CN107992640A - 入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 - Google Patents
入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107992640A CN107992640A CN201710915252.0A CN201710915252A CN107992640A CN 107992640 A CN107992640 A CN 107992640A CN 201710915252 A CN201710915252 A CN 201710915252A CN 107992640 A CN107992640 A CN 107992640A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dredging
- estuary
- mrow
- unit
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 16
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 38
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000009430 construction management Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，包括：步骤1)，确定最小疏浚量的参考水深值：Hi≥H′i＝Hc+a，其中，Hi为疏浚单元i的水深，H′i为疏浚参考水深，Hc为航道维护标准对应的水深，这里a为保证航道满足通航标准的设立的储备水深；步骤2)，在每个月初，给出月初航道床面水深；步骤3)，模拟给出计算月的航道疏浚单元的淤积强度和月底预测航道床面；步骤4)，统计计算月的最小疏浚量总量Fmin和沿航道单元分布：其中，n为疏浚单元个数，Ai为疏浚单元面积，Hi0月初的单元水深，ΔHi为i单元的月度淤积强度。本发明减少施工能力的浪费，满足航道通航保证率。
Description
技术领域
本发明涉及深水航道的疏浚、维护方法，具体地，本发明涉及入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，更具体地，本发明涉及长江口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法。本发明计算每一个月深水航道需要疏浚的最小维护量，以此为依据确定疏浚船舶的施工总能力和施工能力的沿程分配，为确定月度疏浚施工总能力和疏浚施工能力的航道沿程分配提供了重要的参考指标和科学依据，对于减少施工能力的浪费和保证航道通航保证率满足要求具有重要意义。
背景技术
入海口深水航道，特别是，例如，长江口的深水航道常常采用疏浚船舶开展定期的航道维护疏浚来维持航道水深；以一个月为施工周期，在每一个月初深水航道的维护疏浚管理需要预先确定本月的航道月度疏浚施工总能力安排和疏浚施工能力的航道沿程分配；而长江口深水航道月度最小疏浚量是确定月度疏浚施工总能力安排和疏浚施工能力的航道沿程分配的重要参考指标。
在国内外的强回淤航道，如密西西比河航道、泰晤士河出海航道、亚马逊航道、法国Gironde河口航道、荷兰鹿特丹港水道等，对航道疏浚管理的问题主要集中在疏浚效率优化的问题上，研究都是从船机设备改良、疏浚作业自动化、施工管理措施改进、环保疏浚、疏浚土扩散等若干出发点来研究。
国外的疏浚技术主要体现在船舶配备上更加先进，可实现全部用电脑监控，所有疏浚施工，特别是挖泥后,可以实现软件自动显示挖泥效果图,用不同颜色显示不同水深，扫浅阶段,每次将测图的电子版数据输入电脑中,则以不同色块显示不同水深区域,“哪浅挖哪”, 针对性强，提高疏浚效率。
然而，上述国外的技术研究现状主要在于，通过船机设备改良已达到船舶在疏浚过程中的疏浚作业自动化及其效率优化，尚未涉及施工管理方法改进、环保疏浚、疏浚土扩散及施工组织管理安排、船舶调配和施工计划的制定等。
另一方面，某些深水航道，特别是，例如，长江口的深水航道，在长江口深水航道维护疏浚过程中，每一个月的疏浚船舶的配置随实际水深和航道疏浚单元的泥沙淤积量变化而变化，水深较好和泥沙淤积较小的时候一般只需要2艘疏浚船舶即可，局部水深较浅和泥沙淤积较大的时候需要10艘以上的疏浚船舶；因此，船舶配置的过多和不够，会导致施工能力的大量浪费或者航道维护水深达标困难。由此，导致难以避免施工能力的浪费和航道通航保证率。
发明内容
为克服上述问题，本发明目的在于，提供一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，所述方法主要针对于航道整体所有疏浚船舶的一个施工组织管理安排、船舶调配和施工计划的制定，以达到一个优化疏浚管理的目的。
根据本发明提出的方法，其主要目的是给出航道月度疏浚施工总能力安排的参考依据，给出疏浚施工能力的航道沿程分配的方案，以最合理的疏浚船舶配置来保证航道满足水深维护标准，以减少施工能力的浪费和提高航道通航保证率。
为达到上述目的，本发明的入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法技术方案如下：
一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1)，首先，确定最小疏浚量的参考水深值，
确定入海口深水航道月度需要疏浚的航道单元i的最小疏浚量应满足的条件：
Hi≥H′i＝Hc+a (1)
其中，Hi为航道疏浚单元i的水深，H′i为疏浚参考水深，Hc为航道维护标准，即理论基面，这里a为保证航道满足通航标准设立的储备水深，经验取值在0～0.3m；
步骤2)，在每个计算月初，给出月初航道疏浚单元i床面水深Hi0；
航道疏浚单元是为了便于疏浚管理而对航道所在范围进行分段，每一段为航道疏浚单元，
步骤3)，模拟给出计算月的航道疏浚单元i的淤积强度ΔHi，单位：m和月底预测航道疏浚单元i的床面水深Hi1，
这里Hi1＝Hi0-ΔHi，单位：m；
步骤4)，统计计算月的最小疏浚量总量和沿航道疏浚单元分布，
满足航道通航要求的月度需要疏浚的最小疏浚量Fmin计算式如下：
