关于发布《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程》的通知

的要求。

5.3.2 模型在考虑的动床范围内宜做成两层,第一层为固定底层,第二层为可动的面层。固定底层断面一般为矩形槽、梯形槽或根据节省模型沙需要做成的其它槽形。固定底层应充分考虑模型可能出现的最大冲刷深度,其高程宜低于最大冲刷深度5~10cm。

5.3.3 模型采用镀锌板或铁丝与角钢制成的断面板搁置在预制的底槽上,然后充填模型沙浸水密实后,刮制成活动床面。

5.3.4 模型动床的范围应比工程需要的范围有所扩大,定床与动床之间有过渡地带,该处可铺模型沙,用小石子盖面,由密到疏,造成定床到动床的过渡段。 5.3.5 模型的深槽部分应预留充、排水孔,与模型外的进水管和集水槽连接,充、排水孔应按泥沙的级配设置过滤层。

5.3.6 模型加糙宜按本规程第4.2.5条规定执行,动床部分的床面糙率不足时可在水面或水中加铅丝等物加大糙率,其值由预备试验确定和模型中调整。 5.3.7 底沙动床模型在模型尾端应设置集沙槽,悬沙冲淤动床模型在模型回水槽的首端应设置沉沙池。

5.4 模型试验设备

5.4.1 模型试验设备除应按本规程第4.5节的规定执行外,尚应满足本节的要求。

5.4.2 模型试验段的两侧宜安置水平导轨。

5.4.3 根据模型沙的粒径大小、运动形态等因素选用测沙仪、地形仪以及合适的加沙方式和加沙设备等。

5.5 模型验证试验及精度控制

5.5.1 模型试验前,应先做成定床,按本规程第4.6节至第4.9节规定进行模型验证、方案试验和成果分析,根据定床优化的方案进行潮流泥沙模型试验。 5.5.2 模型应验证试验段的泥沙运动与床面冲淤变化的相似性。

5.5.3 模型试验时进水与退水应不破坏地形,当使用尾门控制潮汐时,活动的尾门应缓慢升高或降低;当使用潮水箱控制时,应在管路上安装防止模型内涌波产生的排气阀门。

5.5.4 模型应根据原型泥沙运动情况,涨潮流时在试验段的下游断面加沙,落潮流时在试验段的上游断面加沙;如以单向输沙为主,可在上游或下游断面加沙;如滩地产沙,可在该区增设加沙断面。 5.5.5 模型加沙可采用下列方式:

(1)悬沙可采用潮水箱混合与水库混合方式,或采用加沙泵、加沙水箱连接喷淋头方式;

(2)底沙用播沙机或人工加沙。

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5.5.6 模型加沙量的控制应满足下列要求:

(1)悬沙淤积、悬沙冲淤动床模型应根据天然的含沙量过程线,按含沙量及时间比尺估算模型进口加入的沙量,实际加沙量要经过床面冲淤验证后确定; (2)根据地形验证,调整含沙量或输沙量比尺和冲淤时间比尺; (3)底沙动床模型应根据实测资料或经验公式计算,预估底沙输沙量,其数量、过程和相应比尺由地形验证后确定。

5.5.7 模型验证试验应随时测定模型中含沙量及相应的有关参数。 5.5.8 模型的潮汐控制应符合下列规定:

(1)潮流泥沙模型应按水流时间比尺控制潮汐水流过程,冲淤时间应根据泥沙模型类型确定,其中悬沙淤积和悬沙冲淤动床模型按悬沙床面冲淤变形时间比尺控制潮汐作用时间,底沙模型按底沙床面冲淤变形时间比尺控制潮汐作用时间;

(2)模型潮型应按试验期确定大、中、小潮潮型与个数,并根据潮位记录资料选择大、中、小潮的混合潮型;

(3)依据冲淤验证的经验,可使用大潮、大、中潮或大、小潮的组合,以缩短模型冲淤的试验时间,挖入式港池的试验宜选中潮。

5.5.9 定床悬沙淤积模型应在试验区域内,分区段测量泥沙淤积厚度,或分区段将淤积物取出,测量其体积或烘干称重,确定淤积量。

5.5.10 模型的冲淤部位应与原型基本符合,总冲淤量的允许偏差为±20%,单纯淤积的模型允许偏差为±15%。

5.5.11 当一次试验获得模型的冲淤地形和冲淤量与原型基本相似之后,模型应进行重复试验,两次试验的偏差不得大于10%。

条文说明

5.5.1 本条说明潮流泥沙模型复杂,操作运行较难,试验周期较长,根据国内外经验,一般都先在定床模型上优选方案。定床模型上优选方案是以测量流速变化为依据的,泥沙运动与流速、流态关系密切,流速、流态较好的方案即是较优的方案。

