港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究—I. 模型的建立和验证

针对港珠澳大桥工程和其所在海区的特点,基于TK-2D软件建立了不规则三角形网格的伶仃洋内外海域大范围二维潮流泥沙数学模型和大桥工程区附近的小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,根据现场实测资料对模型进行了充分的验证,分析了工程海区的潮流悬沙特征,为进一步论证港珠澳大桥建设方案对工程海区的影响奠定了基础。     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——Ⅰ.模型的建立和验证

针对港珠澳大桥工程和其所在海区的特点,基于TK-2D软件建立了不规则三角形网格的伶仃洋内外海域大范围二维潮流泥沙数学模型和大桥工程区附近的小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,根据现场实测资料对模型进行了充分的验证,分析了工程海区的潮流悬沙特征,为进一步论证港珠澳大桥建设方案对工程海区的影响奠定了基础.     

港珠澳大桥工程二维潮流数学模型研究

文章建立了基于无结构网格的港珠澳大桥所在海区平面二维潮流数学模型,并采用潮流数值模拟手段对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程周围海域的潮流动力影响。为了在宽广海域中刻画桥墩的阻水影响,将桥墩概化为陆地,并采用桩基阻力处理方法处理桥墩阻力。通过研究采用了局部网格加密方法,桥墩处最小网格长度仅2.39m。研究结果表明:港珠澳大桥的建设对伶仃洋潮流的影响甚微。若以流速变化0.01m/s作为有显著影响的判断标准,则工程对潮流的影响仅限于内伶仃岛与桂山岛之间的大桥及人工岛附近。大量的研究结果可为论证港珠澳大桥建设方案的可行性提供理论依据。     

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。     

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。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛地基处理方案

针对港珠澳大桥珠澳口岸人工岛采用吹填砂形成的特点,研究真空联合堆载预压方案和井点降水联合堆载预压方案的可行性。通过对比分析,分别为岛壁区和岛内区推荐了合适的软基处理方案,并根据推荐的软基处理方法对岛内区的地基沉降进行计算。研究成果已成功应用港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程的设计。     

港珠澳大桥人工岛工程吹填优化技术研究

本文通过具体工程实例港珠澳大桥珠澳口岸人工岛回填工程,详细地论述了陆域形成中回填砂工程中的抛填和吹填工艺。通过对普遍的回填砂抛填与吹填施工工艺,针对于港珠澳大桥珠澳口岸人工岛回填工程的工程实例,对两个技术采用技术上优化,使得施工更为节省开支和时间,具有重要作用。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程海堤越浪量的优化设计

为安全可靠地降低防浪墙顶高程,在分析国内外规范对越浪量标准界定的基础上,为港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程海堤拟定了运营工况、设计工况和校核工况这3种工况组合和相应的允许越浪量标准,结合物理模型试验,对海堤越浪量进行优化设计,使人工岛地面与挡浪墙之间的高差减少到人体正常身高范围,可为过境旅客提供海天一色的景观视线。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程海堤越浪量的优化设计

为安全可靠地降低防浪墙顶高程,在分析国内外规范对越浪量标准界定的基础上,为港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程海堤拟定了运营工况、设计工况和校核工况这3种工况组合和相应的允许越浪量标准,结合物理模型试验,对海堤越浪量进行优化设计,使人工岛地面与挡浪墙之间的高差减少到人体正常身高范围,可为过境旅客提供海天一色的景观视线。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程设计关键技术

珠澳口岸人工岛填海工程为国内规模较大的外海筑岛工程。工程初步设计以工可设计成果为依据,围绕总平面、岸壁结构、陆域形成及软基处理、景观设计等一系列关键技术进行了深入的研究,可供建设类似外海大规模填海造陆工程时参考。     

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。     

厦门双鱼岛游艇码头潮流泥沙数学模型试验研究

文章围绕厦门双鱼岛游艇码头工程方案有关潮流泥沙问题进行了研究。收集并分析了工程附近水域的自然条件,掌握了工程海域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征,在此基础上使用二维潮流泥沙数学模型对开发方案实施后的潮流场、泥沙场、地形冲淤变化开展了数值模拟研究工作。从潮流动力、地形冲淤等方面分析了方案对周边海域水动力的影响。     

