程的设计条件和施工条件,并在此基础上介绍一、二期工程设计方案的优选情况,以及工程实施过程中以动态管理为主要内容的施工组织管理情况。

长江口深水航道治理工程地基土动三轴试验研究综述——长江口导堤在建造期间遭到了强风暴的袭击，致使一部分沉箱结构发生了超量的沉降和位移。本文通过动三轴试验模拟了波浪荷载作用下地基强度特性的变化情况。

介绍gps定位技术在长江口深水航道治理工程中的创新应用,其中有gps区域控制网、高程异常网的建立;应用似大地水准面拟合技术,实现了动态验潮测量,实施了数字化测量;同时,应用gis的技术和可视化施工技术,保证了工期和工程质量,取得较好的工程经济效益和社会效益。