泥沙粒度对航道回淤的指示——以丹东港出海航道为例

根据鸭绿江河口西水道水流、悬浮泥沙和底质粒度特征的分析,研究丹东港出海航道泥沙淤积的动力机制以及泥沙粒度对回淤的指示作用。分析表明,海域来沙为西水道的主要泥沙来源,泥沙运动以“波浪掀沙、潮流输沙”为主要特征;悬沙和底质粒度对比表明,上航道和中航道段航道回淤以悬沙落淤为主,下航道和外航道段航道回淤以底沙推移为主。航道回淤泥沙作为泥沙运动的“指示剂”,能够较好地揭示航道回淤的机理;采用刘家驹悬沙淤积模式和罗肇森底沙输移模式相结合的方法,估算丹东港大东港区20万吨级航道回淤量为679万m,,与物理模型试验结果较为接近,上述分析方法和公式可适用于砂质海岸航道回淤计算,也为类似航道回淤研究提供了重要的参考和借鉴。     

山海关港泥沙淤积问题的分析研究

本文通过现场测验资料,分析了山海关港的自然条件、泥沙来源、动力因素及泥沙运动趋势,计算了沿岸输沙量、港池及航道的回淤情况,对大风浪天航道的淤积情况也做了分析计算,结果表明该港回淤问题轻微,对建港十分有利.     

连云港港徐圩港区30万t级原油码头港内水域泥沙回淤及减淤措施研究

针对连云港港徐圩港区30万t级原油码头港内回旋水域及停泊水域的泥沙回淤问题,利用潮流泥沙数学模拟手段,根据预测的常年港内水域的回淤强度,进行了港内水域回淤环境的综合分析。根据回淤研究成果,并考虑工程实际情况,提出了具有可实施性、有针对性的减淤措施—积淤槽,并采用潮流泥沙数模对减淤效果进行了研究分析。通过技术和经济综合评价,研究了积淤槽减淤的经济效益和社会效益,为港内水域减淤措施的进一步研究提供了理论依据。     

基于三维数模对连云港港连云港区回淤强度的研究

利用三维数值模拟方法对连云港区回淤情况进行研究,研究结果表明:港区的泥沙主要来源于近岸浅滩泥沙,在风浪潮流共同作用下泥沙悬扬、搬移,悬沙沿程逐渐落淤,造成港池航道淤积,港内淤积呈现口门处最大、口门内淤积厚度逐渐减小的分布趋势。通过数学模型计算,确定了旗台、庙岭及墟沟港区的月淤积强度;另外,大风或台风天气情况下,港区的淤积会加重,可参照研究结果对各港区回淤强度进行修订。     

淤泥质海岸防波堤布置潮流泥沙数值分析

针对在淤泥质海岸建筑防波堤引起的港内泥沙淤积问题,以坎门渔港三期防波堤工程为例,采用潮流数学模型和泥沙冲淤半理论半经验公式,研究不同的防波堤布置对潮流、泥沙淤积的影响。结果表明,从港内泥沙淤积的角度看,在淤泥质海岸布置防波堤时宜尽可能保持工程前的流路。     

天津港人工沙滩环抱水域泥沙回淤研究

为提高对环抱堤内水域的泥沙回淤状况的认识,以天津港东疆人工沙滩环抱堤内水域为实例,通过综合分析浑水现象调查、悬沙粒径时空分布、含沙量时空分布、余流等方面的资料得出了环抱堤内水域的泥沙来源,然后采用套图法计算了地形冲淤变化并分析了冲淤原因。结果表明,环抱堤内的浑水主要随涨潮水体自口门外流入;淤积区域的年均淤积厚度约为0.2 m,环流集中区所在的重淤积区的淤积厚度约为平均淤积厚度的2~4倍;口门约束形成的大流速和从口门直接入射的波浪,以及NE向小风区波浪的作用,造成口门—宾馆区沙滩水域出现深度约为0.2 m的冲刷带;环抱堤内水域的冲、淤分布与动力条件分布密切相关。     

