河口导堤工程对入海河流纳潮的影响及敏感性分析

以灌河口整治工程为例,采用大范围二维水动力数学模型,从定性、定量两方面分别研究了航道单纯疏浚工程及布置单、双导堤工程(结合疏浚)对潮汐动力为主河口地区入海河流纳潮量的影响,并就导堤高程对纳潮影响进行了探讨。研究结果表明,灌河口航道单纯疏浚工程会增加灌河纳潮量,增设单导堤后纳潮量将会进一步增加,而双导堤工程后,灌河的纳潮量既有可能增加也有可能减少,主要取决于导堤高程。就导堤高程对于灌河纳潮量的影响来说,东导堤高程位于低潮位及涨急附近潮位时最为敏感,而西导堤各级高程都较为敏感。方案比较显示,只要堤顶高程控制合理,灌河口双导堤工程实施以后可以保持灌河纳潮量基本不变。     

砂坝潟湖海湾水交换能力的数值模拟研究——以茂名博贺湾为例

茂名博贺湾为典型砂坝潟湖海湾,除湾口深槽外湾内水深普遍较小,海湾水交换条件良好。文章建立了覆盖博贺湾及其附近水域的平面二维潮流数学模型,在对近期实测水文资料验证的基础上,模拟了博贺湾水交换过程及其动力机制,分析了海湾的潮流、纳潮量和水交换特征。模拟结果表明:落潮期间湾内大片浅滩露出水面,在大潮水情下一个全日潮过程中的交换率达到69%,海湾水交换能力较强;博贺港规划实施后,湾内纳潮量减小16.4%,水交换速率在示踪剂投放初期会比现状条件弱一些,但后期水交换情况基本与现状一致。博贺港规划建设对博贺湾水交换能力影响总体较小。     

基于FVCOM的象山港海域潮汐潮流与温盐结构特征数值模拟

基于有限体积法的FVCOM模型,建立了象山港海域的三维潮汐潮流和温盐数值模型,计算中考虑了潮流、风、太阳辐射和径流因素的影响。模拟结果与2009年的监测资料进行了对比验证,结果表明建立的模型可以模拟该海域的水流运动和温盐分布特征。通过对数值结果分析得到了该海域的同潮图、潮流椭圆图、潮流性质和温盐分布等。结果表明,象山港的潮汐属于非正规半日浅海潮;M2分潮流椭圆长轴从口门到湾顶逐渐减小,其走向与岸线的方向基本一致;狭湾内呈现往复流特征而口门外开阔海域呈旋转流特征。湾口和湾顶部有着显著的温度差和盐度差,海水温度由湾口向湾顶部逐渐增大,盐度分布则正好相反。狭湾内距离湾口不同位置的横向温度、盐度垂向分布结构特征各不相同。     

防城港钢铁项目专用码头工程陆域坡顶线优化设计

防城港钢铁项目陆域形成采用大面积填海造地,大面积填海后会对防城湾的纳潮量及海洋环境造成一定影响。 通过对填海面积、纳潮量等方面的比较和分析提出陆域坡顶线的优化设计方案,总结在类似湾口位置和自然条件下陆域坡顶 线设计所需考虑的因素。     

福建围头湾悬沙输移机制分析

根据福建围头湾大潮期间潮汐、潮流、悬沙实测资料,分析水流输运,同时利用机制分解法,将悬沙净输移通量分解为平流项、潮泵效应项和垂向净环流输移项,对悬沙输移的动力机制进行分析讨论。结果表明:金门岛东侧余流,部分流向湾口,部分流向安海湾。金门岛与大嶝岛之间的余流,沿涨潮流向湾内,悬沙净输移方向和余流方向保持一致;平流输沙对悬沙净输移起主导作用;水域潮泵输沙贡献较大;垂向净环流输沙影响较小。     

