葫芦岛水文地质资料.doc

4自然条件4.1气象（1）气温根据笔架山海洋站1994年1995年的观测资料统计得：年平均气温： 10.0年平均最高气温： 14.1年平均最低气温： 6.0年极端最高气温： 34.4（出现于1994年7月）历年极端最低气温：-21.3（出现于1994年1月）。（2）降水统计笔架山海洋站1987-1995年（其中缺1992、1993年）共7年的降水资料，结果如下：年平均降水量为498.7mm年最大降水量为694.0mm年最小降水量为242.8mm日最大降水量为126.0mm，（出现于1991年7月29日）。降水多集中在69月四个月中，其降水量占全年降水总量的78%。（3）雾统计笔架山海洋站1988-1991年资料，大雾（能见度小于1公里），平均每年出现10.7天。（4）风根葫芦岛海洋站近3年（20062008年）的风速资料进行分析计算。（气象观测点坐标为北纬40度44分，东经120度58分，观测场海拔高度17.4m，风速器离地高5.8m，记录结果为10分钟平均风速）N向风出现频率最高，达16.40；SW、SSW与S向次之，所占频率分别为14.42、10.81%与9.35%。强风多出现在N向，超过10.8m/s风速的出现频率为0.89。葫芦岛站海域平均风速为3.5m/s，超过10.8m/s风速的出现频率为1.56：最大风速为20m/s，发生在N，次最大风速为19m/s，发生在NNW向。 分季节对风况进行统计：春季葫芦岛站SWS向风出现频率较高，达48.40，N向次之，为11.27%。常风向为SWS与N向。强风向为N向。春季葫芦岛站平均风速为5.8m/s，风速超过10.8m/s所占频率为1.46%，最大风速为19m/s，发生在NNW向。夏季葫芦岛站SWS向出现频率较高，达42.12，N向次之，所占频率为14.76。常风向为SWS向与N向，强风向为N向。夏季葫芦岛站平均风速为3.2m/s，风速超过10.8m/s所占频率仅为0.45%，最大风速为11m/s，发生在N向。秋季葫芦岛站N向风出现频率较高，达20.83%，SW向次之，为14.95%。工程海域常风向为N与SW向，强风向为N向。秋季葫芦岛站平均风速为3.5m/s，风速超过10.8m/s所占频率为1.63%，最大风速为15m/s，发生在N向。冬季葫芦岛站NWNNE向风出现频率最高，达41.70，其中N所占频率较高，为18.73；SSWSW向次之，出现频率为17.62%。常风向与强风向均为N向。冬季葫芦岛站平均风速为3.5m/s，超过10.8m/s的风速所占频率为2.67，最大风速为20m/s，发生在N向。4.2水文（1）潮汐1）潮汐性质锦州港附近海区属不规则半日潮海区。2）潮汐特征值本港水深、高程及潮位值均以葫芦岛理论最低潮面起算（下同）。最高天文潮位4.49m； 最低天文潮位0.03m； 平均高潮位 3.13m； 平均低潮位 0.82m； 平均海平面 1.98m； 最大潮差 4.43m； 平均潮差 2.32m。 3）设计水位设计高水位： 3.93m； 设计低水位： 0.34m； 极端高水位： 4.92m (重现期为 50年一遇)； 极端低水位： -1.37m (重现期为 50年一遇)。（2）波浪根葫芦岛海洋站近3年（20062008年）的波浪资料进行分析计算：（波浪观测点坐标为北纬40度42分，东经121度1分，测波仪海拔高度16.1m，测波探头处水深5.8m。每日08、11、14、17时观测，采用1/10大波波高进行统计）葫芦岛S和SSW向波浪频率最高，分别为18.8%和18.5%，其次为N向，占17.5%。0.5m 以下的H1/10波高所占频率达68.7%，而1.5m以上的H1/10波高所占频率仅为2.9%，说明该海域波浪较小。强浪向为SSW向，H1/10波高超过1.0m出现的频率为5.7%，超过1.2m出现的频率为2.2%，超过1.5m出现的频率为0.2%；次强浪向为S向H1/10波高超过1.0m出现的频率为2.7%，超过1.2m出现的频率为1.1%，超过1.5m出现的频率为0.0%。