潮流作用下淤泥质海床冲淤演变预测及应用

通过分析海床冲淤演变机理,探索海床冲淤演变预测方法,提出海床冲淤指标及冲淤标准,建立了海床冲淤演变预测方法,可以预测海床逐年冲淤强度和最终冲淤强度,以及海床达到新平衡所需年限。研究的各项结果在洋山港海区应用效果较好。     

平衡含沙量、平衡水深与海床冲淤计算

利用平衡含沙量原理，通过水槽试验得出悬扬型和沉降型两种平衡含沙量及相应表达式，进一步利用平衡水深概念，导出海床冲淤计算公式，利用该公式计算了上海国际航运中心洋山港区的海床冲淤变化，计算结果与物理模型试验结果一致，验证了该公式的合理性，可以应用于实际工程中。     

海床冲淤模型中长周期动力代表数据输入的概化研究

海床冲淤变换属于长期行为,其海洋动力输入条件的概化处理是模型初始输入动力条件的一个关键问题。在本文中,利用波浪、潮流二维泥沙数学模型对长周期动力海床模型中代表数据输入的概化条件作了进一步的研究:采用比较代表条件与真实条件下多年实测平均海床冲淤强度近似以及把潮周期中具有平均意义的波浪过程概化要素叠加到潮流场中的方法分别对实际潮流、波浪数据进行概化处理的方法来模拟波流共同作用下的海床地形演变过程。并对黄河三角洲的胜利油田海区、岸线进行了验证计算。     

大鱼山填海工程对海床冲淤变化影响分析*

根据舟山大鱼山海域1960—2021年间5个年份的水深地形资料,基于GIS（地理信息系统）技术采用数字化定量冲淤计算和特征等深线叠加方法,对工程附近典型水下地形的平面冲淤和平面形态变化规律进行研究,探讨大鱼山填海工程对周边海床冲淤变化的影响。结果表明：自然状态下,研究区整体处于轻微冲刷状态;填海后,南侧深槽近岸淤积,外侧和北侧深槽继续冲刷,东西两侧浅滩呈现大幅度淤积。大鱼山填海工程极大地改变了原本岸线分布以及周边水动力泥沙环境,最终导致填海区附近海床冲淤变化,但整体仍维持海底的潮滩分布格局。     

岱山西北海域海床冲淤演变分析*

根据不同年份的水深地形资料及遥感影像,采用GIS技术对近30 a来岱山西北岸线变化及海床冲淤进行数字化分析。同时,结合该海域的水文泥沙特征及人类活动因素,研究海底冲淤变化的主要影响因素。综合分析表明：2011年以前岱山西北海岸岸线稳定,岸滩经历了由滩淤槽冲转为滩冲槽冲的动态演变过程,除岱山西部与大鱼山之间的槽沟局部地形变化较大外,其它海区冲淤速率不到10 cm/a,整个海域的侵蚀速率有加速趋势。2011年之后,岱山北部开始实施大规模围涂工程,岱山西北近岸5 m等深线以浅的岸滩发生1.75 m/a的淤积,而计算范围内的其它海区仍以微侵蚀为主。岱山西北海域泥沙主要以过境输移为主,长江来沙量的减少和近年围垦活动的增加是该海域海床冲淤演变的两个主要影响因素。     

台州湾海域水文泥沙环境及海床冲淤演变分析

文章结合台州湾海域历史上各年代、各测次的水文泥沙测验和实测地形资料,对该海区1934~1998年和1988~2003年2个不同时间长度内的地形变化进行了分析,结果表明:台州湾属于强潮海域,具有潮差大、潮汐动力强的特点;该海区在1988年以前处于略有淤积状态,而1988年后期处于冲淤基本平衡的稳定状况;椒江口内高含沙水体的往返运移对湾内水域冲淤变化的影响甚小;造成该海区海床变化的泥沙主要来自于浙江东海岸沿岸泥沙运动,随着来自长江口泥沙的逐年减少,该海域的海床形态基本趋于稳定,海域含沙量逐步降低,为台州市深水港的建设提供了良好的泥沙环境。     

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。     

大连海上机场人工岛建设对区域水动力及海床冲淤影响分析*

以大连海上机场离岸式人工岛为模拟对象,构建水动力及泥沙输运数学模型,根据现场实测资料对模型进行了证;由模型模拟的结果获得了因人工岛的建设对金州湾海洋动力的影响及海床冲淤情况,为进一步论证大连海上机场人工岛建设的可行性奠定了基础。     

胶州湾地貌特征及海床演变分析

为判明胶州湾海床冲淤演变趋势 ,在地貌调查及有关资料整理的基础上 ,对胶州湾的形成和演变进行了分析 ,从沉积特征与泥沙来源上对海床稳定性的影响进行了探讨 ,认为海床处于稳定状态 ,并将延续这种演变趋势。     