其中，Hc为航道维护标准对应的水深，i为疏浚单元，这里设定有n个航道疏浚单元，i为其中第i个疏浚单元，n为疏浚单元个数， Ai为疏浚单元面积单位：，Hi0月初的航道疏浚单元床面水深，ΔHi为i 单元的月度淤积强度。
在步骤1)，参考长江口12.5m深水航道的取值，经验取值是0.3m。
长江口是目前世界上河口区域航道淤积强度最大的区域之一，因此其他区域用的话，可以取小于0.3m也可以满足要求。储备水深值大了会增加疏浚成本，所以这里推荐经验取值0～0.3m。
在步骤2)，疏浚单元的大小尺寸划分，理论上不影响本发明中的计算方法，即理论上任意划分本发明都可用；疏浚单元的划分原则一般参照施工管理来进行划分，需要依据船舶大小，淤积强度，施工周期，以及通航条件等等，没有统一的标准和方法。
在步骤4)，沿航道纵向进行航道单元的疏浚以维持航道通航标准，其理论上需要航道疏浚单元的水深满足式(1)，满足航道通航要求的月度需要疏浚的最小疏浚量Fmin计算式(2)。
这里单元个数和怎么划分都不影响本方法使用；理论上讲：单元越小，精度越高，越大，精度越差；但是单元小了之后，对于疏浚管理和测量统计成本都大大提高本发明方法具有普适性。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口深水航道为长江口深水航道。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定
方法，其特征在于，
在步骤1)，确定入海口深水航道最小疏浚量的参考水深值： 0＜a＜0.3m，设定入海口深水航道标准为理论基面，为10m-12.5m。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
在步骤1)，入海口深水航道标准的理论基面为12.5m，经验取值是0.3m。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
进行航道疏浚单元的淤积强度的计算，模拟给出计算月的航道疏浚单元的淤积强度和月底预测航道床面。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
统计计算月的最小疏浚量总量和沿航道单元分布。
根据本发明7所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
在步骤4)，
其中，
Hi0月初的单元水深取值根据实测航道单元i的河床水深获取，单位：m，
ΔHi为i单元的月度淤积强度取值根据仿真模拟计算获取，单位： m/月。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口深水航道指入海口的一段水域，长约150-250公里，其入海口平面上呈喇叭形，窄口端江面宽度为宽口江面宽度的10分之一到20分之一。
根据本发明一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口为三级分叉、多沙高浊度三角洲入海口。
根据本发明，利用单频测深仪给出月初航道床面水深。
根据本发明所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
利用三维数值仿真软件，进行航道疏浚单元的淤积强度的计算，模拟给出计算月的航道疏浚单元的淤积强度和月底预测航道床面。
根据本发明，利用三维数值仿真软件，例如，丹麦DHI公司开发的MIKE21(2009版)进行航道疏浚单元的淤积强度的计算。
航道疏浚单元划分是通常的做法，主要是为了便于疏浚管理；既然进行了划分，因此必定有一个编号，所以有了单元编号i和单元总数n；第2和3个数据是本方法里利用实际测量仪器获取的，第4个数据为本方法里利用数模仿真计算获取的。
这里航道疏浚单元的大小尺寸并不影响本方法的使用，可以根据航道的实际疏浚情况进行划分，其划分原则并没有特殊规定，一般和施工能力和淤积强度有关。当航道单元划分的越小，则其对航道回淤量的沿程分布描述越精确，对于本方法计算的结果精度提高有帮助，但并不影响本方法的使用步骤和过程。
根据本发明，所述入海口洪、枯季的比例在80:20左右。
根据本发明所述一种深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
用来测定航道疏浚单元的淤积强度的计算时采用长江口北槽泥沙临界起动切应力和冲刷速率。
例如，可采用下述发明技术方案：
中国发明专利申请“河口海岸高浊度环境近底水沙观测方法” (发明专利申请号：200910048764.7公开号：CN103252350B)公开了一种河口海岸高浊度环境近底水沙观测方法，该方法首先组建一观测系统，其观测系统由支架及设在支架上的多普勒声学流速剖面仪、脉冲耦合模式多普勒声学流速剖面仪、多普勒点流速仪、光学后向散射浊度仪和浪潮仪组成，通过仪器调制、布放观测系统、采集数据及数据处理等步骤完成近底床水沙过程的水深、有效波高、近底层盐度和含沙量及近底流速流向的观测。
中国发明专利“潮滩近底边界层水沙观测方法及系统”(发明专利号：ZL201410029922.5授权公告号：CN103776430B)公开了一种潮滩近底边界层水沙观测方法，包括如下步骤：根据研究滩面的水动力条件、地质条件确定相关参数；根据确定的相关参数，在所述研究地点处安装观测支架；在观测支架完成安装之后，安装观测仪器，并釆集数据；采集数据完成之后，回收所述观测仪器和所述观测支架，并处理所采集的数据。该发明专利的观测系统利用流速、潮位、波浪、浊度监测装置，对近底边界层流速、含沙量剖面进行观测，并记录潮位和波浪数据，可应用于潮滩近底边界层的水动力泥沙现场观测。
模拟给出计算月的航道疏浚单元的淤积强度和月底预测航道床面的预测结果参见图3。
根据图3和式2，计算浅于航道疏浚参考水深的泥沙总量，即可得到计算月的最小疏浚量总量和沿航道单元分布，沿航道单元分布计算结果参见图4；图4中的最小疏浚量总量和沿航道单元分布是确定疏浚船舶的施工总能力和施工能力的沿程分配的重要参考和科学依据，其中计算月内航道沿程的船舶疏浚施工能力不能小于图4所示的值，才能保证航道水深达到维护标准。
根据本发明，所述入海口深水航道指入海口的一段水域，长约 150-250公里，其入海口平面上呈喇叭形，窄口端江面宽度为宽口江面宽度的10分之一到20分之一。
例如，长江在东海入海口的一段水域，从江苏江阴鹅鼻嘴起，到入海口的鸡骨礁为止，长约232公里。长江口构型独特，平面上呈喇叭形，窄口端江面宽度5.8公里，宽口江面宽度90公里。