葫芦岛海域出现频率最大的周期为0.02.9s，所占频率为46.9%，其次为3.03.9s，所占频率为45.2%。分季节对波况进行统计：葫芦岛站春季波高SSSW向出现频率最高，共为51.5%，其中S和SSW向，所占频率分别为27.3%和24.2%；N向次之，为11.1%。波浪的强度以SSW向最强，S向次之。0.5m 以下的H1/10波高所占频率为61.0%，而1.5m以上的H1/10波高所占频率为2.9%；周期3.03.9s出现的频率最多为47.9%，其次为0.02.9s，所占频率为46.5%。葫芦岛夏季波高SSSW向出现频率最高，共为43.2%，其中S和SSW向，所占频率分别为23.2%和20.0%；N向次之，为16.0%。波浪的强度以SSW向最强，S向次之。0.5m 以下的H1/10波高所占频率为72.7%，而1.5m以上的H1/10波高所占频率仅为1.2%；周期0.02.9s出现的频率最多为56.6%。葫芦岛站秋季波高N向所占频率最高，为24.1%，其次为SSW与SW向，分别为11.8%与10.5%。波浪的强度以SW向最强，SSW向次之。0.5m 以下的波高H1/10所占频率为71.8%，而1.5m以上的H1/10波高所占频率为4.7%；周期3.14.0s出现的频率最多为44.5%，其次为0.02.9s，所占频率为35.9%。葫芦岛站冬季波高N向所占频率最高，达到22.4%；其次为SSW与S向，分别为20.8%与15.2%。波浪的强度以SSW向最强，S向次之。0.5m 以下的H1/10波高所占频率为70.6%，而1.5m以上的H1/10波高所占频率为2.7%；周期0.02.9s出现的频率最大为50.2%，其次为3.03.9s，所占频率为44.3%。葫芦岛N向浪资料对本工程没有代表性，但ESW对本工程的外海波浪是有代表性的。依据本港区的平面布置方案特点，结合天津港湾研究院在工程区进行的相关数模结论，同时根据海港水文规范上风区成浪的相关条例，对本工程不同位置进行风区成浪推算。本阶段采用设计波要素如表4-3、表4-4。（3）海流为分析清楚拟建港区的潮流运动情况，于2009年11月在拟建工程海域进行过水文测验。本次水文测验，共设立了4个临时潮位观测站，分别为H1、H2、H3、H4；6个潮流观测点为V1V6，具体位置见下图。水文泥沙测验水文测站、验潮站站位示意图本海区海流以潮流为主，属不正规半日潮流。 流向分布情况：施测海区潮流为明显的往复流，落潮实测平均流向与涨潮实测平均流向反向的差值一般不足15；近岸水域：涨、落潮流向分别为 45和222，涨潮为 NE向，往湾顶方向流动，落潮为 SW向，往湾口方向流动；离岸水域：涨、落潮流向分别为52和227，涨潮为 NE向，落潮为 SW向；涨、落潮水流方向与近岸水域基本相同。 流速分布情况：实测涨、落潮平均流速分别为 0.26m/s和0.23m/s，涨潮流速略大于落潮流速，其比值分别为1.1；其中，大潮分别为 0.27m/s和0.25m/s，小潮分别为 0.25m/s和0.22m/s；涨落潮平均流速大、小潮分别为 0.26m/s和0.23m/s，大潮流速略大于小潮流速。 总体来讲，观测海域水流强度离岸水域强于近岸水域，涨落潮平均流速分别为 0.26m/s和0.23m/s。 近岸水域：从V1V3测站来看，涨落潮水流强度基本相当，涨潮平均流速分别为0.23m/s、0.23m/s和0.25m/s，落潮平均流速分别为0.21m/s、0.23m/s和0.22m/s。 离岸水域：由V4V7四个测站可以看出，涨潮平均流速分别为0.30m/s、0.30m/s、0.29m/s和0.23m/s，东部测点 V7 地处浅水区流速相对较弱，其它三个测站水流强度基本相当；落潮平均流速分别为 0.23/s、0.26m/s、0.27m/s和0.23m/s，水流强度中部水域大于西部和东部。 