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长江口青草沙水源地水工程规划与研究河势演变趋势预测

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:上游来水来沙条件的变化将对长江口的河势演变产生显著影响,岸滩、洲滩发生冲刷的可能性增加。但影响白茆沙北水道发展的因素较多,因此白茆沙北水道的发展将受到制约,由此将影响南支下段的河势演变。南支下段江面宽阔,暗沙众多,河势演变仍呈周期性变化,目前仍处于演变之中。因此,必须加强对南北港分流口中央沙滩势和青草沙水库北堤上段堤线附近滩势的观测,及时采取必要的护滩护脚工程措施。

长江口青草沙水源地水工程规划与研究河势演变趋势预测

(1)受上游水土保持及三峡水利枢纽工程等上游大中型水利水电工程运行影响,长江口来沙量明显减少,水体含沙量降低。上游来水来沙条件的变化将对长江口的河势演变产生显著影响,岸滩、洲滩发生冲刷的可能性增加。

(2)长江口分流口各主要水道以落潮为优势流和优势沙,但涨潮流在演变过程中也起着重要作用。

(3)南支河床冲淤演变过程主要表现为:北支泥沙倒灌导致白茆沙北水道进口段淤积,相应的白茆沙南水道冲刷发展,白茆沙南、北水道“南强北弱”的态势得以维持并有所加强;在以落潮流占绝对优势和以粉砂为主、高活动性的河床边界条件下,南支沿着主槽河床的冲淤演变呈现出上、下传递,即白茆沙南、北水道的“南强北弱”,加上七丫口附近岸线的围垦和码头建设,导致南支主流出七丫口后北偏,相应的南支主槽北侧冲刷和下扁担沙南沿的上游冲刷,冲刷泥沙在冲刷区的下游淤积;而下扁担沙南沿的下游侧淤积,使得南支主槽进北港的水流受到挤压,进而造成中央沙等沙头北侧滩地冲刷加强。长江流域来沙的减少导致南支河床在冲淤调整过程中增大其河槽容积。

(4)随着上游澄通河段河势及通州沙水道的逐渐稳定,主流在徐六泾节点的控制下,白茆沙河段将保持白茆沙南北水道并存的河势格局。但影响白茆沙北水道发展的因素较多,因此白茆沙北水道的发展将受到制约,由此将影响南支下段的河势演变。根据南支河段的演变规律,白茆沙北水道发展有利于南港进流,南水道发展则有利于北港进流。白茆沙南水道的过度发展趋势不利于南支下段河势的稳定。

(5)南北港分流口是长江口的二级分汊口,它上承南支下段,下接南北港河段。南北港分流口的新浏河沙、中央沙、扁担沙的三沙互动分合对南、北港分汊口河段的河势演变产生重大影响,分流口呈现出“周期性的冲淤进退与上提下移”的摆动规律。

(6)南港上口各通道:新宝山水道,2007年-10m槽恢复贯通并有所展宽,河槽顺畅,断面比较稳定,仍具生命力;宝山北水道,断面积扩大,已成为南支通南港的重要汊道,但不稳定,该通道稳定依赖新浏河沙护滩工程和南沙头通道限流工程的实施;南沙头通道(下段),2001年后断面水深和过流量恢复发展,-5m槽贯通,仍然是分流入南港的重要通道,应作适当限制。

(7)北港上口新桥通道,多年来随同中央沙一起下移,通道轴线方位角没有发生大的变化,汊道平顺,水流通畅。新新桥通道形成之初,新南沙头逐渐下移,新桥通道过流断面减小,但2005年后新桥通道过流断面和河槽容积还有所扩大。随着中央沙圈围工程及有关工程的实施,新桥通道的下边界将得到固定,特别是新浏河沙护滩工程和南沙头通道限流工程的实施,将稳定进入北港的南沙头通道—新桥通道主流轴线,有效遏制新南沙头下移并靠中央沙的可能,新桥通道仍具有很强生命力,不会改变其作为入北港的主通道地位,可保障水库取水口的安全运行。(www.xing528.com)

(8)南支下段江面宽阔,暗沙众多,河势演变仍呈周期性变化,目前仍处于演变之中。新浏河沙在水流的作用下,天然情况下仍继续下移,沙体的稳定有赖新浏河沙护滩工程的实施。

(9)北港微弯型河势格局得到发展,在弯道环流的作用下,北侧的堡镇小沙上冲下淤,北港主槽呈现上段主流偏北、下段偏南的微弯型河势,北港总体河势趋于稳定,青草沙水库工程的实施,可加快北港微弯型优良河势的实现。

青草沙是中央沙的下延沙体,中央沙北侧冲刷下泄泥沙直接在青草沙北侧淤积,冲淤部位随沙体下移而下移。这种局部泥沙堆积体影响是局部的,对其下游的北小沙影响已经甚微,因此北港优良微弯型河势将得到进一步发展。

(10)青草沙水库堤线附近滩势总体稳定,虽然在不同的水文条件下有冲有淤,但冲淤变化幅度不大。堤线布置时可进行适当调整,并采取适当的保滩工程措施。

(11)当前南北港分流口形态良好,但已朝不利方向变化,处于“周期性的冲淤进退与上提下移”中的“冲”与“下移”临界点,而且发展势头在加快。良好和不利主要表现在:一方面南北港分流格局良好,南北港分流比和主要分流通道分流比处于缓慢变化中,且均以落潮为明显优势流,各分流通道顺畅,分流角较小;另一方面新浏河沙包沙头、新浏河沙头和中央沙头仍在持续后退,中央沙沙头距石头沙钢标仅10.4km,距河势调整的位置空间有限,沙头持续后退,新桥通道轴线处于不断偏转态势,先后形成了通北港的新桥通道和南门通道,且呈扩大之势。因此,应抓住南北港分流口还处于相对优良的型态,尽快实施青草沙水库工程。鉴于中央沙头部及两侧处于持续冲刷状态,应尽快采取护底保滩工程措施,以确保水库工程堤线的安全。

(12)长江南北港分流口涨落潮流动力强,流态复杂。同时,下扁担沙南侧上冲下淤,并不断向下游延伸的趋势,使新桥通道上口进流不畅,新新桥通道萎缩。与此相应,由于新新桥通道过流的减少,新桥通道相应过流增加,新桥通道主要向纵深发展,深槽南逼。这种变化将对青草沙水库北堤上段堤线附近的滩势产生直接影响。因此,必须加强对南北港分流口中央沙滩势和青草沙水库北堤上段堤线附近滩势的观测,及时采取必要的护滩护脚工程措施。

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