长江南京至浏河口深水航道航行基面及理论基面初步分析-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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第1期
水利水运工程学报
2012年2月
HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING
Feb.2012
长江南京至浏河口深水航道航行基面及
理论基面初步分析
夏云峰,闻云呈,张世钊,徐华
(南京水利科学研究院,江苏南京210029
摘要:由于沿江河道治理、航道整治、桥梁建设等人类活动以及海平面上升等因素的影响,南京以下沿程潮波
发生变形,现行的基面需要重新计算与复核.通过收集沿程各站潮位资料,并利用一维数学模型对资料进行插
补延伸;根据所得的沿程各站潮位资料,采用综合历时曲线法等手段对南京以下基面进行计算,比较现行基面
与本次计算基面的差异.研究表明,南京以下现行的基面是可行的,且对船舶的航行是偏安全的,利用现行基面
所测量的海图、地形图及研究成果可信有效
关键词:深水航道;航行基面;理论基面;复核
中图分类号:U612
文献标志码:A
文章编号:100-640X(2012)01-0013-05
长江干流是世界上运量最大,运输最繁忙的通航河流.长江南京以下河段位于长江三角洲地区,自然条
件优越,区位优势明显,是长江流域重要的国际门户,其战略地位和开发利用价值十分显著.随着长江口
12.5m深水航道开通,深水航道上延至南京迫在眉睫.南京以下河道现行的基面从1970年开始启用,江阴
南京采用航行基面、江阴以下采用理论基面.随着人类活动以及海平面上升等因素的影响,南京以下沿程潮
波发生变形,为确保船舶航行安全以及测图的准确性,现行的基面需重新计算与复核
1南浏段自然条件
1.1南浏段概况
长江下游黄金水道南京至浏河口河段(以下简称南浏段)全长约320km,总体上以分汊河型为主,河道
平面形态呈宽窄相间的藕节状.本河段河道宽阔,流路曲折,洲滩众多,河道宽度除局部较窄外,一般都在
lkm以上,局部宽河段,由于水流分散,江中多滩,常形成多支分汉河道.南京河段,即和尚港至三江口河
段,长85.1km,其中龙潭水道长22km;镇扬河段,即三江口至五峰山河段,长73.3km;扬中河段,即五峰!山
至鹅鼻嘴河段,长87.7km;澄通河段,即鹅鼻嘴至徐六泾河
八圭洲
仪征三江扬中
泰兴
段,长882km;:长江口南支河段,河段长70km,南京一浏河江龙
靖江分、南通
南京市
口河段示意图见图
猫子
山海
1.2南浏段潮汐、潮流
崇阴
长江口为中等强度潮汐河口,本河段潮汐为非正规半日
镇江河?扬中河段澄通河段
浅海溯,每日炳涨炳落,且有日潮不等现象,在径流与河床边
上海市>川ジ
界条件阻滞下,潮波变形明显,涨落潮历时不对称,涨潮历时
图1南京一浏河口河段
短,落潮历时长,潮差沿程递减,落潮历时沿程递增,涨潮历 ig. I Sketch of Nanjing-liuhe river reach
收稿日期:2011-08-02
基金项目:西部交通建设科技项目(201132874660)
作者简介:夏云峰(1965-),男,安徽芜淛溯人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸泥沙研究
E-mail:yfxia@126.com
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水利水运工程学报
2012年2月
时沿程递减,南浏段自上而下以镇江、三江营、江阴、天生港、徐六泾和杨林的潮シ特征为代表,其潮汐统计特
征值如表
表1南浏段沿程各站的潮汐统计特征(85高程
Tab. I Tide statistical characteristics of stations along Naniing-liuhe river reach (85 datum)
站名
特征值
最高潮位
最低潮位
平均高溯位平均低潮位
平均潮差
最大潮差
最小潮差
1.40
2.10
0.50
天生港
0.05
徐六泾
杨林
1.47
0.47
0.01
长江下游南京至吴淞口潮位特征见图2,可以看出最高潮位通常出现在台风、天文潮和大径流三者或两
者遭遇之时,其中台风影响较大.1997年8月19日(农历七月十七日),11#台风和特大天文大潮遭遇,江阴
站至长江口沿程各潮位站出现建站以来最高潮位;「-→最高潮
95年人号台风,正值农历六月+七天文大潮,遭遇上游?
大洪水(长江大通站流量达720om/),江阴以上三江
营,镇江站出现历史上最高潮位.江阴以下台风占士要因??-2
素,江阴以上出现的最高潮位则是以上游径流加上下游Q
的天文大潮所产生的效应
281
长江口潮流界随径流强弱和潮差大小等因素的变化
1.64
而变动,枯季潮流界可上溯到镇江附近,洪季潮流界可下刻
移至西界港附近.捃实测资料统计分析可知,当大通径流
江
在10000m/s左右时,潮流界在江阴以上;当大通径流
潮位站分布/km
图2南浏段各潮位站潮位特征
在400左右时,潮流界在如皋沙群一带:大通径2 "Tide statistical characteristics of stations alon
流在60000mS/s左右时,潮流界将下移到芦泾港一西界
Nanjing-liuhe river reach
港一线附近
2南浏段基面计算
本次研究收集了沿程南京、镇江、江阴、天生港、徐六泾、高桥以及堡镇各站的实测高、低潮位,同时还
收集了大通实测逐日流量、水位以及白茆河口2000-2005年实测逐时潮位资料.由于沿程各站的资料基本
上都为实测高、低潮位,且年份不一,同时各实测潮位站之间间隔较远,有必要增加相邻站点间的潮位资料,
为此本次研究利用大通一白茆河口的一维非恒定流数学模型对沿程各站的资料进行插补2
设计最低通航水位是确定航道标准尺度的起算水位,即要求通航河流在通航期内允许符合该航道等级
的标准船舶航行的最低起算水位,一般简称设计水位.国内外航道整治工程的最低设计通航水位的确定一般
采用综合历时曲线法和保证率频率法
2.1综合历时曲线法、保证率频率曲线法简介
历时曲线又称保证率曲线、累积频率曲线,取每年的逐日平均水位或流量资料,分级统计各级天数累积
的曲线,根据保证率要求,求出相应水位即保证率水位值;综合历时曲线则以多年的日平均水位或流量分级
统计各级天数累积曲线,根据保证率要求,求出相应水位即为保证率水位值.
保证率频率法是由历时曲线及频率分析两部分构成,即首先在每年的历时曲线上获得与保证率相对应
的水位,再将该水位系列点绘成经验频率曲线,并配线为理论频率曲线,按照规定的频率获得设计水位.其含