实测垂线最大流速情况：总体来看，实测垂线最大流速，涨潮为0.59m/s，出现在离岸水域西部 V4测站，落潮为0.43m/s，也出现 V4测站；观测海域涨、落潮水流强度，离岸水域均大于近岸水域，平均最大流速涨潮分别为0.45m/s和 0.37m/s，落潮分别为 0.39m/s和 0.34m/s。潮流历时：受月赤纬变化和海湾地形等因素的影响，不同水域的涨、落潮历时有所差异。 根据实测资料统计，施测海区平均涨、落潮历时分别为 5小时 59分和 6小时 23分，涨潮流历时小于落潮流历时，历时差近 23分钟。近岸水域：V1和 V3测站涨潮流历时略大于 V2测点，落潮历时 V3测点最长，V2测点最短，历时差约为半小时。离岸水域：涨潮流历时，西部 V4测点大于中部V5、V6和东部V7，落潮流历时中部V5、V6大于西部 V4和东部V7。具体见表4-6。余流：从计算结果来看，垂线平均，各潮次观测海域余流速度均较小，变幅在0.96.1cm/s之间，大潮平均为2.7cm/s，小潮为4.0cm/s。观测海区余流流速，以 V2为最大，大、小潮平均约为5.2cm/s，其次是 V1和 V4为3.8cm/s，V5最小，为1.9cm/s。具体见下表。各测站余流统计表(垂线平均) 测 站潮 况流速(cm/s ) 流向() 测 站潮况流速(cm/s ) 流向() V1大潮 1.5 357 V5大潮 1.8 119 小潮 6.1 287 小潮 1.9 197 V2大潮 5.5 90 V6大潮 0.9 116 小潮 4.8 64小潮 4.6 250 V3大潮 2.3 190 V7大潮 0.9 116 小潮 4.5 128 小潮 4.6 250 V4大潮 5.2 68小潮 2.3 38综述： 1）施测海域的潮流属不规则半日潮流性质，各站垂线平均的F值在0.140.29之间，浅水分潮流影响系数并不显著。 2）施测海区平均涨、落潮流历时分别为 5小时 59分和 6小时 23分，涨潮流历时小于落潮流历时；施测海区潮流为明显的往复流，落潮实测平均流向与涨潮实测平均流向反向的差值一般不足15，涨潮为 NE向，往湾顶方向流动，落潮为 SW向，往湾口方向流动。 3）观测海域实测涨、落潮平均流速分别 0.26m/s和0.23m/s，涨潮流速略大于落潮流速，其比值分别为1.1；涨落潮平均流速大、小潮分别为 0.26m/s和 0.23m/s，大潮流速略大于小潮流速；实测垂线最大流速涨、落潮分别为0.59m/s和0.43m/s；观测海域水流强度离岸水域强于近岸水域，涨、落潮平均流速分别为 0.26m/s和0.23m/s；垂线上流速呈表层到底层逐减的分布趋势，底层流速约为表层的71%。 潮流数模计算对锦州龙栖湾港区规划方案实施后的流场分析：规划方案实施后，涨潮流在港口南侧分为两部分向两侧流动，一部分绕过港区向东北方向继续流动，另一部分流向港区西侧浅滩，仅有小部分潮流进入港内，落潮时潮流由两侧流出在外海汇合，潮流流向顺直，基本没有大的涡旋产生。 规划方案对流场的影响主要在围填形成的港域附近，流速变化超过 0.1m/s的范围较小，主要出现在围填区域两侧，其中围填区域西侧由于受到港域影响，涨落急流速均减小，围填区域东侧流场变化不大，在围填港域南防波堤和东防波堤连接处由于受绕流影响，局部流速增加，两侧浅滩附近在潮流运动过程中流速较小，流速略有变化，但变化较小。 从流速变化百分比情况来看，航道内流速减小范围在10%20%左右，由于工程附近绝对流速较小，导致流速变化百分比较大，此外由于受港域围填及绕流等影响在工程局部流速变化百分比较大，但总体来看流速绝对值变化不大。 航道内流向顺直，没有漩涡产生，在涨潮期间潮流进入港池时会在港池内口门附近产生漩涡，漩涡尺寸与口门宽度基本一致，略向港内发展，呈椭圆形，口门附近漩涡流速较大，一般不超过0.5m/s，进入口门后漩涡流速迅速减小。 （4）海冰根据锦州港笔架山海洋站1984-1996年度（其中缺19851986年度）冰情观测资料统计结果为：本海区的总冰期平均每年为90天左右，11年中，其中5年有固定冰出现，固定冰期平均每年约60多天，固定冰宽度平均约10001400m宽，厚度一般为20cm，最大为40cm。