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淤泥质港口适航水深技术:含沙量变化与分布

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:两个测点处最大含沙量出现时刻均滞后于最大波高约9小时。其中,表层含沙量在9小时内迅速减至0.3kg/m3,底层含沙量在9小时内从约6kg/m3迅速减至0.3kg/m3以下。港内含沙量分布情况根据1995年的全年观测结果,处在湾中的两航基地年均含沙量0.18kg/m3要低于同期大西山含沙量0.21kg/m3。

淤泥质港口适航水深技术:含沙量变化与分布

2.3.1 正常天气下的含沙量分布特征

据2016年11月16—17日大潮期间含沙量观测资料(测站位置见图4-3),可知正常天气下的含沙量分布特征如下。

(1)从平面分布上看,口门外各测点的含沙量较大,垂线平均含沙量在0.09~0.12kg/m3;港内含沙量明显小于门口处,各点垂线平均含沙量在0.02~0.09kg/m3,且越靠近港里,含沙量越小。本次测量得到的含沙量整体上来说不大,最大含沙量均不超过0.3kg/m3

(2)从垂向分布来看,除港区内侧2#、3#测站的含沙量低、垂线分布变化不大以外,口门附近的各测站呈现表层小、底层大的分布特点,底层与表层含沙量比值在1.49~2.67。

另外,从2016年11月16日—12月16日期间口门处的观测资料,可知冬季月含沙量分布特征如下。

(1)在测量期间,口门处平均含沙量(垂线平均)约为0.22kg/m3,最大含沙量达0.98kg/m3

(2)在垂线分布上,近底含沙量最高,越靠上层含沙量越小。

(3)测量期间,共出现了3次含沙量明显增大的情况,其峰值均发生在大风天气下,且基本表现为风速越大、持续时间越长,含沙量数值越高、时间越长。

2.3.2 台风过境时资料(www.xing528.com)

2007年第13号热带风暴“韦帕”(WIPHA)期间,根据徐圩航道附近处-3m和-5m水深测点的含沙量数据分析可知,在水平方向上,两测点含沙量非常接近,显示测点位于较宽的破波带内;在垂直方向上,两个测点的表层含沙量和底上1.5m的含沙量都非常接近,显示在大风作用下该段水体紊动较强,悬沙上下掺混非常均匀。但在近底面(海底上0.5m),两个测点含沙量均急剧增加,并表现出与表层含沙量完全不同的性质。在-3m水深测点处,底层含沙量最大达到6.15kg/m3,床面上1.5m水深处最大含沙量为1.47kg/m3,表层(水面下0.5m)最大含沙量为1.52kg/m3。在-5m水深测点处,底层最大含沙量达到5.97kg/m3,床面以上1.5m水深处最大含沙量为1.41kg/m3,表层(水面下0.5m)含沙量最大为1.39kg/m3

两个测点处最大含沙量出现时刻均滞后于最大波高约9小时。在达到最大含沙量后,随波高的减小,含沙量迅速降低。其中,表层含沙量在9小时内迅速减至0.3kg/m3,底层含沙量在9小时内从约6kg/m3迅速减至0.3kg/m3以下。

2.3.3 年平均含沙量

据大西山海洋站及两航基地两个定位观测点连续多年的观测资料分析(表4-2),近岸水体的年平均含沙量一般在0.21~0.24kg/m3,并存在明显的季节性变化,冬半年高于夏半年,含沙量最高的月份为11月至翌年2月,含沙量最低的月份为6—8月。连云港地区水体含沙量季节性变化明显的主要原因是不同季节的风速风向不同,夏季的风速小,且盛行离岸向的东南风;冬季的风速大,且盛行向岸向的西北风。

在沿岸浅滩地区含沙量的纵向沿程分布上,无论是开敞外海的大西山、羊山岛或是东西连岛掩护区内,年平均含沙浓度甚为相近。在由岸向海的法线方向上的横断面分布上,含沙量的高低与水深大小关系密切,在沿岸浅滩地区的破波带内,波浪强烈紊动,从而使底部泥沙掀动悬扬,成为泥沙活动比较活跃的地带,因而水体含沙量相对较高,随着向海方向上的水深逐渐增加,含沙量递降明显。

港内含沙量分布情况根据1995年的全年观测结果,处在湾中的两航基地年均含沙量0.18kg/m3要低于同期大西山含沙量0.21kg/m3。同时,由于海湾内含沙量的变化与潮流速度的变化呈一致关系,由湾口向内,含沙量的分布随着流速的沿程降低而减少。以1994年1—3月(冬季)为例,近湾口的报潮所三月平均含沙量为0.31kg/m3,而近湾底的海滨浴场为0.27kg/m3,降低了0.04kg/m3

表4-2 1995年大西山、两航基地同步含沙量观测

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