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走航式ADCP在洋山深水港区悬浮泥沙观测中的应用研究

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登记号:G20171644

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:水沙动力学;

关键词: 洋山深水港 颗珠山汊道 水文泥沙测验 声学反向散射强度 含沙量

绿色分类:环境服务;

  • 基本信息
成果名称: 走航式ADCP在洋山深水港区悬浮泥沙观测中的应用研究
成果登记号: G20171644 学科分类: 水沙动力学;
绿色分类: 环境服务; 项目关键词: 洋山深水港  颗珠山汊道  水文泥沙测验  声学反向散射强度  含沙量
推荐单位:

长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 实用新型专利,计算机软件著作权,
简介: 点击查看
1、项目背景: 上海国际航运中心洋山深水港,建设在长江口和杭州湾交汇处南汇嘴外约30 km的崎岖列岛小洋山一侧,工程所在地为多岛屿、多汊道、强潮流、高含沙的自然环境,水流流态复杂,在宽阔的西口门和窄深的东口门,以传统方法同步开展悬移质输沙率监测难以实现。为此,在上海市科委的支持下,开展"走航式ADCP在洋山深水港区悬浮泥沙观测中的应用研究"科技攻关工作。 2、主要内容 输沙率测验在水文泥沙学术界一直是个难题,传统方法存在费用高、周期长、受现场条件影响大以及安全保障性差等缺点,制约着水文行业的发展。 利用声学方式进行悬移质输沙率测验是一次革命性创新。该技术国内外有所涉及,但试验范围小,且结论均为定性,尚无定量的成功案例。本项目利用ADCP输出的声学信息,通过少量现场采集水样进行率定,计算出整个断面的输沙率,从而计算出一个潮周期通过洋山港区各控制断面的输沙量,解决传统水文作业模式无法实现的难题,为评估洋山港区的冲淤环境及水深维护提供科技支撑。 3、关键创新点 (1)编译了专著《ADCP反向散射强度估算悬移质浓度的原理及其应用》,从理论上对"ADCP测沙"技术进行探索,并通过获得实用新型专利的"OBS工作状态检测器"、"OBS浊度计安装架"的研制以及自主开发的"ADCP测沙后处理软件V1.0",具体实现了"ADCP测沙"整套关键技术。 (2)突破了我国水文泥沙监测领域传统的多船组合、定深单点作业模式,首次在国内开敞式海域利用ADCP实现了流量与输沙率同步测验,为输沙率的现场测验提供了新的技术方法。解决了上海国际航运中心洋山深水港西口门断面宽阔,东口门地形窄深,难以开展流量与输沙率同步测验的难题。 (3)首次从悬移质运动特性评估了洋山港区涨落潮动力对海床地形演变的影响,突破了前人研究的"落潮动力在洋山港起主控作用"的认识,认为涨潮动力对洋山港区的地形演变起主导作用。 (4)首次利用全面的水沙运移成果对洋山港所在海域的冲淤环境进行了分段评估。崎岖列岛通道内各区段输沙存在极大的不平衡,西部为泥沙落淤场所,涨潮落淤远大于落潮;中部以冲刷为主,是西部落淤泥沙的主要来源;东部落潮以淤积为主,涨潮期冲刷,存在大潮期微冲、中潮期冲淤基本平衡、小潮淤积的周期性演变特点。 (5)首次定量阐述了崎岖列岛南北岛链间现存的三个汊道在减少洋山港泥沙来源、减轻港区淤积方面起重大作用。 4、专利、论文以及引用(应用)情况 共获得2项国家新型实用专利、1项软件著作权登记,出版了学术专著2本,发表论文7篇,共被引用29次。 本项目对水文测验技术创新提供了新的思路,长江流域沿线7个有代表性的国家重点水文站参照本项目的技术方案开展了试验工作,取得了阶段性的成果,为下一步在水文行业全面推广该技术打下了坚实的基础,部分高等院校也应用该技术进行教学研究。 5、经济与社会效益 本项目的成功实施,是水文领域泥沙监测新方法的革命性创新。随着试验的深入,该技术将在我国防汛防台、自然地理研究、重大工程中的设计建设等方面发挥巨大的社会效益,其潜在的经济效益亦将随着技术的成熟与推广而逐渐显现。
姓名: 张志林 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: cjkzzl@126.com
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