流冰的冰量与密集度大于等于8级且有灰白冰、白冰出现，平均每年约10天。2009-2010年冬季，受持续低温及连续多次降雪影响，锦州地区近岸冰情较重。据相关部门监测，锦州近岸海冰坚硬起伏，冰层最厚约1m，且向海延伸达30海里以上。锦州港港池、航道区及锚地不同程度受冰层覆盖。锦州港4艘拖轮全力破冰引航，但仍觉拖轮数量不足。此次冰情的最主要特点是海冰外缘线范围大。据悉，锦州港拖轮救助范围曾至北纬4023附近，离岸约30海里。此次冰期与往年相比大致相同，锦州港12月中旬进入初冰期，1月中下旬开始进入盛冰期，终冰期为2月底。得益于持续北风影响，浮冰在此作用下南移，故而南北走向的航道及港池内冰情并不十分严重，盛冰期一般冰厚15-25cm，最大冰厚30cm。而处于航道南部的锚地冰情十分严重，一般冰厚30-50cm，存在浮冰相互叠加而成的灰白冰，且流冰少而冰带多，在一、二号锚地曾出现船只随冰带漂移及船舶被冰卡住的现象。根据锦州港开港二十余年的经验，虽然冰期较长，但冻而不封，港池航道等深水区从来没有出现因冰而影响码头作业的情况。4. 3 地形、地貌及工程泥沙（1）海岸地貌基本特征 工程区位于辽西小凌河出海口附近，海底地形平坦，由于大小凌河等河流的注入，大量泥沙的堆积，形成湾内典型的海底堆积区，区内海底地形平坦，坡度由湾顶缓慢地向外海倾斜。工程区附近包括大量的围填及人工养殖区，北侧为新建滨海公路，向西至小凌河河口一线，原有地貌基本已被现有的人工岸线所代替。目前，水下等深线多呈现出与岸线平行的趋势，水下地形过渡平稳，不存在明显的冲刷槽或突起部分，落潮时大片的浅滩露出水面，涨潮时被淹没。0-3m等深线范围内地形变化较快，-3-7m之间水下地形变化缓慢。0-3m为近岸向海域延伸的过渡带，水下地形坡度多在1/8001/1000之间，其中西侧坡度略陡于东侧。当等深线由-3m延伸至-7m时，地形变化缓慢，水下坡度约为1/3000，通过对两个断面进行对比可以看出在拟建工程区附近自西向东地形变化均匀，整体范围内不存在明显的波动起伏。工程区滩面组成成分较为复杂，但总体上以细砂为主，泥沙颗粒较粗，同时并掺杂有少量的贝壳等物质。（2）岸滩稳定性分析工程区的岸滩冲淤演变的主要影响因素为河流来沙量和人工围填速度的影响。自 19381990年间，由于大凌河、小凌河和双台子河来沙量较大，因此滩涂呈快速淤积态势。海图、地形图和遥感图综合对比分析表明，自 1938年至1990年，小凌河至双台子河河口地区经过辽东湾湾顶各种海岸动力因素多年作用水下地形变化明显。其中所反映出的整体趋势为稳定的向海推进，特别是大凌河入海口附近向西约有 22km的岸线淤积尤为明显，0m等深线向海推进最大宽度约为7km，向海延伸最大速率可达 135m/a左右，同样在小凌河口也存在着向海推移趋势，但同大凌河口以西地区相比，这种推移速率要明显放缓，而造成这种区别的原因，是与大、小凌河入海泥沙量明显相关的。而双台子河口附近西岸略有淤积，但口门处的拦门沙滩面积明显增大。无论是-5m还是-10m等深线，其整体仍反映出稳定向海推进的趋势。特别是-10m等深线由最初的参差不齐，经过多年变化变得更为平直，且不同水深所标示的等深线逐渐呈现出相互平行的趋势，水下地形变化更具有规律性。 （3）泥沙来源及含沙量分布特征 1）泥沙来源 龙栖湾港区位于辽东湾湾顶，历史上，工程区的泥沙来源主要是大、小凌河的入海径流所携带的泥沙，但近代大、小凌河上游修建了大量的水库，导致洪水季节河流入海径流减少，同时也使上游来沙减少。大凌河是辽宁西部最大的一条河流，流域面积 23549km 2，近 5年上游年输沙量较上世纪 90年代有明显减少，自 2005年至 2009年该站年输沙量最大值为 41.6万吨，而到 2009年则减少到 3.39万吨。小凌河流域面积 5153km 2，来水流量要远远小于大凌河来水量，根据小凌河锦州水文站实测流量，其上游来水量一般多小于1m3/s，仅在洪水季节会有所增加。