港珠澳大桥海域水沙环境与工程效应试验研究9787563079155

第一章前言

1.1

工程背景

1.2建设情况

1.2.1岛隧工程的建设

1.2.2桥梁工程的建设

1.2.3交通工程建设

主要内容

1.4本书内容

工程海域水沙环境

2.1伶仃洋水文动力地貌

2.1.1形成过程概述

2.1.2地理地貌

2.1.3

径流

2.1.4

潮汐

潮流

2.1.6风、浪与台风增水

2.1.7河口湾的三层水体结构

2.1.8泥沙特征

2.1.9水体含盐度

2.1.10径流、潮流、泥沙及盐度的相互关系

2.2伶仃洋“三滩两槽”演变特点、原因和机制

2.2.1动力一沉积地貌体系

三种动力一沉积地貌体系的相互作用及演变趋势，

伶仃洋滩槽演变的特点与趋势

2.2.4伶仃洋滩槽演变的原因和机制

2.3港珠澳大桥桥区海床格局稳定性

2.3.1桥区海床演变分析

大桥试挖基槽回淤分析

桥位附近航道演变分析

海床演变特征

微变性

趋稳性

可塑性

2.5港珠澳大桥工程建设的可行性分析

工程建设对水沙环境的影响分析

仿真模型试验

建模方法

3.1.2模型处理关键技术

3.1.3模型概况

3.1.4模型验证

3.1.5工可阶段方案桥墩平面概化

3.1.6工可阶段方案模型网格剖分

3.1.7桥隧工程阻水比

3.1.8模型采样点布置

3.2水动力环境影响模拟

3.2.1潮位变化

3.2.2流态变化

断面流速变化

航道流速变化

3.2.5桥位附近水面线变化

3.2.6桥区流速变化

3.2.7断面纳潮量变化

3.3泥沙冲淤影响分析

3.3.1伶仃洋海床冲淤变化

3.3.2桥区海床冲淤变化

3.3.3航道沿程淤积变化

3.4累积性冲淤影响分析

工程局部冲刷与防护措施

4.1仿真模型试验

4.1.1试验概况

4.1.2试验设备

4.1.3模型设计

4.1.4试验方法

4.1.5工程区原状土冲刷试验

4.2人工岛周围局部冲刷及防护试验

4.2.1西人工岛

4.2.2东人工岛

4.3桥墩基础局部冲刷试验

4.3.1墩型方案

4.3.2试验条件的确定

4.3.3洪水和潮流共同作用下的局部冲刷

波流共同作用下的局部冲刷

4.3.5桥墩基础局部冲刷的规律研究

工程效应检验与实践

5.1伶仃洋滩槽近期实际变化

5.2工程周边地形变化

5.3隧道区地形冲淤变化

5.3.1数据来源

5.3.2监测部位

5.3.3隧道区域冲淤趋势

5.3.4两侧泥面高程变化

5.4工程效应与数学模型试验结果对比

5.4.1人工岛水域冲淤预测结果分析

5.4.2人工岛附近水域工程后实测淤积速率

5.5模型试验改进设想

结论与展望

6.1主要结论

6.2后期展望

参考文献

港珠澳大桥地处伶仃洋的湾口水域，东、西人工岛分别处在伶仃洋大濠深槽两侧。人工岛水域水深流急，水流正面冲击人工岛，易造成人工岛水域水下地形发生大的变化与调整，最终形成以人工岛为中心的局部滩槽演变新格局。在大桥工程设计阶段，采用伶仃洋二维潮流泥沙数学模型和人工岛桥墩局部冲刷物理模型，在经实测基础资料验证的基础上，对港珠澳大桥水沙环境和桥墩、人工岛的水下地形冲淤进行了模拟计算。模型计算结果表明，港珠澳大桥工程对伶仃洋水域的水沙环境影响集中在人工岛上、下游各5km水域，人工岛两端冲刷、上下游形成以岛为中心的梭状淤积体。人工岛建设10年前后的水下地形冲淤变化结果表明，人工岛建设引起的海床冲淤变化趋势与数学模型预测结果基本一致，此为模型试验的适用性提供了良好的佐证。