冀东油田人工岛设计关键技术*

近年来冀东油田为满足滩海油藏勘探开发需要,成功建造了一系列海上人工岛.工程海域属粉砂质海岸,浅滩、深槽、沙脊交错分布,海域地形条件复杂.工程处于外海且无掩护,风浪流较大,冬季受冰冻影响且冰荷载大.滩海油藏勘探开发用人工岛,安全环保要求苛刻.这对人工岛的设计提出了较高的要求.对冀东油田人工岛设计关键技术进行总结分析,包括人工岛功能、选址、平面布置、建设标准、保滩护底措施、围堤结构、岛域吹填及地基处理、对外交通码头等人工岛设计所涉及的主要方面,可供同类工程参考.     

秦皇岛市莲花岛工程潮流泥沙数值模拟研究

文章采用波流共同作用下平面二维水沙数学模型,基于三角形网格剖分模式,针对秦皇岛市莲花岛人工岛工程开展潮流及泥沙数值模拟。研究结果表明:莲花岛外形轮廓近似呈椭圆状,长轴走向与岸夹角较小,与水流主流向夹角较小,且围垦面积有限,工程方案实施后未明显改变工程海域大范围主流态,仅人工岛及附近小区域发生一些改变。人工岛方案实施后,流速有增有减,但变化幅度较小,基本控制在0.10 m/s以内;海床冲淤变化影响范围也主要集中在人工岛附近区域,冲淤变化幅度多介于-1.5~+0.9 m,少部分区域冲刷幅度超过1.5 m,其中人工岛迎浪面大部分区域呈海床冲刷状态,人工岛内部水域呈淤积状态。     

流线型近岸人工岛建设对水动力环境的影响研究

本文以某流线型近岸人工岛为研究对象,通过二维数值模拟的手段,计算并分析人工岛建设对潮流场的影响范围及大小,并利用公式计算的方法,推求人工岛建设后地形冲淤变化。结果表明:流线型人工岛建设对潮流场的影响范围有限,流速最大变幅约0.2m/s,岛体东西两侧300m范围内局部淤积幅度为0.2~0.3m/a。     

人工岛围垦技术的探讨

为解决我国沿海地区土地资源短缺制约经济发展的问题,以围垦方式建设人工岛可基本保持海岸的天然原始状态,有利于保护岸线和滨海湿地资源,使项目用海更具科学性和持续性,体现了目前国际上较先进的用海理念。提出人工岛选址和规划建设的原则,初步探讨人工岛总平面布置、堤坝护岸结构选型、陆域填筑施工、陆岛交通方式和对海洋生态环境影响等关键技术问题。     

江苏如东海域西太阳沙人工岛工程潮流数学模型研究

基于不规则三角形网格有限差分法建立了江苏如东海域大范围和小范围嵌套二维潮流数学模型,在对模型验证的基础上,对西太阳沙2 km2人工岛工程及配套码头工程方案的潮流场进行了数值模拟研究。根据模拟结果,就人工岛及配套码头工程对周围海区的潮流场、各水道潮量的影响进行了分析,从潮流动力角度论证了工程的可行性。     

双鱼岛工程设计关键技术研究

重点介绍双鱼岛的前期填海造陆设计如何考虑与后期上盖规划之间的衔接,并根据工程所在位置地质相对比较 复杂、淤泥层厚度较大的特点,对人工岛平面布置、护岸结构方案、陆域填筑、地基处理、特殊功能建筑等主要关键技术 作重点研究。     

淤泥质海床上人工岛水流冲刷试验

港珠澳大桥人工岛局部冲刷是大桥工程设计亟待解决的关键技术问题。在现场资料分析与物理模型验证的基础上,采用正态系列模型延伸法,在潮汐宽水槽中研究了淤泥质海床上人工岛周围流态变化和局部冲刷的发展过程。研究结果表明,在洪季大潮情况下,东、西人工岛最大冲深分别为10.3 m和9.0 m,冲刷坑集中在岛桥结合部和隧道防护段及防撞墩附近;最大冲刷深度与人工岛的几何形状、流速、工程水域的沙土特性以及水深等相关,冲刷坑的平面形态则与岛型、水流夹角、涨落潮流速差以及潮流历时有密切关系。     

江苏如东人工岛建设对周边水动力及泥沙冲淤的影响

在南黄海辐射沙洲这样一个水动力和泥沙环境都相当复杂的区域建设浅水人工岛,不仅要考虑人工岛本身的稳定型问题,还要深入地认识浅水人工岛建设引起的流场和泥沙冲淤是否造成目前潮流动力场和"水道—沙洲"系统格局的较大变异、自然演变的趋势性过程是否因人工岛建设而加速或逆转。通过整体潮流泥沙物理模型研究了西太阳沙人工岛工程对滩槽演变趋势的影响和工程区滩冲槽淤的短期波动,探讨了如东人工岛工程建设后,岛周围水动力和泥砂冲淤的变化规律,提出了相应的防冲措施。结果表明,拟建人工岛工程建设引起的水流动力变化主要在西太阳沙附近的浅水区,并局限在1.5倍人工岛直径范围内,对邻近水道深槽区的潮流动力没有影响。人工岛工程没有改变西太阳沙周边各水道潮流动力场格局,没有引致水道间潮流动力此消彼长的变化、未改变控制西太阳沙"水道-沙洲"系统演变的动力泥沙环境,西太阳沙核心部位的稳定主要取决于西太阳沙北侧潮流动力增强的自然演变过程。就人工岛建设而言,东北岛壁前沿有效的防冲护底措施对沙洲核心部位稳定和减少北水道深槽淤积泥沙来源均有积极意义。     

