粗糙床面水流运动特性试验与建模研究

山区河流的大尺度粗糙床面对水流运动特性的影响是航道整治工程中的重要问题。文章基于模型试验研究,并结合CFD计算分析的方法,研究了不同摆放密度的混凝土立方块体对有限水深流动的自由液面波动、纵向流速分布以及纵向水头损失的影响。在此基础上,文章根据水流阻力的影响因素,对传统经验公式开展了相关修正,并采用非线性多元回归法对经验修正系数进行了回归分析。研究结论表明:文章所提出的经验公式具有更加普遍的适用性,且经验公式的预测结果与试验和CFD计算结果相一致,对于航道整治工程具有重要参考价值。     

深水航道的河势控制和航道回淤问题

长江口深水航道的整治为检验和深化潮汐河口汊道整治理论及方法提供了依据。河势的宏观控制要求北槽维持落潮流输沙优势。分析表明,工程后北槽分流比下降,已接近河槽性质转变的阈值。一、二期整治工程使河槽断面由宽浅向相对窄深转变,形成了覆盖航槽的连续深泓,为航道维护提供了重要保证,但三期减淤工程使-8 m以下河槽断面向相对宽浅逆转,加上北槽中段过高的流速造成该河段的高含沙量和高输沙率以及该河段近底净输沙方向指向航槽内,使回淤量进一步增大。通过现场观测进一步揭示了近底高含沙量及浮泥形成的机制。进一步的减淤措施应注意恢复合理的导治线放宽率以使输沙率的沿程分布较为均匀。     

河口航道整治水位及宽度研究

对河口整治水位的确定进行了一些初步的分析,并基于输沙平衡原理,借助于挟沙力公式,推导了河口整治线宽度计算式.运用前述的方法和公式,给出了虎跳门河口段(横山-虎跳门口)整治水位及整治线宽度.分析了虎跳门(南门涌～虎跳门口)河段航道整治工程的整治效果,结果表明,整治工程达到了预期的效果.同时,把整治后整治线内的实际冲刷厚度与利用整治线宽度计算式反推的计算冲刷厚度进行了分析比较.综合分析表明,整治水位和整治线宽度的确定方法和公式是合理的,可以给类似河口的航道整治提供参考.     

整治建筑物周边局部冲刷深度计算

针对现有局部冲刷深度经验公式多、适用范围小、计算结果与实际出入较大的问题,从冲刷机理上推导出通用的局部冲刷公式,并根据实际情况进行修正和确定相关参数。结果表明,整治建筑物周边局部冲刷深度主要与工前水深、工程前后流速变幅、水流紊动强度、流量调整情况等有关;冲刷公式中参数k、λ、n的取值对计算结果影响较大;修正后的公式与规范相比具有一定优势。     

缅甸蒂洛瓦真空预压法地基处理效果分析

介绍了真空预压法在缅甸蒂洛瓦地区软土地基处理工程中的应用情况,通过对地基处理过程中的监测与检测,表明该方法对本场地软土地基加固效果良好,为本地区同类工程优化设计、节约成本积累了经验。通过对比理论计算的沉降量与实测沉降曲线推算的最终沉降量,可知理论计算时沉降经验系数取值至关重要,本地区沉降经验系数取值为0.9时,理论计算沉降量与实测沉降曲线推算的最终沉降量基本吻合。     

关于导堤结构透水性对整治功能的影响

根据一期工程的整治效果和对二期工程完工后二维潮流数模计算的成果，分析了北槽分流比、导堤内外冲淤变化趋势及导堤内外水位差的影响，得出常规堤坝结构的透水性不会影响导堤整治功能发挥的结论，建议放宽对导堤结构“基本不透水”的限制。     

基于标准贯入度试验的桩基轴向承载力估算

桩基轴向承载力的确定是高桩码头设计的核心内容之一。海外项目前期设计时,地勘资料常常过于简单,缺少设计所需的必要参数,因此标准贯入度试验(SPT)成果显得至关重要。结合英标BS8004规范中的有关通过SPT计算桩基轴向承载力的条款,分析国内外学者的相关研究成果,将BS规范系数与之对比。探讨单位面积桩侧和桩端摩阻力经验系数的取值,给出桩基轴向承载力计算时经验系数的合理建议值。最后结合现场试验数据,验证该参数的合理性,可为类似海外工程提供一定的参考。     

长江口综合整治工程波要素计算方法

长江口位于开敞海域,波浪随季节变化,波况极为复杂。工程水域的设计波要素关系到海塘防洪安全,对于长江口综合整治工程有着重要影响。采用经验公式和数学模型两种方法计算长江口海域的波浪。研究结果表明,两种方法计算的平均波高相近;数学模型计算的波周期更符合波浪传播变形规律,经验公式计算的波周期偏保守、对工程来说偏安全。对两种计算方法的优缺点进行了比较分析。建议采用数学模型计算长江口水域的波要素,并采用经验公式进行复核。必要时结合波浪实测数据和物理模型,提高计算结果的准确性,为长江口综合整治工程提供可靠的设计波要素。     

温州浅滩一期围涂工程堵口方案确定技术

堵口合龙是围海工程施工中的关键环节,受到动水、潮差、潮吞吐量、风浪、深等诸多因素的影响。研究口门水力要素变化规律,可为堵口工程提出合理、安全的施工程序和方法。     

急流滩水面线计算的局部阻力系数研究

急流滩的水面线计算中,滩段阻力系数确定是计算的关键。通过理论分析提出了新的局部阻力系数经验公式,利用水槽实验资料确定了公式中的系数。经实际滩段的水面线验算,计算精度基本满足航道整治初步设计要求。     

