某船舶修造工程对附近水域影响数值分析

利用平面二维浅水潮波运动方程和连续方程,结合1个实测潮位站和4个实测潮流点资料进行验证,得出较为符合实际的流场对工程附近的流场、冲淤影响及COD引起的水质进行分析。结果表明:围填西南侧产生一流速增大区,围填及码头附近产生一流速减小区;冲淤平衡后最大淤积量为1.2 m,冲刷量在0.1～0.3 m;COD在正常和事故排放情况下,对附近敏感点不造成影响。     

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。     

台州湾浅滩取土区方案优化研究*

采用潮流数学模型和地形冲淤预报模式相结合的方法,探讨台州湾浅滩取土区长宽比和不同的实施方案下对流场和航道冲淤的影响,为取土区的方案优化提供科学依据.研究表明:台州湾浅滩取土区开挖后对工程区附近的流场和地形冲淤变化的影响相对较大,取土区3 km以外的区域影响幅度显著减小.在取土区容积一定的情况下,长宽比和长深比越小,对大范围流场和椒江口主航道冲淤变化的影响越小;与全开挖方案相比,分仓开挖方案对航道淤积的影响可减少约30％左右.     

台山核电厂重要厂用水系统纳潮取水口潮流及泥沙研究

文章研究了台山核电厂重要厂用水系统纳潮取水工程。根据实测资料分析了自然条件和岸滩演变。分别建立了工程海区二维波浪、潮流、泥沙数学模型,并根据实测资料对夏季和冬季全潮水文进行了验证。在经验证的数学模型基础上,研究了重要厂用水系统纳潮取水工程实施后的潮流变化及泥沙回淤情况。结果表明,重要厂用水系统纳潮取水工程实施后,流场变化仅局限于安全取水工程附近小范围海域,进水前池附近水域泥沙年冲淤和骤淤都不大。因此,从潮流、泥沙角度考虑,重要厂用水系统纳潮取水工程是可行的。     

仙草潭修造船工程对附近水域影响数值分析

利用平面二维浅水潮波方程,在对实测资料良好验证的基础上,得到舟山海区较为符合实际的流场,并分析了仙草潭修造船工程对周边海区水流、泥沙的影响及污水排放引起的水质变化.结果表明:围堤东南侧及#1码头西北侧流速增大,围堤及码头附近的其余水域流速减小;冲淤平衡后高鳖山码头和材料码头处的最大淤积量可达2.0 m,需根据工程需要进行疏浚,不影响航道及其它码头的正常运营;污染物排放对敏感点几乎无影响,但应坚决避免石油事故排放的发生以保证海区水质.     

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。     

通州湾建港工程对辐射沙洲海域潮流泥沙条件的影响

本文借助南通市通州湾造港工程规划构建二维潮流泥沙模型,进行水流泥沙数值模拟,对工程前后水动力及泥沙冲淤情况进行对比分析,以期得出造港工程对周围水动力环境以及辐射沙脊群整体潮流场的影响,预测工程实施后水道深槽冲淤情况,从而验证通州湾造港工程的实际可行性。数模计算结果可见建港工程对局部区域内水动力条件影响明显,对大范围潮流场影响甚微,港区规划内预测泥沙淤积量在接受范围以内。     

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。     

舟山绿色石化围垦工程前后冲淤特性研究

海涂围垦工程对周边水动力、泥沙冲淤以及生态环境有较大影响.文章采用MIKE21水动力模块对舟山绿色石化围垦工程前后的水动力变化进行对比分析,并结合经验公式对泥沙冲淤进行了详细研究.结果表明,该工程海域整体潮流运动以往复流为主,围垦工程设计以顺应潮流运动方向为指导,工程前后大范围的流场改变较小,仅在工程周边受岸线改变的小...     

人工岛工程对河口行洪冲淤的影响分析

以秦皇岛汤河河口人工岛在建工程为背景,采用大、小两重模型嵌套的方式,建立二维平面水动力-泥沙数学模型。在验证模型可行性的基础上,分析了50 a一遇设计洪水条件下工程区的水动力及泥沙冲淤特性,并进一步阐述了人工岛工程建设对工程区流场变化规律、河口冲淤规律以及工程区附近泥沙分布规律的影响。研究表明,在实施河道清淤的情况下,人工岛的建立并不会增加河口工程区附近的泥沙淤积,相反在清淤工程和梭形岛分流作用的影响下,泥沙淤积量有所减少。     

挟沙水流引起底床冲淤变化的数值模拟

本模型为垂向二维数学模型,以修正的NS方程为基础,采用粒子Level Set方法和对流扩散方程分别模拟自由水面和悬沙运动,根据底床物质质量平衡的原则计算底床变形,可模拟水流引起的底床冲淤变化.该模型将水流模型扩展到泥沙运动领域,以二相流概念简化自由水面边界条件,模拟悬沙、底沙和底床变形;采用固定的笛卡尔坐标,不需重新划...     