根据本发明，所述入海口边滩不断变化，形成三级分叉的三角洲河口。
例如，近2000多年来河口南岸边滩平均以40年1公里的速度向海推进，北岸有沙岛相继并岸,口门宽度从180公里束狭到90公里, 河槽成形加深，主槽南偏，逐渐演变成一个三级分叉、四口入海的三角洲河口。
根据本发明，所述入海口为多沙高浊度河口，呈多级分汊型态势，受中等强度潮汐影响，径流潮流作用比较明显。
例如，长江河口是典型的多沙高浊度河口，呈多级分汊型态势，受中等强度潮汐影响，径流潮流作用比较明显，泥沙运动特性比较复杂，河口动力过程和地形地貌演变过程在世界众多河口中显现出独特的运动规律。
根据本发明，所述入海口水丰沙富，回淤总体呈洪季大、枯季小。洪、枯季的比例无明显的趋势变化，总体仍维持在80:20左右。
例如，长江河口水丰沙富，据大通站资料，最大、最小和年平均流量分别为92600米3/秒、4620米3/秒、29300米3/秒,年径流总量9240亿立方米。5～10月为洪季，径流量占全年的71.7％，以7 月最大；11～4月为枯季，占28.3％，以2月最小。年平均含沙量0.544 千克/米3，年平均输沙量为4.86亿吨，沙量在年内分配比水量更集中。
长江口北槽航道的回淤总体呈洪季大、枯季小的变化特点。从2001～2011年间的定量统计数据来看，洪、枯季的比例各年间虽有所波动，但无明显的趋势变化，总体仍维持在80:20左右。2001～2011 年，航道回淤最大的月份仍主要出现在7～9月。航道洪季(半年)回淤占全年比例，北槽W2～W4(B～X单元)区段年际间变化在 67％～100％，2001～2011年平均值81％。北槽集中回淤段(以H～O 单元计算)，年际间变化在53％～129％，2001～2011年平均值83％。洪季航道回淤所占的比例量值，北槽W2～W4(B～X单元)区段与北槽集中回淤段基本相当。12.5m航道试通航以来，北槽航道洪季回淤所占的比例，2010年、2011年分别为83％、90％，2011年比2010 年提高7点百分点，较维持10m航道时的2007、2008年相比提高了 11～20个百分点。
发明优点
迄今为止，在入海口深水航道在每一个施工周期月内航道月度疏浚施工总能力安排和疏浚施工能力的航道沿程分配还没有一个相对合理的的管理方法(其他类似河口区域也未见相关方法)，往往都是仅凭经验或是预估，会导致施工能力的浪费或者航道维护水深达标困难。
本发明计算每一个月深水航道需要疏浚的最小维护量，以此为依据确定疏浚船舶的施工总能力和施工能力的沿程分配，为确定月度疏浚施工总能力和疏浚施工能力的航道沿程分配提供了重要的参考指标和科学依据，对于减少施工能力的浪费和保证航道通航保证率满足要求具有重要意义。
附图说明
图1为最小疏浚量计算示意图。
图2为月初航道床面水深沿疏浚单元的分布
图3为月底预测航道床面示意图。
图4为最小疏浚量沿航道单元分布示意图。
图5为长江口深水航道疏浚单元位置及主要单元的编号布置示意图。
图6为长江口深水航道当月航道回淤量计算值沿程分布示意图。
图7为实测的2017年8月初水深、当月的回淤量和2017年8月底预测航道水深，以及航道疏浚参考水深分布示意图。
图8为2017年8月最小疏浚量沿航道单元分布示意图。
图9为航道疏浚单元示意图。
图10为长江口12.5m深水航道所在位置及周边区域的地形(2016 年)图。
图11为航道内各疏浚单元的回淤量分布(2012年)示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明进一步描述。
实施例1
以2017年8月的最小疏浚量计算为例：
(1)利用单频测深仪给出2017年8月初航道床面水深，航道疏浚单元沿程测量数据如下表1(单元编号为III-A～III-I)(平均水深13.27m，理论基面，航道疏浚单元的位置编号参见图5)：表1 2017年8月初实测航道床面水深沿疏浚单元分布
| 航道疏浚单元编号 | III-A | III-B | III-C | III-D | III-E | IIN-A | ⅡN-B |
| 水深测量值/m | 16.77 | 13.64 | 13.17 | 13.02 | 12.94 | 13.01 | 14.23 |
| 航道疏浚单元编号 | ⅡN-C | ⅡN-D | ⅡN-E | ⅡN-F | ⅡN-G | ⅡN-H | |
| 水深测量值/m | 13.02 | 12.95 | 13.10 | 12.97 | 13.24 | 13.41 |
接上表：
| 航道疏浚单元编号 | A | B | C | D | E | F |
| 水深测量值/m | 14.22 | 13.66 | 13.35 | 13.58 | 13.57 | 13.47 |
| 航道疏浚单元编号 | G1 | G2 | H | I | J | K |
| 水深测量值/m | 13.49 | 13.37 | 13.11 | 13.09 | 12.94 | 12.90 |
接上表：
(2)航道回淤量的计算
在MIKE21中输入航道回淤的计算参数，选取值参见下表：
表1计算参数取值
其中τd、τe分别为底部的临界淤积和冲刷，m为冲刷速率，这三个参数为采用了已有的两个发明专利技术，通过观测获取。
其他参数为常规性设定。
通过MIKE21的计算统计结果，计算得到当月的航道回淤量沿程分布如下(图6)：(这里MIKE21也可以用其它可证明是可靠的泥沙数值模型来代替进行本发明方法的计算)
(3)最小疏浚量计算及确定
根据计算得到的图6所示的回淤量计算值和月初的实测航道床面水深，以及预测的8月的航道床面水深参见图7，其中：
2017年8月底预测航道床面水深＝月初水深+当月的回淤量
当月的回淤量为图7中下部的阴影部分。
根据图7，利用式(2)如下：
计算可得2017年8月的最小疏浚总量为548万方，分布如下图8。
理论上按照图8来进行疏浚船舶的安排和调度是最合理的，是满足航道水深要求的最小疏浚量。
本发明提出了一套可在入海口深水航道疏浚维护中实施，计算最小疏浚量的方法，为确定月度疏浚施工总能力和疏浚施工能力的航道沿程分配提供了重要的参考指标和科学依据。
本发明实施以来，长江口深水航道的施工能力从2014年的7422 万方逐步减少到2016年的5826万方，深水航道达标通航保证率达到 100％，对于减少疏浚施工能力的浪费和航道维护水深的达标起到了积极的作用，带来明显的经济效益和管理效益。目前，根据本发明的方法的疏浚能力管理已经完全融入到长江口深水航道疏浚维护管理当中，发挥了巨大的作用。
