秦皇岛市人工岛工程潮流数值模拟研究

建立基于三角形网格的二维潮流数学模型,对秦皇岛市旅游休闲人工岛工程开展了潮流数值模拟研究。所建模型反映了该海域往复流形式的运动特征,流向主轴与等深线基本平行。模型结果表明:(1)人工岛建设影响范围仅限于人工岛周围局部海域。山海关港区及航道、秦皇岛港区及航道分别处于人工岛东西两侧流速减小区域内,山海关港区与秦皇岛港区间近岸水域处于流速增大区域内。(2)人工岛位置对流场影响较小,流速变化基本控制在0.10 m/s以内。最大涨、落潮流速变化分别为0.09 m/s和0.06 m/s。(3)双鱼造型轮廓光滑,水道内平均流速控制在0.36 m/s以内,最大流速为0.68 m/s。     

三峡库区航道深水浮标受力及缆索长度计算探讨

三峡成库后,由于船舶(队)安全航行的需要,个别深水航段(如桥区水域、孤浅礁石水域、陡岸水域等)须设置浮标,最大设标水深可达100余米以上,从而使浮标受力及系留浮标的缆索长度大大增加,给设标工作带来了较大的困难。文章力图通过对浮标的受力分析和计算,进而得到深水航段系留浮标所需的缆索长度,以便为三峡库区深水浮标的设置提供科学的依据。     

滨州港深水航道水动力数值模拟研究

利用数值模拟方法对滨州港拟建5万t级航道工程常态水动力情况进行研究,深入分析工程实施后最大流速、最大横流等,以掌握工程实施对周围海域的影响,也为其它相关研究提供支持。研究结果表明:方案的实施未改变大范围海域潮流运动规律,变化发生在工程附近海域;航道掩护段以内最大流速约1.13 m/s,掩护段以外最大流速约0.68 m/s;内航道段由于受两侧导堤约束,水体基本沿航道顺流,横流较弱,均在0.30 m/s以下,外航道最大横流0.46 m/s。     

六横岛液化天然气（LNG）码头前沿潮流特征分析

采用潮流调和分析方法对 2020年8月6日到2020年8月21日六横岛拟建LNG码头海域3个连续站的表、中、底海流数据进行调和分析,得到3个站点的O1、K1、M2、S2、M4、MS4 共6个分潮的调和常数,并绘制了各层各分潮的潮流椭圆。结果表明：1）观测海域表层涨潮平均流速在33~58 cm/s,落潮平均流速在27~48 cm/s,流速方向大致集中在WNW~ESE向。2）该海域潮流为往复流,潮流性质以正规半日潮为主,且M2分潮占绝对优势。3）观测期间表层余流流速在8~17 cm/s,中层余流流速在8~21 cm/s,底层余流流速在7~20 cm/s,方向为WNW向。4）最大可能流速出现在落潮期间,表层可以达到149 cm/s、中层可达120 cm/s、底层可达93 cm/s。     

泻湖通道口门处新建码头工程对潮流场的影响研究

本文以海口港马村港区为研究对象,通过物理模型试验的手段,分析研究在花场湾泻湖通道口门外通过回填陆域形成码头的方案建设对流场、航道水流的影响情况,着重分析其对泻湖通道通航环境的影响大小。研究结果表明:进港主航道内平均流速在0.28~0.59m/s间,最大流速为0.59m/s,航道最大横流为0.11m/s;泻湖口门处通道由于受新建码头影响流速减小,出流期最大流速为0.50m/s,进流期最大流速为0.47m/s。潮段平均流速出流期为0.30m/s间,进流期为0.34m/s间,较现状均有所减小。     

东营港广利港区航道工程潮流场及泥沙骤淤数值模拟

防波堤和航道工程对工程海域潮流场的影响和大风浪条件下航道骤淤是东营港广利港区工程建设中的关键问题。根据搜集的资料和工程区域水文测验数据,对水动力条件、泥沙特征及岸滩演变规律进行分析研究。建立了包含潮汐和泥沙单元的数值模型,用于模拟工程施工对潮流场的影响,并计算了大风浪条件下的骤淤分布规律。结果表明：东营港广利港区具有往复流运动的不正规半日潮流特征。项目建设对口门区域的潮流场影响最大,以大潮为例,涨急、落急流速最大增幅为0.32 m/s和0.16 m/s。10 a一遇风浪条件影响下,口门附近淤强可达0.5 m以上,最大可达到1.02 m。     