2005年至 2009年实测资料，小凌河锦州站年来沙最大值为 15.5万t，出现在 2007年，2009年由于小凌河断流，无入海泥沙。大、小凌河年输沙量变化（左：小凌河；右：大凌河） 现阶段，工程区附近的泥沙来源主要是浅滩泥沙在波浪作用下的再悬浮，表现为明显的“波浪掀沙、潮流输沙”特征，水文测验期间的水体含沙量实为最好的例证，如小潮测验期间，工程区附近风力 34级，水体含沙量约为平常天条件的 23倍。 综上所述，根据已有资料，历史上湾顶主要沙源为河流来沙，但目前由于河流来沙明显减少，当地泥沙运动以浅滩泥沙的就地搬运为主。 2）水体含沙量 工程海域实测涨、落潮平均含沙量分别为 0.108 kg/m 3和 0.237kg/m 3，涨潮小于落潮。其中涨落潮平均含沙量，大、小潮分别为 0.084 kg/m 3和 0.247kg/m3。落潮含沙量大，同样说明了水位降低后，波浪对底部掀沙的作用增强。水体含沙浓度平面分布相差不大，近岸水域和离岸水域分别为 0.161 kg/m3和 0.169 kg/m 3，基本相当。 根据 2008年 11月锦州港附近全潮实测含沙量资料，龙栖湾港区西侧锦州港附近全潮最大垂线平均含沙量为 0.1 kg/m 3，最小含沙量仅为 0.010 kg/m 3，工程附近海域水体的含沙量不大，这对龙栖湾港区建设是有利的。 观测海域涨、落潮平均含沙量统计表 单位： kg/m3 水 域站名 涨 潮落 潮大 潮小 潮平 均大 潮小 潮平 均近岸水域 V1 0.088 0.121 0.104 0.090 0.360 0.225 V2 0.081 0.101 0.091 0.078 0.330 0.204 V3 0.080 0.173 0.126 0.088 0.350 0.219 离岸水域 V4 0.052 0.139 0.095 0.047 0.350 0.198 V5 0.093 0.118 0.105 0.090 0.390 0.240 V6 0.107 0.110 0.109 0.107 0.390 0.248 V7 0.091 0.162 0.126 0.094 0.360 0.227 平均0.084 0.132 0.108 0.085 0.390 0.237 根据 2009年 11月泥沙测验结果可以看出，正常天气情况下，工程区域附近水体含沙量较低，而在小潮测验期间工程海域最大风速为11.7m/s，平均风速为8.7m/s，风向以 NNE向为主，观测海域海况约为34级，为中、小浪。此时海域最大含沙量大于大潮时的水体含沙量，因此可知波浪动力因素对于当地水体含沙量变化有较为明显的影响。 大风天气对海域泥沙运动有较大影响，本次研究选取 2006年 10月大风天气下的遥感资料进行分析，所选卫星图片的气象条件为 NNE向 7级大风，在大风天湾顶自西向东含沙量逐渐增大，特别是在双台子河河口。在工程区近岸处，泥沙含量普遍要高于深水区，而锦州湾内由于受到掩护，湾内含沙量较低。通过遥感图片分析可知，在 7级风作用下，工程区域水体含沙量多在 0.25 0.75kg/m3，而在近岸局部水体含沙量可能会出现大于 1kg/m 3的情况，尽管双台子河口和大凌河河口附近水体含沙量较高，但其随着扩散范围的增大，对工程区的影响也逐渐减弱。（4）底质粒径分布特征 工程区域沉积物质组成以粉砂和粘土质粉砂、砂质粉砂分布为主，砂粉砂粘土仅在局部点分布，其中粉砂占47.55%，粘土质粉砂占37.06%，砂质粉砂占13.29%，砂粉砂粘土仅占2.10%，平均中值粒径0.0157mm，为淤泥质海岸。 各采样断面泥沙在垂直方向有中部颗粒粗，两端颗粒细的分布趋势。在拟建工程附近-3m-6m等深线范围内，各采样点中值粒径多大于近岸及-7m等深线的中值粒径，特别是工程位置处的几条采样断面，粗颗粒泥沙普遍集中在-3-5m等深线内，由上述分布特征可知，在河流携带泥沙入海过程中，粗颗粒泥沙逐渐沉降在河道或潮滩滩面上，而细颗粒泥沙随着水流的作用被冲向海中，并逐渐沉降。但海底表层的沉积物随着各种海洋动力的共同作用，再一次被分选、搬运。