7.1 港区口门位置选择
7.1.1 比选方案
本文建立长江口大范围三维潮流、泥沙数学模型，对港区口门不同设置位置作比较分析。口门位置分别考虑设置在口外8 m、10 m、12 m水深区域。
方案1：港区口门位于口外8 m水深区；
方案2：港区口门位于口外10 m水深区；
方案3：港区口门位于口外12 m水深区。
图5 建港方案航道
根据泥沙潮流数学模型的计算不同口门的实施效果，结果如下。
7.1.2 流场变化
1）人工运河（H1～H6）
由于三方案区别仅口门外延长度不同，对上游的人工运河影响较小，三组港区方案实施后，人工运河内（H1～H6）涨、落急流速基本相当，运河内的涨落潮流向与运河走向一致，落急流速为1.9～2.4 m／s，涨急流速为1.9～2.1 m／s。运河内沿程涨、落急流速均在2.0～2.1 m／s。
2）港区支航道（H7～H10）
三口门方案实施后，港区内支航道涨、落急流速总体较小。口门8 m线方案后，该区域采点落急流速在0.47～0.64 m／s，涨急流速在0.47～0.75 m／s；10 m线方案后，该区域采点落急流速在0.44～0.62 m／s，涨急流速在0.55～0.83 m／s；12 m线方案后，该区域采点落急流速在0.45～0.61 m／s，涨急流速在0.56～1.02 m／s；三方案落急流速基本相当，口门外延至12 m等深线方案涨急流速最大，口门外延至8 m等深线方案涨急流速最小。
3）港池内（G1～G4）
三口门方案实施后，港池内流速均较小，涨、落急流速均小于0.5 m／s。
4）口门处（H11～H13）
三口门方案实施后，该区段流速略有差别。口门8 m线方案后，该区域采点落急流速在0.3～1.14 m／s，涨急流速在0.7～2.25 m／s；10 m线方案后，该区域采点落急流速在0.39～1.33 m／s，涨急流速在0.6～2.11 m／s；12 m线方案后，该区域采点落急流速在1.08～1.59 m／s，涨急流速在1.18～2.30 m／s。
5）口外深水航道区（H14～H17）
口门8 m线方案后，该区域采点落急流速在1.09～1.3 m／s，涨急流速在1.05～1.35 m／s；10 m线方案后，该区域采点落急流速在1.07～1.33 m／s，涨急流速在1.07～1.47 m／s；12 m线方案后，该区域采点落急流速在1.14～1.4 m／s，涨急流速在1.11～1.74 m／s。
由于口外航道以旋转流为主，统计口门处最大横流见下表，8 m方案最大横流不超过0.62 m／s；10 m方案最大横流不超过0.64 m／s；12 m方案最大横流不超过0.69 m／s。
表3 三口门方案最大横流统计 （m／s）
7.1.3 含沙量场分析
横沙深水新港建成后，由于来沙量减小，港区内的含沙量普遍较低，全潮平均含沙量基本在1.0 kg／m3以内。
其中：人工运河区域，受北港拦门沙段高含沙量区域泥沙上溯扩散进入人工运河口门影响，含沙量水平相对较高，含沙量在0.6～0.8 kg／m3；进入港区后，全潮平均含沙量基本维持在0.1～0.4 kg／m3；口外航道含沙量在0.3～0.5 kg／m3。
由于口门12 m方案外延最长，口外含沙量最低，涨潮流进入港区水体含沙量相比其余两个方案较低，该方案整个港区的含沙量水平最低。
7.1.4 回淤强度分析
取洪、枯季平均潮型及上游流量，各计算15天大、中、小潮型，折算全年淤强。
港区总体回淤强度较低，8 m口门方案实施后，人工运河内航道区域沿程淤强为0.3～0.6 m／a，平均淤强约0.45 m／a；港区内航道沿程淤强为0.23～0.59 m／a，平均淤强约0.41 m／a；港池内平均含沙量相对较低，淤强为0.16～0.38 m／a，平均淤强约0.27 m／a；口门处沿程淤强在0.10～0.56 m／a，平均淤强为0.33 m／a；口外段航道沿程淤强为0.16～0.53 m／a，平均淤强为0.35 m／a。
三方案相比：12 m方案回淤强度最小，10 m方案次之，8 m方案回淤强度相对最大。从港区航道、口门年回淤强度分布来看，年回淤强度基本在0.6 m／a内，回淤强度不大。
图6 航道采点涨落急流速沿程分布
图7 航道沿程采点全潮平均含沙量分布（底层）
表4 各方案区段回淤强度统计 （m／a）
7.1.5 小结
根据泥沙潮流数学模型的计算结果表明：
（1）港区口门设置的8 m、10 m和12 m水深区域对港区及运河回淤影响差异不大，相比而言12 m方案回淤强度最小，10 m方案次之，8 m方案回淤强度相对最大。8 m口门方案实施后，平均淤强情况为：人工运河内约0.45 m／a，港区内航道沿程约0.41 m／a，港池内约0.27 m／a，口门处约0.33 m／a，口外段航道约0.35 m／a。
（2）对于港区口门区域及口外航道，港区口门设置在较深水区，对横沙东滩东侧南北向水流交换的影响增大，口外航道横流增加，口外航道回淤差异不大。
考虑口外水深增大对工程实施的难度及工程量均会大幅度增加，因此，口门位置建议布设在8 m水深区域。