Claims (9)
1.一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1)，首先，确定最小疏浚量的参考水深值，
确定入海口深水航道月度需要疏浚的航道单元i的最小疏浚量应满足的条件：
Hi≥H′i＝Hc+a (1)
其中，Hi为航道疏浚单元i的水深，H′i为疏浚参考水深，Hc为航道维护标准，即理论基面，这里a为保证航道满足通航标准设立的储备水深，经验取值在0～0.3m；
步骤2)，在每个计算月初，给出月初航道疏浚单元i床面水深Hi0；
航道疏浚单元是为了便于疏浚管理而对航道所在范围进行分段，每一段为航道疏浚单元，
步骤3)，模拟给出计算月的航道疏浚单元i的淤积强度ΔHi，单位：m和月底预测航道疏浚单元i的床面水深Hi1，
这里Hi1＝Hi0-ΔHi，单位：m；
步骤4)，统计计算月的最小疏浚量总量和沿航道疏浚单元分布，
满足航道通航要求的月度需要疏浚的最小疏浚量Fmin计算式如下：
<mrow>
<msub>
<mi>F</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msubsup>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</msubsup>
<mo>&lsqb;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>H</mi>
<mi>c</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>H</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&Delta;H</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&rsqb;</mo>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>A</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Hc为航道维护标准对应的水深，i为疏浚单元，这里设定有n个航道疏浚单元，i为其中第i个疏浚单元，n为疏浚单元个数，Ai为疏浚单元面积单位：，Hi0月初的航道疏浚单元床面水深，ΔHi为i单元的月度淤积强度。
2.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口深水航道为长江口深水航道。
3.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
在步骤1)，确定入海口深水航道最小疏浚量的参考水深值：设定入海口深水航道标准为理论基面，为10m-12.5m。
4.如权利要求3所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
在步骤1)，入海口深水航道标准的理论基面为12.5m，经验取值是0.3m。
5.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
进行航道疏浚单元的淤积强度的计算，模拟给出计算月的航道疏浚单元的淤积强度和月底预测航道床面。
6.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
统计计算月的最小疏浚量总量和沿航道单元分布。
7.如权利要求6所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，
在步骤4)，
<mrow>
<msub>
<mi>F</mi>
<mi>min</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msubsup>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</msubsup>
<mo>&lsqb;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>H</mi>
<mi>c</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<mn>0.3</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>H</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&Delta;H</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&rsqb;</mo>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>A</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，
Hi0月初的单元水深取值根据实测航道单元i的河床水深获取，单位：m，
ΔHi为i单元的月度淤积强度取值根据仿真模拟计算获取，单位：m/月。
8.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口深水航道指入海口的一段水域，长约150-250公里，其入海口平面上呈喇叭形，窄口端江面宽度为宽口江面宽度的10分之一到20分之一。
9.如权利要求1所述一种入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法，其特征在于，所述入海口为三级分叉、多沙高浊度三角洲入海口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710915252.0A CN107992640B (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710915252.0A CN107992640B (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107992640A true CN107992640A (zh) | 2018-05-04 |