适航水深在天津港强淤现象中的应用

通过对天津港泥沙来源，回淤泥沙特征及港内水域泥沙回淤程度分布特点的分析，指出用适航水深是强淤现象下确保船舶航行安全及港口正常生产的有效方法。     

广西铁山港区潮流泥沙数值模拟

铁山湾海域将建设数十个万吨级以上深水泊位和深水航道。通过围填海域建设数量众多的泊位,将引起铁山湾潮流及泥沙运动发生变化。为解决铁山湾海域开发建设的一系列水流泥沙技术难题,在充分掌握海湾水流泥沙运动特性的基础上,采用非结构网格和动边界技术建立平面二维潮流数学模型,模拟研究规划方案建设引起的潮流场变化,计算分析规划港区和航道的泥沙回淤强度及回淤总量,为规划方案优化提供科学依据。     

辽东湾东岸太平湾深水港建港条件研究

太平湾位于辽东湾东岸。根据现场实测波、流、沙资料、水深测图资料及卫星遥感图片,通过水动力泥沙特征及岸滩演变与稳定性分析,设计水位和深水设计波要素计算,波浪、潮流泥沙数学模型计算,对太平湾建港条件进行了研究论证。主要研究结果表明:(1)太平湾海域水深条件较好,波浪、潮流动力不强、泥沙来源少、水体含沙量低、泥沙运动不活跃,海床地貌形态长期保持稳定,具有开发建设深水大港的良好条件;(2)港口开发方案对周围海区流场影响较小,口门横流不大,环流强度和范围有限,港池航道常年泥沙淤积强度和淤积量不大,无碍航骤淤问题;(3)工程海域较强浪向为N向和NNW向,对港内波况有影响的浪向主要为W向、WSW向和SW向。     

唐山丰南涧河口取水工程取水前池泥沙淤积数模研究

取水前池泥沙淤积和取水口含沙量是近海钢厂、电厂取排水工程重点关注的问题。以唐山丰南涧河口取水工程为例，建立了工程海域的三维潮流泥沙数学模型，在模型验证的基础上研究了工程区附近潮流、泥沙运动及取水前池泥沙淤积情况。研究结果表明，取水前池淤积与取水工程海域潮流运动、波浪、河道上游径流量等有密切关系。研究成果可为该取水工程设计提供参考。     

开挖过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟

通过建立平面二维潮流和悬浮泥沙输移扩散的数学模型,模拟某挖泥工程中悬浮泥沙的扩散输移过程,并应用非结构网格的有限单元法进行离散求解.该模型结合工程实际,采用连续线源模拟挖泥过程中的增量悬沙,以揭示其在开挖过程中扩散输移的机理,为工程环境影响评价提供科学依据.     

甬江及口外海域潮流泥沙数值模拟

建立了甬江河道及口外海域平面二维潮流泥沙数学模型,对2015年6月半个月的潮流场和悬沙场进行模拟,模拟结果与实测资料吻合良好。计算得到了研究区域洪季的余流场和输沙格局,结果表明:甬江口外余流整体由西北指向东南,河道余流指向下游;除口门局部水域,甬江口外输沙格局基本与余流场一致,悬沙经涨潮流的作用被带入甬江河道,致使河道内近口门处的输沙格局由口门向内;甬江口局部区域输沙格局与余流场存在差异的原因是悬沙输移与潮流运动存在时间上的滞后。     

连云港海域粉沙质和淤泥质海岸泥沙运动数值模拟研究

连云港埒子口—灌河口海域为淤泥质向粉沙质海岸的过渡带,水沙运动复杂。在考虑淤泥质和粉沙质泥沙特性的基础上,构建泥沙数学模型,可以在一个模型内同时模拟两种不同性质泥沙运动,验证结果令人满意;同时,利用所建立的泥沙数学模型还可以计算悬沙的沉速场,据此分析埒子口—灌河口过渡带的泥沙运动特征和影响因素。     

