理论教育 南港至圆圆沙航道回淤原因分析

南港至圆圆沙航道回淤原因分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:综上可知,上游底沙输沙量变化和南港—圆圆沙航道回淤变化之间具有正相关性,尤其是2014年上游底沙输沙量明显减少后南港—圆圆沙航道回淤也明显有所下降。由此可知,流域减沙引起的南港—北槽进口段主槽冲刷、航道滩槽高差减少应是南港—圆圆沙航道回淤下降的间接原因。图4南港—圆圆沙航道年回淤强度与主槽平均宽度的关系

南港至圆圆沙航道回淤原因分析

4.1.1 上游底沙输沙量减少

图3 南支0 m以下河槽容积变化(1998—2017年)

南港—圆圆沙航道淤积的泥沙以底沙为主[8-9],上游底沙下泄量的多寡影响该段回淤强度的大小。目前,泥沙工程界尚缺少底沙输沙量观测的有效手段,因此,难以对深水航道上游的底沙下泄量进行直接观测计算。深水航道上游的南支河床底质较粗,河床冲淤调整的泥沙多以底沙输移方式下泄[18]。因此,南支河槽容积变化可在一定程度上反映深水航道上游底沙输沙量的变化。统计表明,2003年之后受三峡工程运行、流域减沙的影响,南支河槽呈现明显冲刷、容积扩大的态势(图3)。12.5 m深水航道开通初期的2011—2013年,南支河床冲刷较明显,年冲刷量约6 400万m3/y,而2014年之后则趋缓,2014—2017年的年冲刷量下降至700万m3/y。按南港分流比约50%、北槽分流比约40%,底沙分沙比约等于分流比的量值估算,2011—2013年每年有约3 200万m3底沙通过南港,1 300万m3的底沙进入北槽(同期南港—圆圆沙航道回淤量年均约2300万m3,回淤强度2.4 m/y);而2014—2017年进入南港和输入北槽的底沙分别减少至350万m3和140万m3(同期南港—圆圆沙航道回淤量年均约550万m3,回淤强度0.6 m/y)。综上可知,上游底沙输沙量变化和南港—圆圆沙航道回淤变化之间具有正相关性,尤其是2014年上游底沙输沙量明显减少后南港—圆圆沙航道回淤也明显有所下降。因此,上游底沙输沙量的减少应是南港—圆圆沙航道回淤减少的直接原因。

4.1.2 航道滩槽高差缩小(www.daowen.com)

航槽回淤强度与航槽开挖前后的水深差即开挖前的床面(滩面)与开挖后的航槽之间的高度差(本文称滩槽高差)有关[19]。一般而言,滩槽高差越大,航道回淤强度越大;反之,越小。受流域减沙的影响,2011年之后南港水体含沙量下降,南港—北槽进口段主槽冲深、展宽[16],该段航道滩槽高差不断缩小。统计表明,2011—2017年南港—圆圆沙航道年回淤强度与该段主槽的平均宽度之间存在较好的负相关关系(图4),即随着主槽冲刷(冲深、展宽),主槽床面与航道挖槽之间的高度差缩小,航道回淤强度下降。由此可知,流域减沙引起的南港—北槽进口段主槽冲刷、航道滩槽高差减少应是南港—圆圆沙航道回淤下降的间接原因。

图4 南港—圆圆沙航道年回淤强度与主槽平均宽度的关系(2011—2017年)

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