长江口拦门沙系近期变化与河口深水港开发前景探讨

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长江河口的拦门沙系对河口土地、航运、泄洪以及港口建设有着重大的影响,在长江流域来沙减少和人类驱动力影响日益加强的形势下,论文分析了长江口拦门沙系近期演变及原因,在此基础上,聚焦横沙东滩周边海域的自然条件,探讨上海建设深水新港区的方案及其比较。通过1997-2013年覆盖研究区域的30幅历史海图资料,建立数字高程模型,选取典型纵断面和横剖面来分析拦门沙系的变化,经分析发现:北支口门的拦门沙逐渐向口内移动,其口门处的顾园沙东部水下部分可能会被持续冲刷,-5m等深线可能进一步后退,西部继续淤积;北港拦门沙滩顶在E122。15’附近上下移动,滩顶水深变化不大,北港拦门沙河段开始有心滩发育,并且该心滩的位置不断下移,北港北汉近几年来始终处于冲刷的状态;深水航道导堤建筑和横沙东滩圈围工程改变了横沙东滩的自然发育形势,近年来,虽然未成陆的横沙浅滩-2m等深线以内的区域冲淤反复,但-2m~-5m等深线的区域则处于淤积的状态,横沙东滩-2m包络的面积不断扩大;北槽拦门沙自深水航道修建以来发生了很大的变化,北槽航道依靠疏浚维持稳定;南槽上半河段近几年来处于持续冲刷的状态,拦门沙的滩顶向下游移动。通过对自然条件和人类驱动力的分析,讨论了拦门沙的近期形态变化的原因。利用数字地形模型、2012年和2013年的洪枯季实测水文泥沙数据来分析横沙东滩外侧海域的自然条件。研究发现,长江口横沙东滩外侧海域在2001-2008年期间,冲淤有一定变化,主要表现为浅滩上部保持自然淤积,浅滩下部及-10m以深水域则呈现微冲态势,冲淤转换面在-7~-10m之间,-10m至-20m海域整体呈现冲刷趋势,但侵蚀速率趋缓,该区域的河势渐趋稳定;该处的潮流主要呈现出旋转流的特性,枯季大小潮期间的最大流速不足200cm/s;水体泥沙含量在洪枯季的变化范围为0.019kg/m3~0.4kg/m3,泥沙沙量始终处在较低水平。通过对拦门沙系的演变分析和横沙东滩外侧海域的自然条件分析的基础上,探讨建设长江河口深水港的意义和需求,并比较了在横沙东滩建设挖入式港池方案和亚三角洲加人工岛建港联动方案两种模式的优缺点。
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