闽江河口三维潮流数值模拟及特性分析

基于FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)模型，建立了闽江河口区域精细化的三维潮流数值模型。对模型的海底摩阻系数的选取进行讨论，得出Koutitas公式更为合理的结论。采用该模型对闽江口的潮汐、潮流特征进行分析，得出以下结论：闽江外海潮波自东南至西北向近岸区域传播，水道内潮流有明显的往复流性质；熨斗岛北部和东部区域，潮流多以旋转流为主；闽江北支水道以落潮流为主，河口区域三维流场在侧向支流影响区域分层不明显。     

长江口航道规划整治参数及整治方案研究

综合采用案例和理论分析、河势分析以及潮流数学模型研究等手段,在确定航道整治水位、弯道形态和放宽率等参数的基础上,服务于现有航道规划目标和功能定位,研究确定了长江口阶段性航道整治方案和整治线,以指导规划期内的航道建设。研究成果对《长江口航道发展规划》的编制起到一定的支撑作用。     

长江口航道规划整治参数及整治方案研究*

综合采用案例和理论分析、河势分析以及潮流数学模型研究等手段,在确定航道整治水位、弯道形态和放宽率 等参数的基础上,服务于现有航道规划目标和功能定位,研究确定了长江口阶段性航道整治方案和整治线,以指导规划期 内的航道建设。研究成果对《长江口航道发展规划》的编制起到一定的支撑作用。     

长江口工程群对上游水动力影响及累加效应研究

以长江口大型工程群为研究对象,采用CJK3D-WEM二维潮流数学模型,研究工程群对水动力的影响及累加效应.结果表明,长江口1998—2016年间实施的北槽深水航道治理工程、南北港分流工程及南汇边滩和横沙东滩促淤圈围等大型工程群后,徐六泾河段涨潮量降低约10％,潮差降低约6％,涨急流速降低约9％,落急流速降低约4％,北槽...     

宁波舟山近海三维潮汐潮流数值模拟

利用FVCOM模型对宁波舟山近海的潮汐潮流进行了三维数值模拟,并对其水动力特性作了相应分析.FVCOM模型采用非结构化三角形网格,很好地解决了精确拟合宁波舟山群岛的复杂岸线的问题.基于计算区域内的海床性质,采用Koutitas公式对FVCOM模型的中海底摩阻系数的计算进行了改进.通过计算域内多个潮位站和海流站的实测资料...     

徐圩港区环抱式港池最大流速研究*

在利用潮流数学模型对连云港港徐圩港区防波堤工程方案进行比选优化时,发现港区内涨潮最大流速是决定方案能否成立的关键指标之一。经过分析认为,港区内涨潮最大流速与港区水域面积、防波堤口门过水断面面积有关,此外还受涨潮潮差和涨潮历时的影响。根据潮流数学模型的计算结果,拟合了港区内涨潮最大流速计算的经验公式,相关性较好,计算精度较高,可以用于徐圩港区防波堤工程方案的初步评估。     

南汇东滩及浦东国际机场外沿围海造地工程潮流数学模型研究

通过建立长江口、杭州湾大范围平面二维潮流数学模型,综合考虑长江口、杭州湾两大潮波系统,探讨南汇东滩及浦东国际机场外沿圈围工程对附近各关心水域的水动力条件的影响范围及程度。研究结果表明:南汇东滩及浦东国际机场外沿圈围工程后,长江口侧的涨、落潮潮量略有减小,而杭州湾则略有增大。相应的,工程附近海域的潮流流速和潮差也受到工程不同程度的影响。就流速变化而言,涨潮时,南槽主槽流速略有下降,北槽则略有增加,落潮时,南槽主槽流速主要呈现略有增加的趋势,而北槽则基本不变;在杭州湾侧海域,涨、落潮水流流速均略有增加。而潮差方面,在长江口一侧,高桥处潮差略有减小,且呈现出越接近工程区,潮差变率越大的趋势;而在杭州湾一侧水域,潮差整体呈略有增加趋势,但是变率基本都在1%以内。     

舾装码头工程对大辽河口流场的影响

建立大辽河口二维潮流数学模型,分别对工程建设前后潮流场进行模拟计算。计算结果显示,由于舾装码头及引堤工程缩窄了盖州滩东侧至双台子河口的主流通道,使得周围海区的水动力环境发生了一定变化,受工程影响工程区西侧(双台子河口一侧)流速增大,工程区东侧(大辽河口一侧)西水道入口处流速受围填二期影响略有减弱,东水道基本不受工程影响。     

温州状元岙化工码头工程潮流泥沙数模研究

采用水动力泥沙条件、底床冲淤演变分析及二维潮流泥沙数值模拟手段,对拟建的温州港状元岙港区化工码头工程方案进行了研究。研究结果表明:(1)工程海区潮汐属于正规半日潮类型,为强潮海区;(2)工程海区潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动呈往复流形式;(3)工程海域深槽多年来在波浪潮流作用下一直处于稳定状态;(4)规划的化工码头走向与涨落潮流走向基本一致;(5)规划的化工码头实施后工程附近海区的涨落潮流速呈增加趋势,码头前沿会略有冲刷;(6)化工码头建设对锚地流场没有影响;(7)化工码头工程方案是合理可行的。