海岸动力—地貌演变的过程模拟自动化

根据波浪掀沙、潮流输沙理论，建立了波浪、潮流共同作用下的二维悬沙数学模型。在数值模拟计算程序中设置了一个总控模块，实现了多因素过程模拟的自动化。该模型应用于胶州湾的冲、淤计算，效果良好。     

A Sediment Mathematical Model for Forecasting the Processes of Sea Bed in Long Term Under Combined Action of Tidal Currents and Waves

本文根据波浪浅水变形理论及波浪辐射应力作用的二维浅水环流方程、泥沙运动连续方程和水流挟沙能力公式建立了潮流、波浪联合作用的泥沙数学模型;提出了应用典型潮,特征波进行岸线、海床演变的中、长期预报的数学模拟方法及潮流计算的有限元加权集中质量法;为解决港口工程中岸线、海床演变泥沙数学模型的中、长期预报问题进行了有益的探索。并对毛里塔尼亚友谊港附近海区、岸线进行了验证计算。     

波流联合作用下海床演变的长期预报泥沙数学模型

本文根据波浪浅水变形理论及波浪辐射应力作用的二维浅水环流方程、泥沙运动连续方程和水流挟沙能力公式建立了潮流、波浪联合作用的泥沙数学模型;提出了应用典型潮,特征波进行岸线、海床演变中、长期预报的数学模拟方法及潮流计算的有限元加权集中质量法;为解决港口工程中岸线、海床演变泥沙数学模型的中、长期预报问题进行了有效的探索。并对毛里塔尼亚友谊港附近海区、岸线进行了验证计算。     

兴化湾水文泥沙特征分析

使用潮流数学模型、波浪数学模型、泥沙来源与运移趋势分析、泥沙淤积分析、水下地形变化分析等多种手段对兴化湾的水文泥沙特征进行了分析研究     

田湾核电站扩建工程泥沙问题研究

文章研究了连云港核电站扩建后工程海区有关的泥沙问题。首先对该海区自然条件和冲淤演变进行了分析。其次,使用考虑波浪作用的二维潮流泥沙数学模型,对田湾核电站扩建工程实施后的二维潮流场、泥沙场、地形冲淤场进行了模拟计算。最后,采用大风骤淤三维数学模型研究手段,研究了该工程实施后取水明渠内骤淤情况。研究结果表明,从水流泥沙角度考虑,田湾核电站扩建工程的实施是可行的。     

台州港临海港区规划波浪潮流泥沙数学模型研究

文章研究了台州港临海港区规划围垦后的有关潮流泥沙问题。首先对该海区的自然条件进行了分析,而后使用二维波浪潮流泥沙数学模型研究手段对台州港规划围垦后的二维潮流场、泥沙场、地形冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明,从周围水沙环境的影响考虑,该港区规划围垦的方案是可行的。     

波流共同作用下大连湾海床冲淤变化的数值研究

以大连湾为模拟对象,将波浪场产生的辐射应力及底部剪切应力耦合到潮流运动方程和悬沙输运方程中,采用非结构化网格对计算区域进行剖分,建立波流共同作用下的二维悬沙数学模型。对比纯潮流作用下、常浪作用下、恶劣天气波浪作用下的模拟结果得出结论：常浪作用下,波浪对大连湾流场、悬沙浓度、海床冲淤变化均无明显改变,但在恶劣天气时,波浪对大连湾流场、悬沙浓度、海床冲淤变化有较明显的影响。     

烟台港海阳港区沙滩冲淤稳定性数值模拟分析

利用整体潮流、波浪和泥沙数学模型,对烟台港海阳港区西部万米沙滩的冲淤演变进行了数值模拟试验研究.给出了规划实施前后沙滩处的潮流场和波浪场的变化,得出了万米沙滩的泥沙冲淤年变化量,分别为16 mm和19 mm,因此规划引起沙滩的泥沙淤积量为3 mm/a.     

