珠江河口航道整治工程对咸潮上溯的影响研究

基于MIKE3 FW模式,建立覆盖整个珠江8大口门区的三维高精度水流盐度数学模型,研究珠江口的咸潮上溯问题。模型主要采用三角形无结构网格,航道较为顺直,采用四边形网格进行加密。模型验证良好,能够较好地反映珠江口地区三维水动力格局与盐度分布特征。重点分析了磨刀门口门区三维水动力、盐度特征,并且基于近年来珠江三角洲地区日益增多的航道整治工程,研究计算了磨刀门航道整治工程对咸潮上溯的影响。研究表明航道整治工程使得近海地区的盐度值有所增大,咸潮上溯距离有所增加,但工程对咸潮上溯的影响不大,不是珠江三角洲地区近年来咸潮上溯的主要原因。     

基于一维盐度模型的珠江河网咸潮上溯距离分析

建立珠江三角洲河网整体一维水动力、盐度数值计算模型,此模型涵盖了整个珠江三角洲河网区,验证结果良好。在此模型基础上,对2001年枯季和2005年枯季珠江三角洲咸潮上溯情况进行模拟计算,模拟结果表明,0.5‰盐度线在整个河网区域呈现出向右倾斜的“S”形,2005年枯季咸潮平均上溯距离达到了32.4 km,这几乎是2001年枯季的2倍。进一步利用模型模拟4种不同来水情况下的咸潮上溯距离的变化情况,对4种来水流量下的咸潮上溯距离进行分析,发现当上游来水平均流量减少将近0.5倍时,下游8大口门处咸潮上溯平均距离将增加1倍左右。     

磨刀门航道整治工程对咸潮上溯的影响

采用实测水文资料建立高精度的三维水流盐度数学模型,模拟了磨刀门航道整治工程前后流场及盐水入侵的变化.并运用已验证好的磨刀门高精度三维水流盐度数学模型,计算了磨刀门航道整治工程前后水动力变化及咸潮上溯程度,为航道整治工程的实施提供依据.研究表明航道整治工程使得近海地区的盐度值有所增大,加剧了咸潮上溯程度,但工程对咸潮上溯的影响不大,不是珠江三角洲地区近年来咸潮上溯的主要原因.     

珠江河口水沙数值模拟系统

建立了珠江河口平面二维潮流泥沙数学模型 ,模型计算范围覆盖八大口门 ,网格系统采用正交曲线网格。将珠江河口二维模型与业已建立的珠江三角洲一维河网模型连接在一起 ,构成珠江河口水沙数值模拟系统的核心计算模块。利用伶仃洋系统的水文、含沙量资料对二维模型进行了全面的检验。以伶仃洋治导方案为例 ,研究了伶仃洋治导方案对海区水沙的影响     

珠江河口河网咸潮上溯机制的数值模拟*

随着全球变暖导致海平面上升和人类活动的加剧,珠江三角洲的咸潮灾害日趋严重,分析咸潮上溯主要动力因素及响应趋势非常必要。构建珠江河口河网一、三维耦合水流盐度模型,对地形、上游主要节点流量以及海平面上升高度进行敏感性试验,利用通量机制分解方法分析不同情况下西江、北江干流的沿程盐通量,探讨河口河网咸潮上溯对主要动力因素变化的响应规律。结果表明,各口门的盐通量均以平流运输项为主导;地形变化与上游径流量对盐通量影响远大于海平面上升;上游主要节点的径流量在大潮时主要控制平流运输项和剪切扩散项来调节盐通量,小潮时潮泵运输项变化相对较大;海平面上升对潮控口门（如洪奇门）的影响大于径控口门（如磨刀门）,但短期内影响相对较小。     

宽浅河道低水头水电枢纽口门区通航水流条件研究

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原因,上游口门区流速过大,下游口门区形成大范围回流。通过扩大河道过流面积,移除下游河道中心连续小岛,增加闸孔等措施,减小下泄水流流速,改善河道整体水流状态;通过加长导航墙,改变导航墙透水面积,优化口门区域地形等措施极大地改善了船闸上下游引航道及口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。     

MIKE21模型在桥梁施工围堰对海湾口门入水影响的应用

本文建立MIKE21计算模型,确定了模型的计算范围、地形条件、网格划分、边界条件等参数,并对模型进行求解,得出计算值与实测值的误差为1％,结果吻合较好,该模型可用于桥梁施工围堰对海湾口门入水影响的分析与应用.通过模型计算,分析了围堰口门宽度对入口流量的影响,潮位与流量之间的关系,得出围堰口门宽度越大,潮位越高,入口流量越大.     