5.5.6~5.5.8 分别说明模型的加沙量和潮汐控制,这两者互为因果。如果模型潮型采用大、中、小潮的组合,则按模型沙特性,先按冲淤时间比尺

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定模型冲淤时间,以调整加沙量使模型冲淤变化的地形与天然相似。此种方式模型试验时间较长。根据若干潮汐河口泥沙模型试验的经验,小潮造床的作用微弱,可以忽略。选用大潮或者大潮与中潮的组合也可达到冲淤地形变化的相似,又可节省时间,故模型可选用大、中潮的混合潮型做试验。当模型冲刷过多时,可增加小潮或选用大、小潮的组合,但此时要估算一个大潮、小潮相当于多少个平均潮的作用,以便决定模型冲淤变形的试验时间。决定冲淤时间后,计算试验的加沙量。每次试验结束后,测量模型地形,并与原型实测数值比较,如果符合第5.5.10条要求,则模型动床验证完成;如果不符合,重新调整模型的加沙量,直至使模型冲淤地形变化与原型的冲淤地形变化相似为止。

挖入式港池及引排水口的淤积试验,可只考虑工程布置口门附近含沙量过程线及泥沙级配分布的相似。

5.5.10 目前国内悬沙淤积模型,总淤积量的误差一般都已达到15%范围内;有冲有淤的泥沙冲淤模型较难,总冲淤量的允许偏差可放宽至±20%,但应掌握工程近区相似精度较高的要求。

5.6 方案试验及精度控制

5.6.1 方案试验应按验证试验确定的水、沙条件进行,通过方案比选,选取较优方案。径流影响较大的河口,确定较优方案后,再按不同的水沙组合条件进行试验,以确定该方案在不同水沙条件下的变化。

5.6.2 潮汐河口的不同水沙条件应包括中水年、枯水年及丰水年三种,重要的工程还应包括特大洪水年和风暴潮的影响。

5.6.3 需要时可在定床上进行铺沙试验,定性比较各方案的优劣。 5.6.4 方案试验时,模型加沙量控制应符合下列规定:

(1)一个潮流期断面的底沙输沙量允许偏差为±20%,全试验期总输沙量允许偏差为±5%;

(2)测点在一个涨落潮周期内悬沙含沙量的允许偏差为±30%,总输沙量的允许偏差为±5%。

5.6.5 在模型试验过程中,应随时记录潮位、流量、沙量控制的状态,观察水流与泥沙运动受工程建筑物影响的情况。

5.6.6 方案试验的测量方法和精度控制应与验证试验相同,选择的优化方案应做重复试验。

5.6 方案试验及精度控制

5.6.1 方案试验应按验证试验确定的水、沙条件进行,通过方案比选,选取较优方案。径流影响较大的河口,确定较优方案后,再按不同的水沙组合条件进行试验,以确定该方案在不同水沙条件下的变化。

5.6.2 潮汐河口的不同水沙条件应包括中水年、枯水年及丰水年三种,重要的工程还应包括特大洪水年和风暴潮的影响。

5.6.3 需要时可在定床上进行铺沙试验,定性比较各方案的优劣。 5.6.4 方案试验时,模型加沙量控制应符合下列规定:

(1)一个潮流期断面的底沙输沙量允许偏差为±20%,全试验期总输沙量允

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许偏差为±5%;

(2)测点在一个涨落潮周期内悬沙含沙量的允许偏差为±30%,总输沙量的允许偏差为±5%。

5.6.5 在模型试验过程中,应随时记录潮位、流量、沙量控制的状态,观察水流与泥沙运动受工程建筑物影响的情况。

5.6.6 方案试验的测量方法和精度控制应与验证试验相同,选择的优化方案应做重复试验。

5.7 试验成果分析

5.7.1 在整理分析潮流泥沙模型试验成果时,若有不合理数据,应进行重复试验。

5.7.2 潮流泥沙模型应分析泥沙的冲淤变化、各部位冲淤量、平均冲淤厚度和最大冲淤厚度,比较各工程方案的优劣。

5.7.3 优化的工程方案应指明工程布置特点,比较工程前、工程初期及工程后期引起地形变化和流速、流向及流态的变化。

5.7.4 应从水流、泥沙运动及地形冲淤变化等方面进行综合分析,提出推荐方案。

条文说明

5.7.4 对潮流泥沙模型试验结果进行综合分析,是试验负责人运用泥沙运动理论,已有经验对试验成果进行科学分析,既有理论性,又有实践性,应认真考虑,反复修改,力求准确并简明扼要,在此基础上提出推荐方案与有关建议。

6.1 基本资料

6.1.1 应具有不同季节(如夏季与冬季,大浪期与小浪期)研究海域水深图和典型岸滩剖面图,测图图比宜采用1∶2000~1∶10000;宜具有海岸演变的历史资料。

6.1.2 应具有年平均高潮位、年平均潮位、年平均低潮位或全年潮位观测资料。 6.1.3 有测波站时,应具有当地海域一年以上波浪观测资料,包括波高、波周期、波向及观测点的水深;当缺乏测波站常年实测波浪资料时,应具有当地海域连续3个月实测波浪资料及相应时期一年以上的风资料。

6.1.4 应具有海岸泥沙颗粒分布及级配资料;有条件时,应具有现场实测沿岸输沙率资料。

6.1.5 有条件时,宜具有沿岸流流速、流向资料和破波带范围的资料。 6.1.6 应有工程设计图纸资料。

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