利用“双向束水效应”形成的海峡形深水潮汐通道制造技术

本发明专利技术属于水运工程领域，特别是涉及一种利用“双向束水效应”整治形成的海峡形深水潮汐通道，技术方案是在潮流以往复流为主的海域，基本顺涨落潮主流向设置连续、顺直的导流堤或岸壁，形成“两端喇叭形口门、中间狭长通道”状的海峡形深水潮汐通道，通道形成港内水域或深水航道，其两侧导流堤或岸壁形成港口深水岸线。本发明专利技术的技术效果是“双向束水效应”使得水流总体挟沙能力不小于水体含沙量，港内水域和航道水域基建增深后的水深得以长期维持；形成的海峡形潮汐通道岸线顺直、岸线长、水域宽度大，通道水域流速大、水深深、回淤小、流态好。用于沿海港口岸线水深和航道水深整治。

Channel shaped deepwater tidal channel formed by double beam water effect

The invention belongs to the field of water transportation engineering, especially the shape of deep-water tidal channel relates to use of \two-way beam water effect remediation technology plan is formed, mainly in the trend of reciprocating flow of the sea, along the tide to set the basic mainstream continuous, straight diversion dike or quay, the Deepwater tide channel formed\ both ends of the horn mouth of the door, the middle corridor \, the formation of channel waters of the harbor or deepwater channel, on both sides of the diversion dike or wall formation of deep water coastline of a port. The technical effect of the invention is \two-way beam water effect makes overall flow sediment carrying capacity is not less than the water sediment, harbor waters and waterway infrastructure increase after deep depth can be maintained for a long time; the tidal channel formed by An Xianshun Strait shaped straight, long coastline, water channel width, water flow velocity, water depth, back and small, good flow pattern. It is used for water depth and waterway depth regulation of coastal ports.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水运工程领域，特别是涉及一种利用"双向束水效应" 整治沿海港口岸线水深和航道水深形成的、作为深水岸线和深水航道 的海峡形深水潮汐通道。
技术介绍