平陆运河青年枢纽坝址选择和平面布置

平陆运河青年枢纽所在工程河段河道弯曲，坝址处桥梁众多，建筑物密集，库区为钦州市饮用水源保护区，船闸运行受咸水上溯影响，坝址选择和平面布置影响因素复杂。从地形地质、通航条件、淹没影响、接岸条件、对周边建筑物的影响和工程投资等方面，对坝址选择和平面布置进行了多方案比选。结合物理模型试验研究，优化上游口门区和连接段航道布置，改善上下游引航道口门区通航水流条件。在保证通过能力不低于上游梯级的条件下，互灌互泄的省水方案可提高最大通航流量，工程投资较低，平面布置方案更优。     

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。     

珠江三角洲河网非恒定水沙数学模型研究

采用半隐式有限元方法,建立了珠江三角洲河网水流、泥沙数学模型,模型具有计算稳定性强、收敛快的特点;采用有限元杆系数据结构,对于大型河网计算中增加河道和断面数,数据准备简单。模型经1999年洪季和2001年枯季两次大规模、长系列的水文泥沙资料的检验,各站水位、流量和含沙量计算结果与实测过程十分吻合。     

长江河口盐水入侵数值模拟研究

长江河口盐水入侵一直是困扰上海市工农业生产及生活用水的一个重大问题。文章通过建立"长江口—杭州湾"大范围的二维水流盐度数学模型,在验证的基础上,重点分析了长江口盐水入侵总体格局、北支盐水倒灌、南支盐度分布格局等问题,并指出由于横沙通道的涨落潮流不平衡,北槽会有部分盐水倒灌进入北港;基于数学模型,对北支倒灌盐通量进行了初步计算。     

黄河三角洲海域的潮汐流动数值模拟

文章将一种有效处理浅水流动计算中的Roe型二阶精度迎风型FVM格式应用到平面二维浅水流动数学模型中.为保证Roe格式的稳定性,应用Ropers格式以解决通量梯度项与源项的平衡问题.为避免源项引起的计算不稳定,对源项采用分步法及半隐式求解.在此基础上,应用该模型对地形复杂的黄河三角洲海域潮汐进行了实际数值模拟.并对其水动...     

OD流仿真模型在珠三角集装箱港口群布局规划中的应用研究

构建由珠三角集装箱运输OD流运输网络、港口模糊综合评价模型、中转港选择的Logit模型3大部分构成的OD流仿真模型。在2020年珠三角集装箱生成量预测基础上,应用该模型对区域内集装箱运输需求在各OD流路径中的运输量进行仿真模拟测算,科学合理地预测该年度珠三角各港的集装箱吞吐量,为2020年度的珠三角集装箱港口群的合理布局规划提供指引。     

河床下切影响下珠江三角洲潮流不对称时空变化规律

潮流不对称对三角洲地区的泥沙净输运和地貌演变有着重要作用,近年来珠江三角洲的大规模采砂活动引起河床大幅下切,因此研究河床下切后珠江三角洲潮流不对称的时空变化规律具有重要意义。利用1999年和2010年珠江三角洲河口河网地形数据,建立珠江口平面二维水动力模型,模拟珠江河口河网枯季水动力过程。结合非稳态调和分析方法分解流速信号,用偏度方法量化分潮组合、余流及分潮和余流相互作用对潮流不对称的贡献程度。研究结果表明:1)珠江三角洲潮流不对称受余流影响呈现出落潮占优的特性;2)河床下切后,各分潮组合的不对称性增大,潮流不对称在下游河道有所减弱、中上游河道有所增强,且珠江三角洲中上游河道变化大于下游河道;3)分潮和余流相互作用的变化是导致该现象产生的主要原因。     