三体两栖潮间带风电运维船的概念设计

针对三体船性能特点、我国海上潮间带风电场涨潮有水和退潮无水的特殊情况以及目前尚无出入潮间带风电场专用设备的现状,为保证海上潮间带风电场风电机组正常运行和维护工作的实施,进行三体两栖运维船方案构思和两栖船的水陆驱动方式确定。运用CFD软件建立三维数值水池,考虑不同侧体布局的船型方案,通过对快速性能和耐波性能进行仿真计算,最终确定性能较优的船型。研究结果对三体风电维护船的船型设计和风电运营效率提高有较大的现实意义。     

Boussinesq方程波浪数学模型的应用

<正>1 前言 波浪运动相当复杂,波浪受地形和水工建筑物的影响,产生浅水变形、折射、绕射、反射等现象,准确模拟有相当的难度,因而波浪数学模型是水动力数学模型中难度较大的数学模型. 波浪数学模型的研究开始于60年代,法国的Biesel最早提出采用积分方程的波浪数学模型,70年代,荷兰的Berkhoff提出了缓坡方程波浪数学模型,丹麦的Abbott提出了Boussinesq方程波浪数学模型,缓坡方程和Boussinesq方程的提出,是波浪数学模型的发展的重要里程碑.80年代以来,欧美和日本学者在缓坡方程和Boussinesq方程的基础上,对波浪数学模型进行完善和发展,将这些模型用于研究不规则波的传播,并考虑波浪的非线性影响、底摩损耗以及波浪与水流的相互作用等,波浪数学模型作为波浪运动研究的新方法与水工物理模型相互补充成为海岸工程波浪问题研究的有力工具. 我们对波浪数学模型的研究分两个阶段进行,1996～1997年初为研究的第一阶段,该阶段参考丹麦水工所Abbott、Mc Cowan和Madsen等人1990年前的所有公开发表的论文,全面了解经典波浪数学模型的发展过程.对经典波浪数学模型的基本原理、高精度差分方法和消波边界处理等问题有了深入的认识.1997年初完成了经典波浪数学模型的建立与     

海岸工程影响下潮间带泥沙冲淤变化计算

海岸工程实施后,将会改变区域地形,并对该区域的水动力及泥沙冲淤产生影响。针对潮间带特点,将淹没水深和淹没流速代入半经验半理论公式中,预测强潮浅水海区泥沙冲淤变化。在平面二维潮流模型的基础上,应用修正后的半经验半理论公式,计算分析漩门湾围垦工程对潮间带泥沙冲淤变化影响。     

波浪运动对风机基础结构的动力响应影响

随着海上风电的发展，海上风机基础的动力响应越来越引起人们的关注。在以往的设计中，一般只考虑静态的波浪力，忽略波浪的动力响应，根据静态波浪力来校核基础结构强度。本文以海上固定式三桩钢结构风机基础，江苏沿海潮间带海域的环境条件和地质数据，论述其波浪动力响应对结构的影响。     

Risk zone of wrack hitting marine structure simulated by 2D hydraulic model

The wrack or the ship out of control will drift with flow.One of the most important factors that drive the ship is flow current which moves circularly in tidal area.The wrack from same place always drifts in different ways if the start time is different.So,during the ship drifting period,the drift trace is also determined by both wave and wind forces.The drift direction is limited by water depth which must be deeper than ship draft. These marine structures that can not afford the hit of wrack or will destroy the wrack must be well considered when they are placed near harbor and waterway or other water area with ship running.The risk zone should be consulted according to tide and weather conditions to protect structures and ships in necessary.A method is presented here to simulate the risk zone by 2D numerical hydraulic model with tidal current,wave,wind and water depth considered.This model can be used to built early-warning and protect system for special marine structure.     