福建宁德漳湾作业区开发方案潮流泥沙数学模型研究

文章对福建宁德漳湾作业区开发方案有关潮流泥沙问题进行了研究。研究收集并分析了工程附近水域的自然条件,掌握了工程水域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征。在此基础上使用二维潮流泥沙数学模型对开发方案实施后的潮流场、泥沙场、地形冲淤变化进行了数值模拟研究。从潮流动力、地形冲淤以及纳潮量变化等方面分析了开发方案对周边海域水动力的影响。     

大连长兴岛北港区自然条件分析与泥沙淤积计算

文章对大连长兴岛北港区的自然条件进行了分析,并运用TK-2D软件建立了考虑波浪影响的平面二维潮流泥沙数学模型,对工程造成的流场变化和港区泥沙淤积进行了数值模拟计算。结果表明,总体规划方案实施后,码头泊位区流速减小,东西防波堤之间的内港池流速明显减小;内港池内涨潮存在环流现象。各部位泥沙年淤积强度在0.25 m以内;全港淤积量80万m3/a,全港平均淤强0.10 m/a,没有泥沙骤淤问题。经过比较,从潮流泥沙角度考虑,对比各规划方案以方案2为最佳。     

SWAN和MOHID联合模型在连云港港30万吨级航道建设中的应用

根据连云港海域的特点,建立能考虑风浪影响的三维潮流、泥沙数学模型,对真实的"韦帕"台风作用下的潮流场和泥沙场进行模拟,力求更合理地反映近岸泥沙运动规律。数学模型计算得到的流场、含沙量场和航道回淤结果与现场实测资料进行验证,二者吻合较好。在此基础上,对连云港港30万吨级航道在"韦帕"台风作用下的回淤情况进行了预测,给出了航道的沿程淤强分布,为航道的设计提供依据。     

营口港扩建工程泥沙问题分析

通过新的实测资料、潮流数值模拟及以往对营口港鲅鱼圈港区的研究成果,判断该区的水动力条件及泥沙特性,对岸滩演变趋势进行预测,并计算该港区、航道的年淤积强度及淤积量,对红海河口、南堤和北堤外受工程影响造成的冲淤情况进行分析。结果表明,该海区主要以悬移质落淤为主,工程建设后对该区的泥沙运移不会产生大的影响。     

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中运动的主要特性之一是存在多种不同尺度的输运形态。就长江口而言,其中1～2 m近底水流驱动下的高浓度悬沙输运应加重视。现场观测表明,近底高浓度悬沙的生成与黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中的沉降特性有关,其输运对航道回淤的影响表现为滩槽之间的泥沙交换。初步估计横向水体高浓度悬沙输运造成12.5 m深水航道中段2 000万～3 000万m3的年回淤量是可能的。这可能是造成航道中段集中回淤的重要原因之一。     

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中运动的主要特性之一是存在多种不同尺度的输运形态。就长江口而言,其中1~2 m近底水流驱动下的高浓度悬沙输运应加重视。现场观测表明,近底高浓度悬沙的生成与黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中的沉降特性有关,其输运对航道回淤的影响表现为滩槽之间的泥沙交换。初步估计横向水体高浓度悬沙输运造成12.5 m深水航道中段2 000万~3 000万m~3的年回淤量是可能的。这可能是造成航道中段集中回淤的重要原因之一。     

浊流沉积的CFD模型(英文)

Simulation of the flow and deposition from a laboratory turbidity current, in which dense mixtures of sediment move down a narrow, sloping channel and flow into a large tank. SSIIM CFD software is used to model 3-D flow and deposition. SSIIM predicts the height of the accumulated mound to within 25% of experimental values, and the volume of the mound to 20%～50%, depending on the concentration of sediment and slope of the channel. The SSIIM predictions were consistently lower than experimental values. In simulations with initial sediment volumetric concentrations greater than 14%, SSIIM dumped some of the sediment load at the entry gate into the channel, which was not the case with the experimental runs. This is likely due to the fact that the fall velocity of sediment particles in SSIIM does not vary with sediment concentration. Further simulations of deposition from turbidity currents should be attempted when more complete experimental results are available, but it appears for now that SSIIM can be used to give approximate estimates of turbidity current deposition.