枸杞岛防波堤工程数值模拟及泥沙回淤研究

岛屿附近海域水动力和泥沙运动规律以及工程实施后引起的变化都具有复杂性和独特性。文章通过建立多重嵌套式二维潮流泥沙数学模型,对枸杞岛拟建防波堤工程所引起的潮流场、含沙量场以及海床冲淤变化进行了分析和预测。研究表明,拟建工程没有改变大范围海区的水沙环境,仅会引起岛屿周边水动力的减弱,海床演变以淤积作用为主,淤积强度在0.1~0.3 m/a。     

斯里兰卡科伦坡港海域岸滩演变特征及泥沙环境分析

根据科伦坡港海域两次季风影响期的水文泥沙实测资料,结合其他相关数据资料及研究成果,采用现场踏勘、资料分析和遥感影响分析对比等技术手段对该工程进行了研究。分析结果表明,拟建工程区海域砂源有限,水体整体比较清澈,悬沙浓度相对较小,而海床沉积物质主要以中砂和中细砂为主,在常年波浪作用下,近岸坡度较缓但破波带附近迅速变陡,为典型的砂质海岸。海岸线整体平直、且无沙嘴及明显泥沙输移痕迹和局部堆积体,近岸泥沙相对不活跃,多以近岸输移运动为主。通过岸滩演变分析,历史上该海岸呈现逐渐侵蚀冲刷的趋势,海床侵蚀强度平均在0.04 m/a左右。另外,基于风浪和涌浪的分频分级统计资料,还对拟建工程海岸的岸滩稳定类型、沿岸输沙和横向输沙能力进行了估算。     

拟建琼江大桥通航安全影响评价

本文针对拟建的琼江大桥,结合现场勘查和相关资料,分析了桥区河段河床的历史演变及近期演变趋势,并对建桥可能导致的航道及河道条件改变进行研究。通过对该河段多年水文地质资料的分析,结合相关规范要求,论证通航净空尺度的合理性,认为通航净空尺度满足要求,拟建大桥不会对附近河势产生明显的影响。     

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。     

白茆水道河床演变分析

白茆水道上接黑沙洲水道、下接芜湖水道,位于长江下游安徽省境内,河道左岸筑有国家一级江堤无为大堤,大拐弯处蛟矶为天然节点。右岸为繁吕县管辖,沿江筑有繁昌江堤、麻风圩江堤,拟建芜湖长江公路二桥位于长江下游白茆水道内,为进一步了解该水道与桥区的适应性,对自茆水道进行河床演变分析。     

桥区河段码头建设靠离泊水域研究

以拟建湖北荆州煤炭铁水联运储配基地二期工程为例,针对实行“各自靠左”分道航行规则、码头布置在桥梁上游左岸侧最不利情况下,进行了码头船舶靠离泊水域研究。结合船舶靠离泊航路设置及船舶操纵模拟试验相关成果分析得出,码头与桥梁的间距除不得小于码头设计船型长度的4倍外,码头最下端与桥区水域最小距离应不小于1倍代表船型长度,拟建工程船舶上行靠泊作业才能满足在桥区水域外横驶过江靠泊的要求。船舶离泊下行需进行两次横驶掉头才能满足规范要求,但从通航安全而言,原地掉头下行对船舶通航安全风险更小,建议《内河通航标准》下一步修订时对桥区河段进行修改,与桥区水域保持一致。     

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。     

三亚红塘湾海域岸线及海床冲淤演变分析

根据不同年份的水深地形及遥感卫片资料,采用动力地貌与岸滩演变、理论分析等手段,对红塘湾海域马岭(天涯海角)~南山岭(南山角)岸段的岸线变化及海床滩冲淤进行了分析。综合分析表明:近30年来,研究区域岸线总体来讲变化不大,整体表现为动态的缓慢冲刷后退趋势,从长时间尺度来讲进入了相对稳定阶段;海床冲淤趋势表现为,-10m以外波浪和潮流动力对海床作用较小,故-10m以浅的水域,海床以冲刷侵蚀为主;深水区-15、-20m略有淤涨或基本保持不变。     

开辟泉州湾3万吨级航道工程可行性研究

综合分析论证了泉州湾港口航道现状及发展、吞吐量发展、海湾海床演变、航槽稳定性、挖槽回淤及航道开发的天然条件，认为开辟泉州湾3万吨级航道工程是迫切的，而且是可能的。     