岸线水深和航道水深是沿海港口航道建设的基本条件和关键条 件之一。随着国际国内贸易的持续发展，国际国内航运发展呈现船舶 大型化、航线干线化、港口深水化趋势，对沿海港口岸线水深和航道 水深的要求越来越高。尽管沿海港口不断向深水区域转移，但由于沿 海岸线自然水深和航道自然水深有限，仍需要通过疏浚增深，港口航 道疏浚基建工程量越来越大。若单纯采取疏浚措施，由于疏浚后水深 加大，而单位断面涨落潮流量不变，使得涨落潮流速明显减小，水流 挟沙能力大大降低，从而造成港池和航道水域的较大回淤，维护疏浚 量也越来越大，使得港口航道运行成本越来越大，不但直接增加了港 口航道水深维护费用，而且影响泊位装卸效率，影响港口航道效益和 发展前景。目前沿海港口岸线水深、航道水深的整治方法为建设防沙导流 堤，有单导堤、双导堤两种基本形式，防沙导流堤堤根连接海岸，堤 头设置在破波带以外，防沙导流堤之间形成港池，采用航道连接港池 和深水海域，航道沿线滩面高程由浅到深(参见交通部《海港总平面 设计规范》JTJ211)。防沙导流堤的作用是拦截破波带以内高含沙量 水体，避免其直接进入航道和港池，使得进入港池和破波带航道的水 体含沙量保持在较低水平，从而减小港池和航道回淤。其中八字形双 防沙导流堤(见图15)与港池形成口袋状，具有一定的束水效应， 通过收縮口门加大口门处流速，减小口门处航道淤积。该方法适用于 破波带以内海域水体含沙量较大而破波带以外海域水体含沙量较小的情况，但该方法对于整个海域水体含沙量均较大的情况则是无效 的。在水运工程领域的内河航道整治方面，整治技术已较为成熟，并 形成了一整套理论和方法，但内河航道整治具有单一河道或有限汊 道、单一水流动力条件、单向水流、不得影响泄洪等特点，整治措施 一般采用导堤归顺水流、丁坝束窄河宽以束水攻沙、封堵或部分封堵 汊道以增强主汊等。在水运工程领域的潮汐河口航道治理方面，整治 技术也逐渐成熟。潮汐河口整治具有单一河道或有限汊道、潮流径流 双重动力条件、往复双向水流、不得影响泄洪等特点，整治措施一般 采取导堤归顺水流、丁坝束窄河宽等措施，河口自上游向下游沿程逐渐放宽。见人民交通出版社2004年版《航道工程手册》。而沿海港口 航道具有开阔海域、涨落潮流动力因素、涨落潮旋转流或往复流、不 存在泄洪问题等特点，与内河航道和潮汐河口航道存在明显差异。因 此，内河航道整治技术和潮汐河口航道整治技术无法用于到沿海港口 岸线水深和航道水深的整治。综上所述，水运工程领域尚缺乏适用于整个海域水体含沙量均较 大情况下港口岸线水深和航道水深的整治方法
技术实现思路
-本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用"双向束水效应"整 治沿海港口岸线水深和航道水深形成的、作为深水岸线和深水航道的 海峡形深水潮汐通道。本专利技术的技术方案是在潮流以往复流为主的海域，在港内水域 或航道水域的横向两侧，依托陆域岸线或自然岛屿、自然岛屿链，或 直接在海域中，基本顺涨潮流、落潮流主流向设置连续、顺直的导流 堤或岸壁，两侧导流堤或岸壁之间形成潮汐通道，潮汐通道在纵向分 为通道口门段甲、通道内段和通道口门段乙，通道内段的通道宽度基 本相同，通道口门段甲、通道口门段乙的通道宽度由通道内段向通道 口门逐渐放大，呈"两端喇叭形口门、中间狭长通道"状，引导涨落 潮流，产生"双向束水效应"，增加通道内段的单位宽度涨落潮流量，提高通道内段的涨落潮流速，使得通道范围内的水流挟沙能力不小于 海域水体含沙量，有效避免泥沙回淤，处于通道范围特别是通道内段 的港内水域和航道水域在基建疏浚增深后的水深得以长期维持，从而 形成"两端喇叭形口门、中间狭长通道"状、通道口门段甲和通道口 门段乙的通道水深由通道口门向通道内段逐渐变深、通道内段水深较 深的海峡形深水潮汐通道，海峡形深水潮汐通道形成港内水域或深水 航道，其两侧导流堤或岸壁形成港口深水岸线。通道内段的通道宽度根据自然条件和港内水域宽度需求确定，通道内段的通道宽度》600m，《5000m，优选是》800m，《2000m。通道口门段甲、通道口门段乙口门处的通道宽度根据通道内段的 通道宽度、通道内段的长度、通道内段设计水深、通道口门处设计水 深、海域水体含沙量、通道沿程阻力、涨落潮流流速、海域波浪波高 分布等因素，以水流挟沙能力不小于水体含沙量为原则计算确定，计算公式如下通道口门段甲口门处的通道宽度=通道内段的通道宽度x(、雨、丄道:段，，…) 通道口门段乙口门处的通道宽度二通道口门段甲口门处设计水深通道内段的通道宽度x(^^^^^^广其中m取值》通道口门段乙口门处设计水深1.2、《2，优选值>1.33、《1.67。