一、二维嵌套数学模型在白坭水道整治工程中的应用

用建立的珠江三角洲航道网一维水流模型提供边界,在局部考虑采用悬移质输运模块环境水动力学数学模型进行嵌套计算,对白坭水道整治工程前后的潮流进行计算,分析了整治工程前后的局部流场的变化情况。同时利用一维数模计算工程后水面线及河网主要节点流量和分流比的变化,从整体的角度分析工程对整个珠江三角洲流域的影响。     

通过主成分分析研究比较港口物流发展趋势——以广州港为例

通过主成分分析法可以评价一个港口的综合物流发展水平和潜力。以广州港为例,建立了展示其综合发展的数学模型,同时选择邻近的深圳港进行对比分析。结果表明广州港的货物吞吐量短期内难以与深圳港匹敌,但其广阔的腹地物流支持和经济发展潜力使其整体竞争力快速上升。对广州港集装箱以及运输系统的直接货源腹地--珠江三角洲地区也作了详细分析,并且用最新的竞争情报分析阐述了其在发展过程中所遇到的问题和挑战。最后探讨了通过加强广州港集装箱运输系统的建设,配合公路、铁路以及内陆水系的配套设施以发展整体的第3方港口物流,从港口物流规划的高度综合展望了广州港未来的发展策略。     

长江口北支中束窄工程对周边水动力及水质的影响

基于考虑水体斜压的MIKE3数值模型的HD模块和Ecolab模块,对长江口及附近海域水动力环境进行数值模拟,并将验证好的模型用于分析预测实施北支中束窄工程对周边水动力环境造成的影响。研究结果表明:中束窄工程围填后,北支流速均有一定程度的降低,北支上段汊口处受到南支涨潮的影响,涨急流速有增大趋势;北支束窄工程对盐度的影响趋势为北支区域盐度值有明显的降低,对枯季北支的盐度倒灌南支起到了明显的控制作用;工程实施后,北支河口处磷酸盐、无机氮与叶绿素a含量增加明显;北支中上段磷酸盐与无机氮平均浓度略有降低,而叶绿素a含量整体有上升趋势。工程围填对南支及外海区域的水动力特征及营养盐含量影响较小。     

海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响

针对近年来全球变暖,海平面上升影响河口地区水文特性的问题,对海平面上升对长江口涨落潮历时差的影响进行研究。采用二维潮流数学模型的方法,模拟在长江口上游大通的洪枯季及年平均径流量条件下,海平面上升100 cm对涨落潮历时的影响。结果表明:海平面上升减小了长江口北支上半段、南支和南北港等中上游区域的涨落潮历时差,对靠近外海的北支末段和南北槽的涨落潮历时差影响很小。海平面上升加大了河口地区的涨潮动力,使长江口的涨落潮历时差有所减小,由此对长江口地区的盐水入侵和泥沙输运带来的影响必须引起重视。     

长江口北支崇启大桥处潮位和盐度过程研究

位于长江口北支的崇启大桥处于盐淡水交替区,其混凝土桥墩易受海水腐蚀。为给桥墩抗腐试验提供必要的潮位变动区范围和盐度试验参数,建立了基于无结构网格的长江口盐水数值模型,计算分析了在不同径流量和外海潮汐边界条件下,崇启大桥断面潮位变幅及盐度变动过程。研究表明崇启大桥处潮位变幅大,潮汐是控制崇启大桥处水位变动范围的关键因素;桥墩处盐度整体取决于入海径流量,流量增加促使盐度降低,反之亦然;潮汐作用促使桥墩处呈现短周期性振荡盐度,盐度范围为10‰～26‰,其中枯季盐度平稳,洪季变幅大。     

珠江水系内河航运发展SWOT分析

珠江航运有着悠久的传统,是我国内河航运第二大水系。进入21世纪以来,CEPA、中国东盟自由贸易区以及泛珠江三角洲等区域经济合作的深入,为珠江航运赋予了新的使命。文中采用SWOT分析方法,分别从珠江航运企业、人力资源、船舶、基础设施、港口的供给以及需求方面对珠江航运自身的优劣势、所面临的威胁和机遇进行分析,并提出珠江航运发展的建议。