张华浜东排水系统工程对黄浦江航道通航条件影响分析

为了减少张华浜东排水系统工程建成后对黄浦江航道通航条件及军工路码头生产作业的影响,保障工程水域船舶通航安全,采用数学建模的方法开展航道通航条件影响分析。以吴淞口海军码头到浦东煤气厂码头段黄浦江航道为对象,建立平面二维潮流数学模型,对工程建设前后黄浦江航道内流场和流速的变化进行计算和分析。结果表明：本工程排水口建成后运营期间军工路码头前沿航道内产生的横向流速不超过0.3 m/s,回流流速不超过0.4 m/s;工程建设对黄浦江航道内的水流条件及军工路码头的生产作业影响较小。     

有自由液面的陷落式圆腔流噪声实验研究

采用基于经验模态分解(EMD)的本征模态函数(IMF)分析法和对比实验法研究了有自由液面的陷落式圆腔的流噪声,实验流速为0.4m/s~2.0m/s,间隔0.2m/s。实验发现当流速为0.4m/s~0.6m/s时,腔内液体有明显的振荡现象,其表现形式为液体沿腔内深度方向的大幅上下运动,称为“活塞(Piston)”现象。当流速大于等于0.8m/s时,腔内无振荡现象出现。通过对背景噪声和腔流噪声的本征模态函数作对比分析,得到了腔内流噪声的特性。     

黄骅港综合港区深水航道水动力数值模拟研究

采用数值模拟方法对黄骅港综合港区20万t级航道工程潮流动力进行研究,分析工程实施后最大流速、最大横流等,以掌握工程实施对周围海域的影响。研究结果表明:(1)方案的实施未改变大范围海域潮流运动规律,变化发生在工程附近海域;(2)综合港区深水航道内流速在-6 m口门附近出现最大值,为垂向平均0.86 m/s、表层0.92 m/s;整个航道内的流速值介于0.25~0.86 m/s之间(垂向平均);航道内最大横流位于航道向北转折段,另外-6 m口门附近横流也较大。     

Spar风机非稳态动力响应分析

文章采用多体动力学仿真器FAST,研究5MW OC3 Hywind Spar浮式风机平台非稳态动力响应,计算工况为JONSWAP海浪谱,有义波高6.8 m,谱峰周期10.2 s,流速0.642 m/s,波浪、流和风方向均为0°。研究结果表明在气动载荷影响下,风机运行相比于风机停机时,浮式平台垂荡运动幅值减小,而平台纵荡和纵摇的运动幅度增加到2.1和1.5倍,其他自由度的运动幅度增加到1.2～1.8倍,平台系泊张力响应幅度最大增加到4倍。此外发现相对于风机正常运行情况,风机启动过程中平台的纵荡运动幅值增加19.3%,引起平台大幅度漂移运动,导缆孔张力增加10%。气动载荷主要影响平台6个自由度运动的最值和均值,而对平台系泊张力主要影响其标准差,建议研究浮式风机基础的运动响应及系泊张力应考虑风机运行的气动载荷。     

东营港区航道工程潮流物理模型试验研究

横流是东营港区港口航道建设中面临的关键技术问题之一。针对东营港区进出港航道工程不同防波挡沙堤布置下航道水流条件,采用潮流物理模型试验进行分析研究。结果表明:南、北防波堤形成后,口门航道处流速较大,从改善通航条件的角度出发,修建防波挡沙堤是必要的;防波挡沙潜堤保持相同的坡度,堤头分别修建至-12 m和-14 m时,口门航道水流流速逐步减小,口门横流也随之减小;随着防波挡沙堤堤顶高程增大,堤头挑流流速会有一定程度的增加;潜堤堤头建至-14 m等深线处、堤顶高程在-8 m左右是适宜的。     

ADCP、OBS在底部泥沙运动观测中的应用探讨

ADCP在定点测量时船速为零,在船静止状态下,理论上船的运动轨迹即为底沙的运动轨迹.此时参考底跟踪观测到的船的运动轨迹与同步GPS-RTK观测到的船的运动轨迹比对,可以间接看出底沙运动的情况;同时利用OBS,可以同步实时测得底沙浓度.根据船的运动轨迹比对和测定的底沙浓度.从而研究底沙的运动规律.     