随着向海侧水深逐渐加深，较深处波浪及潮流的作用难以影响到床面泥沙的起动和搬运，在水深较浅处，波浪和潮流的作用相对较弱，不能对沉积物进行充分的筛选。而在-3m-5m区域内各种动力相互混合，共同作用对泥沙进行搬运，使不同粒径泥沙相互掺混，呈现出不规则分布，同时由泥沙中值粒径分布可知该地区大波破碎带可能存在于-3m-5m等深线位置处。 （5）工程泥沙分析 根据武汉水力学院泥沙起动流速公式，工程区2m7m等深线范围内，泥沙起动流速在 0.5m/s左右。根据实测潮流资料表明，观测海域实测涨、落潮平均流速分别 0.26m/s和0.23m/s，只有在大潮时局部测点在个别时刻会出现大于 0.5m/s的流速。但在单纯潮流的作用下泥沙的活动并不全部取决于流速大小，还与当地泥沙的粘性有关，故认为本海域泥沙在单纯潮流的作用下并不具备大范围起动的条件。 因此“波浪掀沙，潮流输沙”是工程区泥沙运移的主要特征，港口规划口门布置必须伸出泥沙活动水深，才能有效的减少波浪破碎引起的高浓度含沙水体进入港池和内航道，从而减少港口运行期间的泥沙淤积维护量。下面将采用海底地形和底质粒径反演、波浪破碎水深计算等方法来综合论证泥沙的临界活动水深，同时通过与锦州港泥沙淤积进行对比分析，来研究本工程的泥沙运移规律和淤积问题。 1）泥沙临界活动水深分析 A、海底等深线对比分析 根据海滩平衡剖面理论，侵蚀性海岸的基本特征是在近岸浅水区，海岸侵蚀，侵蚀下来的泥沙向外海运移，在波浪破碎带的外侧存在一条明显的沙坝分布。从工程区的海底等深线分布特征可以看出，本海区的泥沙临界活动水深距岸约8km左右，主要集中在 5m以浅的水域。海底平衡剖面对比分析B、波浪破碎水深计算 根据 50年、25年一遇重现期工程附近海域有效波高分布，计算对应波要素作用下破波带位置，50年一遇重现期波浪破碎带所处的位置为工程区域附近海域-1.0m-4.5m水深范围。25年一遇重现期波浪破碎带所处的位置为工程区域附近海域-1.0m-4.3m水深范围。 此外，根据海区的底质粒径调查结果，在 25m水深范围内，底质粒径存在明显的粗、细颗粒交替分布规律，同样反映了浅水区的波浪掀沙作用所造成的底质再分选过程。 此外采用日本佐藤公式计算，选择代表性波浪为 1.5m，中值粒径d=0.0158mm， 6m等深线附近的泥沙将会出现表层移动， 3m等深线附近的泥沙大面积起动，但考虑到该公式主要针对非粘性泥沙，对于粘性较高的泥沙来说在同样大小波浪作用下更不易起动。 以上论据和分析计算结论表明，本工程海域泥沙活动的临界水深介于 5m以浅水域。 2）临近工程泥沙淤积对比分析 本工程规划方案口门位置处于 5m等深线附近，基本与锦州港口门位置处于同一等深线，两者相距约10km，因此锦州港的泥沙淤积特征对本工程的设计具有很好的借鉴和类比意义。 根据锦州港的泥沙研究成果，锦州港水域平常天水体含沙量仅0.015kg/m3，大风期间，含沙量明显增大，约 0.25 kg/m 3，浑水线可达 3m等深线附近。根据锦州港航道的疏浚资料，2008年锦州港航道年淤强接近17cm/a，淤积量为 93万 m 3。 3）本工程的泥沙淤积 平常天条件： 工程区海岸动力环境较弱，底质粒径平均中值粒径0.0157mm，粘粒含量较高。港池的淤积量与其水域面积成正比；航道的开挖深度越大，则淤积强度越大，航道走向如果能够顺流顺浪，则其淤积量也会降低。根据本工程的潮流泥沙数值模拟结果，本工程港池平均淤积强度仅为7cm/a，最大淤积强度在港池口门位置，淤积强度约为0.35m/a。航道走向与水流夹角较小，年淤积强度平均0.22m/a，最大淤积强度发生在口门外侧附近水域，最大淤强为0.56m/a。 大风天条件下： 根据 2000年 1月2008年 7月锦州港附近风资料数据，8级和8级以上大风出现频率仅占0.66%，7级风出现频率为2.24%，6级风出现频率为7.47%，并且大部分大风的方向为偏北向，对港区淤积影响较小，当地的常风向和强风向均为 SW向，常浪向和强浪向均为 SSW向，考虑到以上因素，使用 25年一遇SSW向波浪连续作用 24小时的计算结果作为骤淤的计算结果。 