大平岛围垦工程对航道、码头影响研究

基于工程海域条件分析,建立了平面二维潮流泥沙数学模型。在实测资料验证良好的基础上,对大平岛围垦工程前、后的潮流、悬沙场等进行了模拟,就工程对围区附近航道、码头的影响进行了分析研究。研究表明,本工程的实施对周边海域没有大范围的根本性影响,其影响主要集中在西侧水道的局部水域,会使处于围区西侧水道的燕山热电厂煤码头及其航道等产生淤积,建议定期疏浚或采取其它工程措施。     

福建兴化湾近岸地貌特征与泥沙来源分析

在现场地貌调查及沉积物取样分析的基础上,对兴化湾的自然条件、沉积特征、泥沙来源及运移趋势进行了分析。判明石城岛以西水下沉积物以粘土质粉砂分布为主,泥沙粒径在0.01 mm左右,为河流下泄泥沙沉积为主。石城岛以东局部区域沉积物质为极粗砂,为近岸山体及浅滩冲蚀物质沉积为主。兴化湾的泥沙主要为河流输沙,其次是周边沿岸冲蚀入海物质及岬角岛礁受风浪侵蚀泥沙。由于湾外涨、落潮流路的稳定和潮流动力的强劲,湾内水深地形与潮流动力有很好的对应性和稳定性,泥沙运动仅限于湾内泥沙的再搬运。     

港珠澳大桥对伶仃洋水沙环境的影响

利用珠江口伶仃洋海域实测水文、泥沙及水深测量等现场实测资料分析,建立了南起万山群岛、北至虎门、东起汲水门、西至珠海—澳门的港珠澳大桥整体物理模型,研究工程实施对伶仃洋诸港口、伶仃航道、铜鼓航道及附近海域流场、潮位和水深变化的影响。结果表明:港珠澳大桥实施对潮流、潮位的影响仅在桥轴线上下游各4 km的范围内,对伶仃航道、铜鼓航道通航基本没有影响。     

温州海域研究与开发进展

在大量文献基础上,对温州海域水动力泥沙研究进展情况和主要的开发情况及相应的研究情况进行了综述,包括岸滩稳定、沉积过程、潮汐、潮流、泥沙、台风风暴潮、卫星遥感等的研究及温州浅滩围垦工程、瓯江南口工程、航道整治工程、30万t级航道工程、大、小门岛围垦工程、乐清湾港区工程等开发工程。     

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。     

海南岛西南海域泥沙特征及地形演变

基于水文泥沙测验及遥感影像资料分析海南岛西南海域泥沙特征,采用不同沿岸输沙公式对比计算海域的波浪沿岸输沙量,采用多年实测地形数据研究岸滩的演变规律。结果表明:海域内含沙量大潮大于小潮,但总体上悬沙含量较低;研究海域内径流对输沙影响较为有限,但受沿岸波流输沙的影响相对较大;而海区的悬移质颗粒比较均匀,颗粒较细;沿岸段波浪沿岸输沙能力净输沙方向均为自南向北,年净输沙能力在6.72万~13.31万m~3;岸滩演变的主要动力是波浪、波生沿岸流和潮流共同作用导致东方市所辖岸线的变化总体以自然冲淤变化为主,但冲淤强度有限,变化幅度不大。     

大、小门岛连岛工程对周围海区环境影响研究

基于TK-2D软件,采用潮流泥沙数值模拟手段对大门岛与小门岛连岛工程对周围海区环境的影响进行了研究和论证。研究结果表明,大门岛与小门岛连岛工程对周围海区环境影响很小,有利于出海航道(中水道和黄大岙水道)、沙头水道和小门水道水深维护,对黄大峡水道水深影响亦很小。因此,大门岛与小门岛连岛工程是可行的。