钦州湾老人沙围垦水动力泥沙影响物理模型试验研究

钦州湾老人沙规划围海方案处于口门涨落潮通道的浅滩上,围垦会对钦州湾海域水动力和泥沙环境产生影响。借助于潮流泥沙物理模型试验,模拟整个钦州湾海域潮流情况,对规划方案流态、潮流场变化、港池航道泥沙淤积进行了模型试验研究。模型试验研究表明,在钦州湾涨、落潮通道浅滩处口门围海,虽然利用地形地貌顺水流布置,仍会造成通道内水流重新分配及湾内纳潮量减少,规划方案对钦州湾纳潮量影响均减小4%左右,港池航道平均回淤强度在0.19 m/a内。虽然优化围垦方案南端岸线形状可减少分汇流影响,但在钦州湾口门围垦还应慎重。     

钦州湾水动力与岸滩演变研究综述

回顾了近年来关于钦州湾水动力特征的研究现状,包括潮流特征,波浪,潮汐,纳潮量,水体交换。总结了关于钦州湾岸滩演变的成果,在肯定前人的研究成果的同时,指出了目前关于钦州湾研究中的不足,以及未来研究的重点。     

开辟泉州湾3万吨级航道工程可行性研究

综合分析论证了泉州湾港口航道现状及发展、吞吐量发展、海湾海床演变、航槽稳定性、挖槽回淤及航道开发的天然条件，认为开辟泉州湾3万吨级航道工程是迫切的，而且是可能的。     

钦州湾湾口填海对茅尾海水交换能力的影响

以溶解态的保守物质作为示踪剂,建立茅尾海水交换平面二维数学模型,采用开边界污染物浓度梯度与内侧一致假定考虑了边界污染物回归,计算分析了钦州湾湾口两侧大范围填海工程对茅尾海纳潮量和水体半交换周期的影响情况。研究表明：龙门海峡通道顺畅是维持茅尾海纳潮量的关键因素,湾口宽度保持9.4 km以上茅尾海内纳潮量和水体半交换周期基本不受湾口填海工程影响。     

北海铁山港区围垦与航道工程对铁山湾潮流动力的影响

为了分析北海铁山港区进行围垦和航道扩建工程对铁山湾潮流动力的影响,采用潮流数学模型模拟了工程前后水动力条件的变化,着重分析了工程对铁山湾潮位、流场以及纳潮量的影响。计算结果表明,规划方案对铁山湾水动力的影响仅限于工程附近水域,对整个铁山湾潮流动力影响不大,深槽将维持其存在;从潮流动力角度来看,规划方案是可行的。     

海侵驱动下的胶州湾沙脊-水道体系形成与演变

胶州湾作为一个半封闭的基岩海湾,湾内、外均发育了较为完整的沙脊-水道体系。胶州湾外从崂山头到大珠山咀沿线在晚更新世低海面时(-20m)由波浪向岸输沙形成了古滨面沙坝,在随后的全新世海侵过程中,古滨面沙坝受到潮流动力的强烈改造,形成了南沙、大竹等沙脊和竹岔水道等,而赤岛沙脊、沙子口连岸沙坝等则是古滨面沙坝近岸部分的残留沙体;胶州湾内的沙脊-水道格局受到全新世海侵前原始沟谷地形的控制,海侵后沟谷被淹没成为涨、落潮通道,而沙脊则是由海侵前胶州湾入湾河流的"河口沙坝"或者"河口远端坝"等堆积而成;现代胶州湾沙脊-水道体系的演变具有明显的继承性特征。     

定常径流条件下环胶州湾河流来沙数值模拟

胶州湾沿岸河流众多,这些河流每年都能携带大量泥沙进入胶州湾。本文利用三维的ECOMSED水动力-泥沙数值模型对定常径流和含沙量条件下12条河流对胶州湾的输沙进行了数值模拟,得到了胶州湾的余流分布、特征时刻胶州湾内泥沙浓度以及一个潮周期后胶州湾的冲淤分布。     