| CN107992640B CN107992640B (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=62029782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710915252.0A Active CN107992640B (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107992640B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113806851A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-17 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种疏浚挖槽水动力变化引起的航槽淤积量预测方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19942472A1 (de) * | 1999-09-06 | 2001-04-05 | Team Technology Engineering & | Verfahren zur kartographisch kontrollierten Abteufung von Gewässern |
| CN1648347A (zh) * | 2005-02-18 | 2005-08-03 | 林步东 | 利用可变式潮流控制闸清理航道泥沙的方法 |
| CN2758326Y (zh) * | 2003-12-03 | 2006-02-15 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种适用于浅海岸滩的仿生防护装置 |
| CN102251498A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-23 | 上海河口海岸科学研究中心 | 一种大、中潮差河口拦门沙段航道减淤新方法 |
| CN104005367A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-08-27 | 长江重庆航运工程勘察设计院 | 一种山区河流丁坝航道整治防护方法 |
| CN105923112A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-09-07 | 张瑞麟 | 疏浚冲淤水力输沙船 |
| CN106638456A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 浙江广川工程咨询有限公司 | 大中型水库一体化生态清淤设计方法 |
-
2017
- 2017-09-30 CN CN201710915252.0A patent/CN107992640B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19942472A1 (de) * | 1999-09-06 | 2001-04-05 | Team Technology Engineering & | Verfahren zur kartographisch kontrollierten Abteufung von Gewässern |
| CN2758326Y (zh) * | 2003-12-03 | 2006-02-15 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种适用于浅海岸滩的仿生防护装置 |
| CN1648347A (zh) * | 2005-02-18 | 2005-08-03 | 林步东 | 利用可变式潮流控制闸清理航道泥沙的方法 |
| CN102251498A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-23 | 上海河口海岸科学研究中心 | 一种大、中潮差河口拦门沙段航道减淤新方法 |
| CN104005367A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-08-27 | 长江重庆航运工程勘察设计院 | 一种山区河流丁坝航道整治防护方法 |
| CN105923112A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-09-07 | 张瑞麟 | 疏浚冲淤水力输沙船 |
| CN106638456A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 浙江广川工程咨询有限公司 | 大中型水库一体化生态清淤设计方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DINGMAN QI等: "An unstructured grid hydrodynamic and sediment transport model for Changjiang Estuary", 《9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HYDRODYNAMICS》 * |
| 顾峰峰等: "长江口北槽深水航道回淤量计算模型研究", 《水运工程》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113806851A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-17 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种疏浚挖槽水动力变化引起的航槽淤积量预测方法 |