根据恽才兴等1990年在锦州港附近进行的9次准同步大风天含沙量观测资料，9次大风采样数据中，涨潮平均含沙量为 0.24kg/m 3，落潮平均含沙量为0.27kg/m3。 在波浪及潮流作用下部分含沙量较大水体随着潮流运动会引起口门附近航道淤积，最大淤强均出现在距口门 1km附近位置，约为56cm，由于 25年一遇波浪较少出现，因此一般不会有碍航现象发生。港内骤淤淤强除口门附近达到13cm15cm外，港内淤强一般小于5cm，骤淤对港池影响不大。 4）龙栖湾和黄骅港泥沙淤积对比分析 根据底质测量结果看，工程附近海域底质以粉砂和粘土质粉砂为主，但淤积量远小于底质条件类似的黄骅港外航道。首先从泥沙来源角度来看，二者淤积均是航道附近海域岸滩泥沙在波浪和潮流作用下运动所造成，但黄骅港所在海域岸线平直，附近浅滩面积接近 2000km 2，而龙栖湾港区附近岸线相对曲折，附近浅滩面积仅有 300km 2左右；其次，从动力条件来看，龙栖湾港区位于辽东湾顶，西侧受到葫芦岛的掩护，波浪较小，港区附近流速也不大，相应的波浪掀沙和潮流输沙能力均较小，而黄骅港直接面向外海，潮流和波浪作用均较强。由于龙栖湾港区浅滩面积较小且潮流和波浪动力条件均弱于黄骅港，因此预测淤积强度小于黄骅港。另外，龙栖湾港区与相邻的锦州港相比，二者距离较近，除含沙量略大外于锦州港外，波浪、潮流、底质情况与口门处水深等均比较接近，从以上比较情况可以看出，龙栖湾港区淤积强度比黄骅港小，而与锦州港的情况比较接近是合理的。 5）规范公式方法计算比较 为校核泥沙数学模型计算结果的合理性，采用规范中推荐的刘家驹泥沙淤积计算公式进行计算。计算中取泥沙沉速为0.03cm/s，淤积泥沙干密度 0 为 800kg/m3，平均含沙量取为 0.08kg/m 3，经计算可得港内年淤强约为0.32m/a，大于数模计算结果，与港池内口门附近淤强接近。航道年平均淤积强度为0.19m/a，与数模结果基本一致。 6）工程建设对周围环境的影响 工程附近海域的悬沙含量总体而言是比较小的，港区两侧浅滩处含沙量变化不大，对锦州港和外海的含沙量影响较小，龙栖湾港区内部含沙量不大，一般小于 0.1kg/m 3，外海含沙量一般不超过 0.3kg/m 3。规划方案实施后龙栖湾港区两侧浅滩有冲有淤，港区东侧浅滩局部冲刷情况强于西侧浅滩，西侧浅滩局部略有冲刷，但总体来看两侧浅滩年冲淤变化不大，围填区域局部防波堤位置处由于受到绕流影响，防波堤底部会略有冲刷。4.4 工程地质4. 4.1区域地质构造在地质构造上辽东湾处于辽河断陷渤海坳陷，属于新华夏系第二巨型沉降带。NE向的郯庐大断裂带贯穿本区，其间还穿插有数条规模较小的断裂，这些断裂组成了基底的断陷型构造。该区为新生代隆起和拗陷产生的渤海断陷盆地边缘地带。4. 4.2岩土层分布及其工程地质性质 根据辽宁工程勘察院 2010年 6月在工程区的地质勘察资料，港区范围内主要地层描述如下： 第四系全新统滨海相沉积地层：地层分布以粉土和细砂为主。 1-1粉砂（Q 4mc）：灰黄色，松散稍密，饱和，摇震反应中等。分布于小凌河河口附近部位。层顶标高1.75-2.76m，厚度0.304.10m。 1-2细砂（Q 4mc）：灰黄色，松散稍密，饱和，含较多贝壳碎片。仅分布于 A12附近。层顶标高-0.16m，厚度介于 1.00m之间。 1-3粉质粘土（Q 4mc）：灰色、灰黄色，可塑，含贝壳碎片。呈透镜体状分布于A08A12附近。层顶标高-1.16-1.89m，厚度0.602.30m。 第四系全新统海相沉积地层：地层分布以淤泥、淤泥质粘土和粉质粘土为主。 2-1淤泥（Q 4m）：灰黑色，流塑，切面光滑，干强度中等高，韧性高，具高压缩性。在既有钻孔及本次勘察钻孔中分布普遍，水平方向分布具一定连续性。层顶标高介于-1.64-5.92m之间，厚度变化较大，介于1.306.00m之间。 