所述的通道口门段甲、通道口门段乙采用直线型放大，或采用沪线型放大 nl=_2x通道口门段甲长度_通道口门段甲口门处通道宽度-通道内段的通道宽度'2二_2x通道口门段乙长度_ 工n2取倌〉;L通道口门段乙口门处通道宽度-通道内段的通道宽度'、 、《20，优选值》2、《10。所述的导流堤、岸壁的顶高程高于设计高水位即高潮累积频率10%的潮位。所述的海峡形深水潮汐通道的一侧或两侧可利用陆域或形成人 工岛作为港口陆域，并可通过连接桥连接两侧陆域或人工岛。所述的海峡形深水潮汐通道在远期可通过延长通道口门段甲、 通道口门段乙的导流堤或岸壁，增加口门宽度，增加纳潮量和通道流速，以适应水深进一步增深需要。所述的海峡形深水潮汐通道可在横向平行设置多个海峡形深水 潮汐通道，形成多个梭状人工岛平行分布的港口群，并可通过连接 桥连接各人工岛。本专利技术的技术效果是1 )海峡形潮汐通道产生"双向束水效应", 增加通道内部单位宽度涨落潮流量，提高涨落潮流速，使得水流总体 挟沙能力不小于水体含沙量，从而避免泥沙回淤，港内水域和航道水 域基建增深后的水深得以长期维持。2)海峡形潮汐通道岸线顺直、岸线长、水域宽度大，通道水深深、回淤小、流态好。3)远期可通 过延长港口岸壁或导流堤，增加口门宽度调节纳潮量和通道流速，以 适应水深增深需要。4)可以横向不断扩建，形成多个梭状人工岛平 行分布的港口群。本专利技术可用于沿海港口岸线水深和航道水深整治，特别适用于以下情况的沿海港口岸线水深和航道水深整治1、 潮流条件以往复流为主。2、 泥沙条件泥沙运动以悬沙(悬移质)运动为主。附图说明图1为本专利技术实施例一的平面图图2为本专利技术的纵剖面图图3为本专利技术实施例二的平面图图4为本专利技术实施例三的平面图图5为本专利技术实施例四的平面图 图6为本专利技术实施例五的平面图 图7为本专利技术实施例六的平面图 图8为本专利技术实施例七的平面图 图9为本专利技术实施例八的平面图 图10为本专利技术实施例九的平面图 图11为本专利技术实施例十的平面图 图12为本专利技术实施例十一的平面13为本专利技术实施例十二的平面图 图14为本专利技术实施例十三的平面图 图15为现有八字形双防沙导流堤平面图图中1、陆域或自然岛屿，2、海域，3、落潮流主流向，4、涨 潮流主流向，5、通道内段的导流堤或岸壁，6、通道口门段甲的导流 堤或岸壁，7、通道口门段乙的导流堤或岸壁，8本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用“双向束水效应”形成的海峡形深水潮汐通道，其特征在于：在潮流以往复流为主的海域，在港内水域或航道水域的横向两侧，依托陆域岸线或自然岛屿、自然岛屿链，或直接在海域中，基本顺涨潮流、落潮流主流向设置连续、顺直的导流堤或岸壁，两侧导流堤或岸壁之间形成潮汐通道，潮汐通道在纵向分为通道口门段甲、通道内段和通道口门段乙，通道内段的通道宽度基本相同，通道口门段甲、通道口门段乙的通道宽度由通道内段向通道口门逐渐放大，引导涨落潮流，产生“双向束水效应”，形成“两端喇叭形口门、中间狭长通道”状、通道口门段甲和通道口门段乙的通道水深由通道口门向通道内段逐渐变深、通道内段水深较深的海峡形深水潮汐通道，海峡形深水潮汐通道形成港内水域或深水航道，其两侧导流堤或岸壁形成港口深水岸线；通道内段的通道宽度≥６００ｍ、≤５０００ｍ，优选值≥８００ｍ、≤２０００ｍ；通道口门段甲口门处的通道宽度＝通道内段的通道宽度×（通道内段设计水深／通道口门段甲口门处设计水深）↑［ｍ］，通道口门段乙口门处的通道宽度＝通道内段的通道宽度×（通道内段设计水深／通道口门段乙口门处设计水深）↑［ｍ］，其中ｍ取值≥１．２、≤２，优选值≥１．３３、≤１．６７，通道口门段甲、通道口门段乙采用直线型放大，或采用流线型放大，ｎ１＝２×通道口门段甲长度／（通道口门段甲口门处通道宽度－通道内段的通道宽度），ｎ２＝２×通道口门段乙长度／（通道口门段乙口门处通道宽度－通道内段的通道宽度），＞ｎ１、ｎ２取值≥１、≤２０，优选值≥２、≤１０。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴华，
申请(专利权)人：马兴华，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]