海上风电场风机桩基局部冲刷计算

建设海上风电场时,风机所处的海洋环境十分复杂,在风、浪、流等气象水文要素的影响下,风机桩基周围会出现冲刷坑,进而影响风机基础的稳定。因此,风机桩基的局部冲刷深度是工程设计的重要参数。采用埕岛油田海洋平台桩基局部冲刷现场观测资料,对国内常用的2个计算桩基局部冲刷深度的经验公式(韩海骞公式和王汝凯公式)进行验证,运用波流合成速度代替纯潮流速度。结果表明该海域波浪对泥沙的作用不可忽略。韩海骞公式重新计算的结果与实测值吻合良好。     

A Tool for Coastal Setbacks Demarcation over Rough,Impermeable Shores: The Test Case of Kavala Coastline (Northern Greece)

Although setback zones and lines are considered as a powerful coastal zone management tool ensuring public access, protecting the coastal ecosystem and minimizing natural hazards over developments, the lack of a solid and objective Mediterranean methodological framework for coastal setbacks demarcation appears profound. Especially for countries like Greece, this deficiency leads to long legal disputes encouraging illegal construction on the coastline. In this article a methodology on coastal setbacks demarcation over rocky, impermeable shores is proposed, followed, and implemented along a Greek shoreline, serving as a pilot case study. The methodology is consistent with the requirements of the integrated coastal zone management (ICZM) Protocol and the Greek legislation (L. 2971/2001), aiming to determine the “highest winter waterline,” accounting for the tidal and storm surge effects, the sea-level rise due to climate change impact, the extreme offshore wind and wave analysis, and the maximum potential wave run-up. Such a tool may bridge the gap between legislative provisions and actual ICZM Protocol implementation improving regional coastal management and planning.     

茂名港沙坝泻湖海岸泥沙运动特征分析

文章根据博贺湾的地形地貌、潮流、风浪、泥沙运动等资料,分析了沿海沙坝泻湖海岸泥沙运动特征,探讨沿海沙坝泻湖地区建设深水大港的可行性。     

某离岸人工岛平面方案论证*

在分析水文泥沙资料的基础上,采用海岸地貌、潮流数值模拟、物理模型试验等技术手段,对建于粉砂质海岸的某离岸人工岛平面方案进行研究论证.研究结果表明,人工岛的建设对流场的影响范围仅限于岛南北侧500 m和东西侧1 500m范围之内,平面布置与潮流、波浪相适应,所采取的护岛潜堤、长短平护等防护措施有效,平面布置方案合理可行.     

湛江东海岛近岸潮流场数值模拟

将Smagorinsky亚网格模型引入ADCIRC潮流模型求解涡粘性系数,使模型在模拟近岸潮流方面更加合理。为进一步揭示中海油气开发利用公司广东沥青项目码头工程海域的潮流变化,利用改进的ADCIRC模型对湛江东海岛海域潮流场进行了合理地模拟和分析。结果表明该工程港池和进港支航道的开挖对湛江主航道影响很小。工程建设只改变了工程区海域的局部流态,并且新开挖航道的水动力条件有助于船舶顺流进港。     

天津港外航道水动力条件及工程泥沙淤积研究

依据最新的水文、泥沙实测资料,利用风浪潮流泥沙数值模型对开挖深水航道泥沙淤积情况进行了计算。根据近年来现场实测水文、泥沙资料,结合本项研究工作进行了统计分析,为数模计算提供参数;建立了多重嵌套潮流数学模型,计算正常天气下工程实施前、后的海域潮流场分布情况;建立了海域风浪过程计算模型和泥沙运动模型,将波浪、潮流、泥沙模型耦合,计算了在年均含沙量的风浪条件作用下所造成的回淤情况,给出了航道建成后的年淤积分布情况。提出了天津港南、北防波堤延伸到16 0后的航道的淤强分布特征,从泥沙方面为航道的开挖提供了设计依据。     

系泊船舶动力学特性的计算机仿真研究

以三阶操纵运动方程为基础，引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力，建立了系泊系统三自由度的运动微分方程。在此数学模型的基础上．建立了系泊系统的多自由度的计算机仿真模型。在潮流作用、潮流和风作用以及风浪流联合作用等三种情形下，对系泊船舶的动力学响应分别进行了仿真研究。研究表明，系泊系统的动力学行为具有强烈的非线性特征。对于单点系泊船舶而言，在定常的风浪流作用下．顶风顶浪顶流状态并不一定是最为危险的工况。