长江口南支河势演变模式分析

20世纪70年代以来,长江口南支河势呈现出良好的规律性变化,形成了自身相对稳定的演变模式。这种演变模式的构成既与南支边界条件的改变密切相关,也受上游下泄水沙的影响。以历年地形和水沙资料为基础,详细分析南支沙体与沙体之间、沙体与主槽之间的演变规律及影响关系,阐述上游水沙变化和周边工程对南支河势演变进程的影响,并对南支河势的演变模式作探讨性概括。     

空气层结对港口细煤粉污染扩散的影响分析

通过分析空气层结对港口细煤粉扩散的影响,得出离源0.5 km处稳定层结、中性层结及不稳定层结3种层结条件下污染物的浓度峰值分别为1.3 mg/m',0.27 mg/m'和0.02 mgW,同时得出5.5 m/s,7 m/s两种风速条件下的污染物浓度峰值.结果表明,湍流处于不稳定层结时,浓度分布峰值相对较小;随着层结逐渐...     

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。     

基于水深遥感的长江口南支演变趋势探讨

以长江口南支为研究区,对通过遥感影像反演出的1999年水下地形和该河段2002年实测水深,进行河道冲淤变化和沙体迁移分析。由分析结果结合近年长江河口来水来沙现状和南支河道特征、沙体迁移特征和水流特点,探讨长江口南支演变趋势及所需采取的相关治理措施。     

吹填地基无填料振冲密实法质量监控工艺分析

在深厚吹填砂土地基中,采用无填料振冲密实法较为普遍,但吹填砂土的级配和振冲工艺的密实电流、留振时间都会极大影响振冲效果,因此在吹填地基中进行质量监控分析,确定监控流程对确保振冲密实效果极为重要。依托科威特LNGI吹填地基项目分析可得,在吹填过程中应进行监控取样,并可依据可振冲性指数SN和级配曲线分区图对砂料进行初步评估;同时在陆域形成后,基于振前CPT进一步探查可振冲性差砂土的分布范围和深度,并在振冲施工时调整上拔间距和留振时间。经施工试验区分析确定,当选用180 kW振冲器、3. 75 m振冲间距时,在施工过程采用1 m上拔间距,施工过程中实施监控,确保留振时间达到40 s或密实电流大于420 A,满足其一即可达到密实度验收要求。     

海洋工程桩-桶基础设计及颗粒流数值模拟

提出了新型的桩 桶基础的设计概念,并进行了上拔荷载作用下的数值模拟试验。桩 桶基础是桩和桶的结合,结合了桩基础、桶基础在海洋工程中体现的各自优势。通过颗粒流理论和PFC2D程序,应用细观力学的方法对上拔荷载作用下的桩 桶基础进行了模拟试验,研究了桩 桶基础在客观存在上拔荷载过程中土颗粒的分布及变化、土颗粒的位移与变化,基础的上拔位移与时步关系,土体受上拔荷载影响区域的范围及其变化。根据土颗粒的分布、颗粒的结构、颗粒的位移及其变化,基础位移与时步曲线的凸、凹变化表明了土体的稳定与破坏,判定了基础上拔时的土中滑动破坏面为锥体,综合确定了极限上拔承载力,对基础受荷过程中土颗粒细观结构变化,针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与宏观力学响应进行了初步研究并揭示了一些规律。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程整治物模试验效果*

针对太仓至南通河段两个重点碍航河段——通州沙水道和白茆沙水道的碍航特点,实施长江南京以下12.5 m深水航道一期工程,目标是使12.5 m深水航道从目前的太仓港上延至南通港.通过动床物理模型试验对该一期工程平面方案进行研究.研究结果表明:一期工程能起到较明显的沙体守护效果,通州沙顺堤和齿坝能遏制通州沙及狼山沙沙体左缘的冲刷后退,并能遏制狼山沙窜沟的冲刷发展,且狼山沙东水道碍航浅段水深条件有所改善.一期工程亦能起到较明显的白茆沙沙体守护效果,能遏制沙头冲刷后退的趋势,该工程对白茆沙头部南侧的小沙包有较明显冲刷作用,白茆沙南水道进口段有一定程度冲刷,航行条件改善.因此预计一期工程可以达到工程建设目标.     

黄骅港近海区沉积物组成与分布特征

依据2004年表层及柱状样取样资料和以往多年近海区沉积物取样资料,对近年的底质变化特征进行了系统的分析。分析结果表明,沉积物在平面上的分布仍遵循航道以南粗于航道以北,浅水区粗于深水区,自南向北细颗粒泥沙含量为逐渐增加的趋势。该海区粉砂层的规模不大,南北两滩柱状样比较,其共性为表层向下粒度均由粗转细,相异点为南滩的粉砂层分布范围广、厚度大、粒度粗。