黄河多泥沙桥区河段航道整治技术

黄河银川段为典型的游荡性平原河流，河床质为细沙，易冲易淤。涉水设施易引起沙质河床泥沙运动规律改变、河床地形发生不可预测的冲淤演变，水流流态紊乱，不利于船舶通过桥区河段，碍航滩险增多，整治难度加大。通过河床演变分析，借助数值模拟技术分析各代表流量下多泥沙桥区河段的水流流态和夹角、涉水建筑阻水率等参数，研究桥区河段的航道整治技术，兼顾对行洪影响，固化航槽，寻求航道整治和行洪等的平衡。结果表明，该航道整治技术使航道整治、行洪与桥梁建设相结合，既可以满足航道通航条件，也可以满足行洪要求，有利于船舶通航和桥梁建设。     

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。     

福建宁德漳湾作业区开发方案潮流泥沙数学模型研究

文章对福建宁德漳湾作业区开发方案有关潮流泥沙问题进行了研究。研究收集并分析了工程附近水域的自然条件,掌握了工程水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、地形冲淤变化进行了数值模拟研究。从潮流动力、地形冲淤以及纳潮量变化等方面分析了开发方案对周边海域水动力的影响。     

象山港大桥辅助通航孔通航净空尺度和技术要求论证

通过平面二维潮流数学模型和规范公式计算,对象山港大桥建设后桥区水流变化和海床演变及大桥辅助通航孔通航净空尺度进行了分析论证,结果表明:在象山港大桥主通航孔南北两侧各设2个辅助通航孔,通航1 000 t级及以下船舶,3个设计方案的通航净空尺度和水流条件均满足通航要求,通航航线可沿袭工程前的习惯航法。     

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。     

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。     

天津浮式LNG码头建设水动力泥沙问题研究

在对天津港海域水文泥沙特征和冲淤演变进行分析的基础上,采用二维波浪潮流和泥沙数学模型对天津浮式LNG码头建设的水动力和泥沙问题进行研究,对取排水实施前后流场变化、防波堤建设对码头前流场影响进行了计算分析,同时预报了港池、航道正常年淤强以及一场大风期间淤积厚度,并通过资料分析得到泄洪排涝对工程区泥沙淤积不会产生明显的影响的结论。     

多岛屿、多汊道环境下大型深水港建设中的水沙问题

洋山港海域多岛屿、多汊道,是由大、小洋山两条岛链围成的喇叭口型的海域,潮汐水道以落潮流为主、高含沙量、强潮流,泥沙运动主要以悬沙为主。通道内潮流基本为东南-西北向往复流,潮流平均流速在1.0 m/s,最大流速都在2.0 m/s以上,含沙量在1.0 kg/m3以上。根据其海域边界特点,利用任意三角形网格建立了能较好拟合洋山港海域边界的二维潮流泥沙及地形冲淤变化数学模型。应用2006年4月实测水文泥沙及地形冲淤资料进行了验证,验证结果表明,该海域潮位及定点同步垂线流速、流向、含沙量过程的计算值与实测值吻合良好,洋山港海域通道内地形冲淤变化情况和实测值接近,较好地复演了洋山港一、二期工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。     

利用水文测验资料预测海床冲淤演变趋势

利用平衡含沙量建立海床冲淤计算公式,由此导出海床冲淤指标新概念,得出海床冲淤判别式,用来预测海床冲淤演变趋势。进一步利用上海国际航运中心洋山港区全潮水文测验资料,计算出海床冲淤指标,预测该海区海床冲淤趋势,预测结果与现场实测很一致。     

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。     

通州湾滩槽地形下围堤工程对潮流条件的影响

通州湾海区地形复杂,滩槽相间,形成涨潮漫滩和落潮归槽的潮流特征;同时又是粉砂质海床,泥沙易起动易落淤。潮流是该海区的主要动力,维持着该海区的滩槽格局。针对滩槽地形下复杂的潮流条件,以通州湾港区二港池匡围一期工程为例,利用MIKE21-HD二维潮流数值模型模拟分析不同东围堤特征工况下的潮流条件,推荐渡汛前的东围堤暂建长度,以控制堤脚位置的潮流流速。