常聪聪,翟建国,黄筱云,3*,黄瑞启

(1.长沙理工大学 水利工程学院,湖南 长沙410114;2.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北 武汉430040;3.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南 长沙410114)

疏浚会引起底泥再悬浮,造成周围水体浑浊,给水生态环境带来不利影响。为了控制其影响范围,一种有效的措施是布置防污帘[1]。作为一种实体屏障,防污帘几乎能够阻止泥沙扩散,但它必须布置在平静环境中,且不能干扰船舶航行。近年来,国外尝试利用气泡帷幕削弱泥沙扩散[2]。气泡帷幕通过空气压缩机将空气泵送至水底的开孔圆管,从而在圆管上方水柱内形成气泡墙。与防污帘相比,气泡帷幕允许船舶从上方通过,且安装操纵简单。气泡帷幕的水力特性研究可追溯到1907年[3],它被用作防波堤对码头进行防护。近年来,除了气幕消波研究[4]外,还开展了气幕围油[5]、气幕防咸[6]、气幕融冰[7]、气幕消层[8]、气幕减震消噪[9-10]以及气幕控鱼[11]等研究。最早的气幕控沙研究是1968年De Nekker和Knol在鹿特丹港开展的气幕减淤试验[12],在该试验中,气幕用于削弱浑水异重流的入侵。1973年,Philips在华盛顿格雷斯港测试了气幕减淤效果[13]。1991年,Christiansen和Kirby在汉堡港测试了气幕导流减淤效果[14]。2002年,Chap man和Douglas在新泽西港范库尔水道3号码头布置气幕筏,测试了气幕筏的减淤效果[15]。2013年,Dugué等通过实验室试验研究弯道气幕对弯道地形的影响[16]。2014年,Cutroneo等在意大利热那亚港测试口门处气幕对港池浑水的拦截效果,以及当地自然条件对其产生的影响[2]。……