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港口航道淤泥处理问题浅析

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  [摘要]本文基于港口航道中常见的淤泥现象进行了海域环境泥沙特征分析并制定了切实有效的解决淤泥问题策略,探讨了淤泥问题今后的研究方向,对保护港口航道通行安全,营造良好的水域生态环境有积极有效的促进作用。
  [关键字]港口;航道;淤泥处理
  明确不同海域环境的泥沙特征
   港口航道泥沙会因其海域环境的不同影响作用产生不同的结果,一般在多股水流的共同作用影响的河口湾,会受到不同径流、不同潮型及岛屿、边界的影响,令其在不同湾内部位形成各异的泥沙分布与水流运动特征,因此我们需依据海域的综合环境影响对该类水流泥沙现象展开深入研究。即应明确海域泥沙的特征,海域地理位置、基本格局、地貌、潮流、潮汐变化特征、平均径流、具体含沙量及分布状况、沉积物的主要来源、组成、海域的盐度变化状况、测试含沙量在不同时间的变化,衡量人为采沙造成的不良影响,进而依据不同海域包含的不同泥沙特征制定与之相适应的行之有效的港口航道泥沙淤积处理方案。
  2、港口航道淤泥处理方式策略
   港口是确保船舶顺畅进出与安全停靠的基础环境条件,航道则是在港湾、湖泊等水域中提供船舶安全航行的畅通通道,倘若港口与航道中产生了泥沙淤积便会对船舶的通行、运输、停靠造成不良安全影响,因此为有效解决该类不良问题我们可采用数学模型应用于水流泥沙进行科学计算处理。同国际该行业先进水平对比,我国在水流泥沙处理数学模型与计算机应用领域相对起步较晚,通过不断的探究与努力,该领域呈现了突飞猛进的发展态势,尤其在上世纪九十年代后期更是在该层面取得了可喜的成绩,实现了迅猛提升。在解决港口航道泥沙产生的淤泥问题时,我们应采用渗透TK-2D软件思想的二维潮流标准数学模型进行建立。基本二维潮流方程含盖动量方程及连续性方程。其基本方程定解条件则囊括了初始条件与边界条件。基于边界条件角度,我们应获取开边界的具体流速,进行潮位实测并获得相关分析值,在固边界则令流速法向分量取为零。在初始条件层面,我们应一律将流速取值为零,并确定潮位在初始阶段的数值。计算相关数值的方法我们应采用有限差分法,基于三角网格进行计算,由时间方向应用向前的差分格式,在空间导数层面我们则应采取显示离散器的具体格式。在网格剖分与计算域确定层面,我们首先应依据海域细化确定整体计算域范畴,明确南、北、东、西边界纬度线与精度线,南北距离与东西距离,进而用三角形不规则网格进行计算域的剖分,并将海域中各类岛屿进行一并计算。同时三角网格应合理囊括海域内外各类复杂海岸线、地形特征及岛屿,进而合理计算出最小空间与最大空间各自步长,网格节点以及三角形单元的具体数量。对于模型外海开边的相关潮位资料我们可依据我国近海潮汐的相关模型进行计算明确。在模型验证阶段,倘若其验证值同实际测量值基本能够吻合,且海区地形的轮廓同涨落潮的流态相符,则该验证便可以说是成功的。同时我们可应用该模型展开对海区各类工程项目中潮流场的相关模拟分析计算。
  
  3、他类新型淤泥处理技术方式
   信息时代,各类先进的现代化高科技技术应用于社会各个领域并取得了不俗的效果,因此我们应在港口航道淤泥处理研究中积极引入创新理念,尝试采用高科技技术提升淤泥处理效果。卫星遥感技术便是一项新型的综合科学技术,在社会经济生产领域中得到了广泛的应用。近年来相关研究人员基于原有工作主体面向应用展开研究,并紧密结合各类工程的实际状况、现实特征对遥感模型进行了改进升华,令其分析技术进行了进一步完善,并科学构建了水域中针对泥沙含量的定量遥感分析模式,可基于海岸区域的不同季节产生的不同涨落潮流特征、悬沙具体的分布特征、泥沙来源与移运特征展开分析追踪研究,进而全面提升处理精度。
  4、港口航道泥沙淤泥问题的处理研究方向
   我国国民经济的飞速发展,令各类港口航道运输、通行需求越来越丰富,进而对港口航道承载、运输能力及环境有了更高的要求水平,因此为确保安全、高效的航道通运我们必须有效解决各类修建、维护工程中产生的较为复杂、动态变化的泥沙淤积问题。由宏观层面来看,国际上对泥沙的相关研究朝着手段更先进、理论更深化的方向科学发展,较多的理论基础研究被人们广泛重视,并引入了许多高新科技含量研究技术手段,最为突出的便是计算机相关技术应用。综观国内外发展状况,在今后的研究中我们应着重探讨水利泥沙的相关基础理论研究、有关大河大江的防洪治理技术、海岸河口的演变与有效的治理、航道港口的整治相关技术、环境保护及泥沙治理、辅助技术的综合研究等。
  5、结语
   总之,基于港口航道的重要性我们只有树立环境保护意识,科学分析海域泥沙特征、制定切实有效高科技含量的泥沙淤泥处理技术方案及相关策略,明确今后研究处理方向,积极主动应用新型处理技术,才能切实提升淤泥处理效益,确保营造优质、良好、安全的港口航道环境,为港口通行运输创造良好的经济效益与社会效益。
  [参考文献]
   [1]韩西军,杨树森.广州港南沙港水深航道水沙问题研究[J].水动力学研究与进展,2008(23).
   [2]李孟国,张华庆.海岸河口多功能数学棋型软件包TK-2D的研究与应用[J].水道港2006(27).


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