2-2淤泥质粉质粘土（Q 4m）：灰色，软塑，切面光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。分布较普遍。层顶标高介于-2.00-6.79m之间，厚度介于1.908.90m之间。 2-3淤泥质粘土（Q 4m）：灰黑色，流塑软塑，切面较光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，具高压缩性。分布较普遍。层顶标高介于-1.65-8.41m之间，厚度介于1.107.00m之间。 2-4粉质粘土（Q 4m）：灰色，软塑可塑，切面光滑，干强度高，韧性高，分布较普遍，层顶标高介于-2.75-10.90m之间，厚度介于1.309.40m之间。 2-5粉砂（Q 4m）：灰色。分布较普遍，揭露于勘察区域内部分钻孔中，局部地段水平方向分布的连续性较强。层顶标高介于-6.61-16.61m之间，厚度介于1.707.00m之间。 2-6粉土（Q 4m）：灰色，稍密，饱和，摇震反应中等，切面粗糙，无光泽，干强度低，韧性低。分布不普遍，仅揭露个别钻孔。层顶标高-6.11-9.55m，厚度2.504.50m。 2-7细砂（Q 4m）：灰色，灰黑色，松散，饱和，分选好，主要成分以石英、长石为主。分布于部分钻孔中，在该区域内连续性较强。层顶标高-9.74-17.49m，厚度3.005.30m。 2-8中砂（Q 4m）：灰色，中密，饱和，分选好，成分以石英为主，分布不普遍，仅在少数钻孔中揭露，层顶标高-11.9912.26m，厚度1.102.20m。2-9砾砂（Q 4m）：灰色、灰褐色，中密，饱和，分选较好，成分以石英、长石为主。分布不普遍，仅见于少数钻孔中。层顶标高介于-11.61-14.19m之间，厚度介于1.103.50m之间。 第四系上更新统陆相冲洪积沉积地层： 3-1粉质粘土（Q 3al+pl）：黄褐色，可塑，切面较光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。分布普遍，揭露于勘察区域内多数钻孔及部分既有钻孔中，在勘察区域南部水平方向连续性较强，部分钻孔中呈上下多层分布。层顶标高介于-11.08-27.71m之间，厚度变化大，揭露厚度介于0.508.00m之间。 3-2粉土（Q 3al+pl）：黄褐色，稍密，饱和，摇震反映中等，分布不普遍，仅揭露于 B01钻孔中，层顶标高-6.41m，揭露厚度2.30m。 3-3粉砂（Q 3al+pl）：黄褐色，中密，饱和，分选好，主要成分以石英为主。分布不普遍，揭露于勘察区域内部分钻孔中，分布规律性不强，部分钻孔中呈上下多层分布。层顶标高-11.41-17.05m，厚度1.205.30m。 3-4细砂（Q 3al+pl）：黄褐色，中密，饱和，成分以石英、长石为主，分选较好。分布普遍，揭露于勘察区域内多数钻孔，水平方向分布具一定连续性，部分钻孔中呈上下多层分布。层顶标高介于-8.71-20.86m之间，厚度1.006.70m之间。 3-5中砂（Q 3al+pl）：黄褐色，中密密实，饱和，分选一般，磨圆较好，成分以石英、长石为主，局部含砾。分布普遍，揭露于勘察区域内多数钻孔中，分布规律性较强，部分钻孔中呈上下多层分布。层顶标高介于-13.50-26.81m之间，厚度变化大，揭露厚度介于2.4012.50m之间。 3-6粗砂（Q 3al+pl）：黄褐色，密实，饱和，分选一般，磨圆较好，成分以石英、长石为主，多含砾1020%左右。分布普遍，勘察区域多数钻孔均有揭露。层顶标高介于-20.41-29.10m之间，揭露厚度介于2.104.90m之间。 3-7砾砂（Q 3al+pl）：黄褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，分选一般，磨圆较好，砾石含量3040，砾石成分主要以石英岩、花岗岩为主。该层分布深度较大，分布极为普遍，部分钻孔中呈上下多层分布，水平方向分布连续性强，部分钻孔未能完全穿透该层。层顶标高介于-14.75-28.84m之间，