连云新城海滩清淤工程维护效果研究

淤泥质海岸人工沙滩的维护问题日益为人们所关注。在平衡水深概念推导出的海床冲淤公式的基础上,通过对平衡流速的假设,增加了因水深改变而引起的海床冲淤,推广了适用于计算自然滩面下海床冲淤的公式。通过推广后的公式计算了连云新城海滩清淤工程的泥沙冲淤。计算结果表明：各清淤方案有使海床恢复到自然水深的趋势,且均有泥滩出露的现象,需要进行定期的疏浚维护。     

基于动网格技术对银盘船闸阀门段体型优化动态仿真研究

采用动网格技术和VOF方法对乌江银盘船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,采用1min开阀方式分析阀门段水流急变分离的流态和压力的时空演化规律及出现空化空蚀的危险区域和时刻,并对阀门段体型进行了比较优化,最终确定了推荐方案。     

册镇海底管线沿线海床冲刷原因及冲刷趋势研究

海床冲刷可能导致海底输油管线裸露悬空,影响其运营安全。文章针对册镇海底输油管线沿线海床的冲刷现象,利用杭州湾大范围海域潮流数学模型和海床冲淤计算方法,分析了造成海床冲刷的原因,预测了冲刷的发展趋势。研究结果表明:册镇海底输油管线沿线海床冲刷主要与新泓口围垦的局部挑流及金塘大桥的阻水作用有关。随着规划围垦工程的实施,沿线部分海床还将进一步冲刷。     

多因素数学模型在温州瓯江口浅滩围涂工程研究中的应用

建立了波浪、潮流、盐度、悬沙、底床冲淤等多种因素数学模型,在模型验证的基础上,对瓯江口温州浅滩围涂工程海区的波浪场、潮流场、盐度场、悬沙场、底床冲淤场进行了数值模拟研究,对温州浅滩围涂工程对瓯江泄洪、瓯江南北口分流比、乐清湾养殖业、瓯江口港口航道及状元岙深水区、南口口外滩地的影响进行了分析论证。分析研究结果表明,温州浅滩围涂工程是可行的。     

淤泥质海岸波致液化及航道骤淤问题初步研究

研究波浪与淤泥海床相互作用导致的海床液化、体积冲刷和高浓度近底悬沙的层移输运问题。采用de Wit提出的液化判别条件及计算方法,结合连云港近岸波浪和淤泥力学特征,计算不同来波条件下淤泥质海床的液化深度;进一步考虑浑水中含沙量对流速的折减影响,计算液化层运移速度分布。计算结果表明,大浪条件下,淤泥质海床可能有较大的液化深度,但层移厚度不大。由于层移含沙量较高,在近底水流驱动下仍能形成较大的输沙率和一定规模的大风天航道骤淤。有关研究成果为海床稳定性分析和输沙计算提供了新的思路和方法。     

电厂取排水工程对淤泥质海床演变的影响研究

实测海床资料和模型试验表明,在天然条件下,淤泥质海床一般为微淤,年淤积厚度不超过1cm;在港池等工程修建后,港池附近水流更为集中,造成海床发生较大的冲刷;电厂取排水后,排水口附近发生较大冲刷,形成明显的冲刷坑,但影响范围较小.     

某核电工程海区水沙条件分析

为了从宏观上论证某拟建核电取水工程平面布局的合理性,依据大量实测资料,研究了该工程海区的水动力条件、泥沙环境以及岸滩冲淤演变特征。通过研究表明,该工程水域水动力不强、含沙量低、岸滩基本处于稳定状态,外界泥沙来源较少,在合理布置取水工程后不会产生较强的泥沙淤积问题。此外还结合该区的波浪及底质特点讨论了取水口位置,并进一步给出了局部防淤的相关措施。     

连云港港扩建对田湾核电站取水影响及措施研究

基于TK-2D软件建立了连云港港和田湾核电站海域的潮流泥沙数学模型,在对模型进行验证的基础上,对连云港港口扩建(旗台港区3.5 km规划)方案对田湾核电站已建取排水工程的影响进行了数值模拟研究,计算了取排水明渠口门附近岸滩的冲淤变化及取水口设计水深等深线的位移。针对连云港港扩建造成的影响,对田湾核电站取水工程2种措施方案(即取水明渠向东延长方案和取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长方案)的泥沙冲淤进行了研究,并采用常用的经验公式进行了校核。研究结果表明:(1)连云港港口扩建后,己建的田湾核电站取水明渠口门附近水域形成了泥沙淤积环境,滩面将会淤高,设计的取水口门水深等深线将会外移1402 m,核电站正常取水将会受到影响,必须采取工程措施;(2)取水明渠向外延长方案延伸段会发生明显淤积,取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长1500 m可保证取水明渠口门设计水深,取水明渠内的泥沙淤积明显减少。