规划工程建设对渤海湾水交换能力的影响

建立了渤海平面二维水动力数学模型和平面二维对流扩散模型,使用有限差分的ADI方法对模型进行离散,模拟了渤海湾内规划工程建设前后的交换率,得到了渤海湾水交换能力的空间分布。研究结果表明,渤海湾西南部地区的水交换能力最差,规划工程实施后,渤海湾湾口至湾顶的中间带区域交换率增大,增幅最大可达50%以上,其余大部分区域交换能力减小。     

海湾电厂三维斜压水流和温排水数值模拟

考虑海湾地区水体密度分布不均所引起的密度梯度和斜压效应,建立正交曲线坐标下基于σ坐标的三维斜压水流和温排水数学模型。将该模型应用于象山湾内某电厂的温排水运动特性研究,计算所得的潮位和流速与原体观测资料吻合良好,所得温排水的温升范围以排水口为中心,随湾内涨、落潮呈带状分布,排水口近区热分层现象明显,温升分布计算结果与物理模型试验结果趋势一致。     

防城港码头工程前后潮流场的数值模拟

基于双时间层的有限差分方法(ADI),建立了水深平均二维浅水潮流数学模型,采用逆风格式和追赶法求解二维浅水方程,在对模型进行潮位验证和潮流验证的基础上,对防城港码头工程实施前后的潮流场进行了数值模拟研究。研究表明:该工程建设不会减少湾内纳潮量,不会对海域水动力学条件产生较大影响,只会对码头附近产生较小影响。     

胶州湾潮致余环流与水道-沙脊演化

胶州湾保存了较为完整的水道-沙脊体系。在人类高强度工农业活动干预下,水道的稳定是关系到该地区经济可持续发展的重要问题。数值模拟显示,受海岸线和水下地形的控制,胶州湾内外形成了若干规模、强度不等的潮致余环流系统;不同时期的水下实测地形图的对比揭示出沧口水道作为胶州湾内一条重要的黄金水道,呈现出不断淤积萎缩的趋势,据分析与余环流持续提供的细颗粒泥沙淤积有关。胶州湾潮致余环流对维系湾内、外的水力泥沙联系和水道-沙脊体系的演化具有重要作用。     

杭州湾潮流能资源储量估算

采用二维数值模拟方法对杭州湾海域的潮流进行了模拟,得到了杭州湾海域潮流流速的分布特征。在此基础上对杭州湾海域的潮流能储量进行估算,得到杭州湾海域潮流能储量约3.59 GW。从数值模拟的结果可以看出,杭州湾口的金塘水道、龟山航门等通道内水深、流急,潮流能密度较大,是潮流能开发的理想海域,通过对这几个通道进行计算,预计可开发量约700 MW。     

钦州湾围滩工程前后潮流场的数值模拟

基于双时间层的有限差分方法(ADI),建立了水深平均二维浅水潮流数学模型,采用逆风格式和追赶法求解二维浅水方程,通过建立钦州湾二维潮流数值模型重现钦州湾的潮位和潮流变化状况。模拟结果与同步进行的岸边潮位及海上潮流的观测值校验结果表明,实测潮位资料与对应时间的计算结果吻合良好,实测潮流与对应时间的计算结果十分接近。模拟计算结果真实地反映钦州湾的潮位变化和潮流运动状况。钦州湾围滩工程实施前后的潮流场数值模拟研究结果表明该工程建设不会对海域水动力学条件产生较大影响。     

海南东水港水动力泥沙特征研究

东水港位于海南澄迈湾东水泻湖内。针对东水深水港的开发建设,采用自然条件分析、岸滩演变分析、悬沙运动及岸线变化卫星遥感分析、潮流泥沙数模计算等手段,对海南澄迈湾及东水港的水动力泥沙特征进行了分析研究。结果表明,从水动力泥沙条件考虑,澄迈湾东水港具备开发建设成深水大港的良好条件。