深中通道西人工岛总体设计及大直径钢圆筒快速成岛技术*

深圳至中山跨江通道工程是我国继港珠澳大桥之后又一个集桥、岛、隧、水下互通立交为一体的跨海交通集群工程。肩负着桥隧转换的重要使命，深中通道西人工岛能否快速、安全成岛是整个工程非常关键的一环。西人工岛功能定位高、施工工期短，在设计及施工上均有一定难度。针对西人工岛总体设计及快速成岛技术进行论证，主要包括人工岛位置、岛型、平面布置、岛壁结构钢圆筒直径、DSM辅助振沉工艺等内容，可为深海大型人工岛建设提供经验。     

人工岛建设对周围水域潮流场影响研究

在琼州海峡这样一个水动力环境相当复杂的区域建设人工岛,不仅要考虑人工岛本身的稳定性问题,还要深入 地认识人工岛建设引起的周围水域流场变化以及泥沙冲淤变化。为了深入研究工程建设的影响,基于潮流泥沙整体物理模 型试验研究了海口如意岛人工岛工程周围水域工程前后的潮流场变化,得出了人工岛工程的影响范围和强度,同时对工程 海域泥沙冲淤变化情况进行了分析和预测,得出了人工岛工程的建设仅对工程区域附近水域有一定影响的结论。     

江苏如东人工岛工程对周边海域水动力的影响

利用MIKE21软件水动力模块建立和验证了西太阳沙二维潮流数学模型,并将该模型应用到工程项目中,分析了工程前后水动力条件的变化。应用结果表明:人工岛方案实施后整体流场基本不变,即使出现流速、流向的变化也仅局限在人工岛周围的局部区域,对烂沙洋深槽流场不会产生影响。因此,在现状纵横岸线边界条件下,实施人工岛工程后,要维持工程附近的滩槽稳定,潮流优势是关键,所以在实施任何建港或围垦工程时都必须以维持现状水流特征和动力环境为前提,应尽量消除不稳定因素,以保证烂沙洋海域滩槽的稳定。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程总平面优化设计

为降低港珠澳大桥珠澳口岸人工岛工可总平面布置的阻水率,巧妙利用澳门明珠陆域向东突出的地形地貌,调整珠海接线人工岛布置,使珠澳口岸人工岛的阻水横断面减少了37%,同时使珠海接线人工岛的费用减少、工期缩短、施工难度降低。港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程总平面因地制宜的优化设计思路及方法获得了初步设计专家评审会的肯定,可为类似河口区临近大陆人工岛平面布置提供有益的参考。     

龙口港扩建工程航道规划潮流分析

文中建立了龙口湾正交坐标系下变网格二维潮流数学模型,利用数值模拟成果分析了龙口湾潮流分布与变化规律。根据潮流分布特点,提出利用屺坶岛对波浪的掩护作用在岛头西部深槽布置新航道走向时,潮流方向与航道交角以及航道横向流速小,有利于航道稳定和船舶航行安全。研究了港口平面规划方案与航道扩建方案共同作用下的港区和航道的潮流变化特征,研究表明:在屺坶岛掩护区内侧沿等深线向布置码头前缘线和航道,通过适当规划可使码头泊位区和航道区水流平顺,潮流流向基本平行于航道走向和码头前沿线。     

基于纳潮差分析人工岛对海湾水环境的影响*

针对大连湾人工岛的建设预案,在人工岛多种长度及宽度的组合条件下,运用MIKE21 flow model模块进行人工岛建设前、后的海湾流场模拟,在纳潮差的概念下,探讨研究嵌入人工岛后海湾水体交换的变化规律,进而评价人工岛对海湾水环境的影响。在不同的人工岛功能定位前提下,综合考虑人工岛和水体交换的诸多因素,分别给出了可供规划参考的人工岛推荐方案。     

巴基斯坦瓜达尔港工程布置方案的研究

二维潮流数学模型采用ADI法,由整体数学模型和局部数学模型两部分组成,网格边长分别为200 m和50 m。该模型通过全面验证并达到相似后,对总体平面布置方案和起步工程方案进行了潮流方面的分析研究。     

上海国际航运中心洋山深水港区平面布置方案

依托外海岛礁地形,在强潮流、高含沙量海域通过封堵汊道形成港区陆域,建设大型集装箱深水港区,工程建设的关键技术之一就是如何确定合理的港区平面布置方案。本文主要结合大、小洋山南、北两条岛链所形成的东口窄(宽约1 000 m)而水深深(平均约50 m)、西口宽(宽约7 600 m)而水深浅(平均约11 m)的喇叭型地形特征,以及海域复杂的水文泥沙条件等,通过论证,推荐实施单通道港区平面布置方案,以利于港区水深的维持、流态的平顺、船舶安全航行以及淤积强度的减少。现场监测表明,港区使用水域在流态、淤强等方面的结果与研究结论基本相符。     

如东海域西太阳沙人工岛陆岛通道实体堤合理长度潮流数模研究

分析了江苏如东海域烂沙洋南水道的稳定性,建立了基于不规则三角形网格有限差分法的江苏如东海域大范围和小范围嵌套二维潮流数学模型,在对模型验证的基础上,对西太阳沙人工岛工程的陆岛通道实体堤合理长度进行了潮流场数值模拟研究。研究结果表明,烂沙洋南水道主槽基本上是稳定的,从潮流场和烂沙洋南水道的稳定性角度考虑,陆岛通道实体堤合理长度应不超过6 km.