| CN113806851B (zh) * | 2021-10-20 | 2022-05-20 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种疏浚挖槽水动力变化引起的航槽淤积量预测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107992640B (zh) | 2020-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108256137B (zh) | 一种强潮河口湾人工岛作业区港池航道回淤模拟方法 | |
| CN111950211B (zh) | 基于海流设计流速的海床基础局部冲刷深度确定方法及系统 | |
| CN112307420B (zh) | 一种河口湿地植被生境修复方法 | |
| Kuang et al. | A two-dimensional morphological model based on next generation circulation solver II: Application to Caofeidian, Bohai Bay, China | |
| Lahlou | Environmental and socio-economic impacts of erosion and sedimentation in North Africa | |
| Li | The effect of reclamation in areas between islands in a complex tidal estuary on the hydrodynamic sediment environment | |
| CN103397615A (zh) | 一种环抱式港区建设期防淤减淤的设计方法 | |
| Kim et al. | Safety criteria on water depth, offshore distance and dredging volume in marine sand mining operation in Kyunggi Bay, Korea | |
| CN111428915A (zh) | 一种基于大数据的江河入海口深水航道回淤量预测方法 | |
| Bhaskaran et al. | Dredging maintenance plan for the Kolkata port, India | |
| Ying et al. | Morphological impact of the construction of an offshore Yangshan Deepwater Harbor in the Port of Shanghai, China | |
| CN107992640A (zh) | 入海口深水航道沿程月度最小疏浚量确定方法 | |
| Xiao et al. | Coupling relationship of human activity and geographical environment in stage-specific development of urban coastal zone: A case study of Quanzhou Bay, China (1954–2020) | |
| Yi et al. | The bedform morphology of Chinese sturgeon spawning sites in the Yangtze River | |
| Kuang et al. | Influence of wind force on a silt-muddy coast: Huanghua Harbor Coast, China | |
| Hou et al. | The morphodynamic responses to deposition-promoting projects in island and reef coasts of the Zhoushan Archipelago, China | |
| Ren et al. | Numerical simulation of three-dimensional hydrodynamic characteristics and pollutant diffusion behavior by ROMS model | |
| Li et al. | Sedimentary characteristics and spatial differentiations of the sedimentary facies in the Yellow River sub-delta lobes during the different historical periods | |
| Chen et al. | Multi-approach analysis of maximum riverbed scour depth above subway tunnel | |
| Mead | An investigation of the suitability of two-dimensional mathematical models for predicting sand deposition in dredged trenches across estuaries | |
| CN114117609B (zh) | 航道整治方法及装置 | |
| Kong et al. | Analysis of the Morphological Changes and Related Sediment Transport Mechanisms of the Baisha Shoal in the Qiongzhou Strait, China | |
| Al-Salem et al. | Modeling of sediment transport using wave height action in Fialaka Marina | |
| ZHU et al. | Process-Based Modeling on Morphology Evolution of Laolonggou Tidal Inlet in Bohai Bay of China | |
| Yusoff | Scour below submerged skewed pipeline |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |