江苏沿海河道闸的淤积和防治.doc

江苏沿海河道闸的淤积和防治学生姓名：周 明 0740103233专业班级：港航2班指导老师：黄贵标摘要：通过对江苏沿海水文资料的学习和分析，了解到至建国以来，江苏沿海一带修建了多座挡潮闸，基本都存在淤积问题，严重的甚至使有些港闸不能正常使用。是什么原因造成淤积程度不同，又有什么办法可以防止或解决淤积问题呢？这现象又对我们有什么启示？关键字： 泥沙运动 异重流 淤积原因 防淤清淤 入海河口分析根据概念，我国将入海河口分为两类，泥质河口和砂质河口。通常情况下，砂质河口潮汐作用不是十分强烈，河口的潮流含沙量比较低，悬移质含量更是微小，且一般砂质河口河道的纵比降较大，径流携带的泥沙常常在门口外形成明显的拦门沙带，阻滞了潮流向口内的输沙，因此，砂质河口即使在建闸后，其闸下的淤积一般也比较微弱。淤泥质河口组成河口物质细小，一般极易在适当的潮流作用下起动，尤其在建闸后，闸下河口河道的潮波产生变形并使涨潮强度相对增强，而落潮程度相对减弱，这样，涨潮潮流往往可以携带较多的泥沙进入口内直至闸下，而落潮则又无法将其全部带出口门时，照成闸下河道的淤积。而江苏大部分入海河口处于淤泥质海岸处，所以容易发生淤积。淤积现状江苏沿海一带其砂质海岸占总海岸线的3%，基岩海岸占总海岸的4%，其余都为淤泥质海岸，见下图：江苏沿海海岸地质组成(图)1-砂质海岸 2-基岩海岸 3-淤泥质海岸江苏沿海一带，有一部分属于冲刷型的砂质河口，如大洋港，梁垛港，燕尾港等，其余大部分属于淤泥质过渡型混合为主的河口，如射阳港，新洋港，灌河口等。江苏沿海修建的58座大中型挡潮闸中，至今只有18座淤泥较少，大多均发生淤积，其中15座严重淤积，占26%，基本淤积的5座，占9%，可见，修建挡潮闸后，河口的淤积是十分严重的。具体见下图：江苏沿海挡潮闸淤积情况(图)淤积原因1潮波变形，潮波变形是闸下淤积的动力因素，江苏的建闸河口多属于驻波或接近驻波，使涨潮挟沙能力减弱；2河口断面向陆方向收缩，浅滩及边界反射，底部磨阻的存在使得入潮的速度减慢，当减速小于其启动速度时便发生沉积；3上流的径流减少，河口建闸主要是为了挡潮御卤，蓄淡灌溉，因此闸门经常关闭，不能达到冲淤平衡，来沙量大于出沙量；4如果闸口离河口较远，那么涨潮的时候速度较快，但是退潮的时候速度就减慢了，因此导致了海潮携带的泥沙不能随潮流流回海中，沉积在河道中导致淤积；5潮流量减少，河口建闸后，由于闸口关闭截断了潮区界的潮流量，潮棱柱体也相应的减少了，所以，闸下附近断面的流量少。根据窦国仁公式，平原冲击河流及潮汐河口河床断面的关系式 ；式中： A河床的断面面积Q落潮平均流量S落潮平均含沙量a河底与河岸的相对可动系数k与输沙系数，河底与水中悬沙特型有关的系数6闸口处异重流的影响产生的闸上淤积，尤其是雨季上游有携带泥沙的水流进入闸口附近，由于异重流的存在，使闸口附近淤积，虽然淤积不是很严重，但仍然会影响到开闸等。1-坝体 2-清水 3-异重流 4-潜入点 5-海水 6-闸后淤积 7-闸口淤积淤积产生的问题1排涝减灾存在隐患，河道淤积会导致河流变浅变窄，当泄洪时不能充分发挥河道的作用，降低泄洪能力，对排涝减灾有负面作用；2闸下河道的淤积不利于通航，若有船只进港，那么容易使船只搁浅发生事故；3造成生态灾害，一旦河道淤积便阻碍了水生动物回游，造成水产品在内河地区的灭绝；4清淤需要投入较多的人力物力财力，需要大笔的财政支出；5若长期淤积且不经常开闸，可能会导致泄洪时开闸出现问题；清淤措施1水力冲淤法 落潮时开闸放水，使下游泥沙在水流作用下冲刷，增加水流的含砂率，使更多的泥沙被水流冲走，使河道变深变宽，减轻泥沙的淤积；2机械冲淤法 在开闸的情况下，用机船（如拖动型，驱动型，掺气型等）辅助清淤，增加泥沙与水的接触面，同样增加水中的含砂率，尤其以掺气型工作效率最高；3爆破法 在开闸前在下游淤泥较多的地方埋置炸药，待开闸放水的同时引爆，使泥沙能与水流有更多的接触面，增加流水的含沙律，使泥沙更快的被水流带走；4截弯取直法 减少水流在沿途能量的损失，具有较高的流速，便于泥沙起动。如射阳河在1980年截弯取直后，水深由原来的1米冲刷到8米深；5纳潮冲淤法 在闸下河道两侧合适的地方下贱纳潮库，该库与河口航道相通，涨潮时容蓄潮水，落潮时用水库的水冲刷下游航道；6使用挖泥船 治标不治本的方法，现在采用此番方法的很少，主要是淤积可能导致挖泥船还没有开到淤积的地方就搁浅；防淤措施1建防波堤（拦沙堤） 减少沿海的淤泥在潮流作用下进入河道；2在距离闸下某处修建丁坝，通过约束水流，使水流流速加快，起到冲刷河道达到清淤的作用；2选择合适的建闸位置 挡潮闸距离海口距离适宜控制在1Km以内，这样可以使淤积程度大大减轻。如泥沙淤积很少的大洋港的闸口距离海口400米左右；结语1建闸后潮波变形，潮流和泥沙运动特征发生剧烈变化，上游下泻量的减少和下游进潮量的减少导致淤积，闸下河港发生淤积是自然规律，无法避免；2水力冲淤是清淤减淤措施中最有效和最经济的方法之一；3通过对泥沙运动及沉积的原理分析,可以举一反三,解释很多河道等淤积的机理;4清淤的方式很多,但是我们得充分利用当地自然条件等采取最经济最有效的清淤和防淤措施;参考文献1张瑞瑾河流动力学M武汉：武汉大学出版社，20072江苏省水利厅江苏沿海河道闸的淤积和防治C北京：海洋出版社，20073吴宋仁，严以新海岸动力学M