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。     

长江双涧沙整治工程异常冲刷原因分析及有关施工停歇的思考

2016年汛期长江发生流域性大洪水,南京以下12.5 m深水航道二期工程整治工程因环保要求处于施工停歇期,期间双涧沙头部潜堤工程区域发生异常冲刷。采用水流数学模型和理论分析方法,复演了阶段工程状态相应水情下工程水域流场及流态,揭示工程护底范围内、外发生的异常冲刷原因,取得有关软体排护底设计的深化认识,并探讨因施工停歇要求设计、施工及管理等各方将面临新的工作,可供类似工程建设时参考。     

泉州湾秀涂人工岛建设对周边水沙条件的影响

通过分析泉州湾自然条件,采用数学模型从水动力、流态、冲淤等方面讨论了泉州湾秀涂人工岛建成前后对水沙环境的影响。研究表明:人工岛建成后减少纳潮量约2%,归顺了人工岛周边水流流态,但对局部流场有一定影响;人工岛建成后固化了部分浅滩沙源,宏观冲淤影响幅度可控。可为类似工程的开发与保护提供参考。     

施工期强越浪作用下围区板桩墙预留龙口局部冲刷研究

龙口位置属于流速骤然增大区且流场复杂,准确预测冲刷形态对龙口结构设计和安全运行具有重要意义。依托海外某大型围海造陆港口工程,借助CFD软件,对施工期强越浪作用下不同结构龙口局部冲刷特点进行了三维数值计算,得到了龙口周围流场分布规律和局部冲刷形态,对冲刷防护提出了针对性建议。结果表明:龙口周围流场复杂但存在一定规律,其特点与龙口局部冲刷因素存在一定对应关系。龙口区域设置挡砂结构,其下方存在淘刷风险,易形成冲刷通道,发展到一定程度,将扰乱龙口后方原有流场,加剧龙口底部和后方的冲刷程度。     

青岛碱厂温排水对娄山河口附近水环境的影响预测

采用二维有限元数学模型,对青岛碱厂白泥脱硫废水排放在胶州湾水动力作用下夏季和冬季不同温升的扩散范围进行了预测,并根据不同温升的影响范围分析评估对娄山河口附近海洋生物的影响情况。预测结果表明,白泥脱硫废水温升排放,在夏季影响较冬季小,夏季时温升超一、二类水质的面积为0.30 km2,离排放口的最远距离为0.78 km,没有超三、四类水质的水域;冬季时温升超一、二类水质的面积为1.24 km2,离排放口的最远距离为1.82 km,超三、四类水质的水域面积为0.35 km2,离排放口的最远距离为0.81 km。冬季温升较高,会对生态环境产生一定的不利影响。     

西江长洲枢纽库尾段采砂工程对航道通航水流条件的影响

西江航道桂平航运枢纽—长洲水利枢纽之间存在约34 km的水位未衔接段,而大藤峡水利枢纽建设选取的江口料场位于长洲枢纽库区回水末端和上游附近滩段。为研究库尾段采砂工程对上游通航水流条件的影响,须同步考虑上游来水和下游库区回水的变化,建立桂平三江口上游黔江河段16 km和桂平枢纽—长洲枢纽约156 km的长河段二维水流数学模型,分析采砂工程对航道通航水流条件的影响。结果表明,采砂工程实施后上游桂平航运枢纽引航道水位降落0.09 m,布岭沙弯道凸岸侧边滩挖除引起主流一定左偏。整体上,除设计流量外,库尾段采砂工程对航道水流条件影响较小。     

丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究

针对整治建筑物冲刷问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程,研究探讨了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理。基于河流动力学基础理论,分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式,经非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定,效果良好,适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算,从冲刷计算原理看,同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算。对其中有关冲刷深度半经验半理论公式的主要研究成果进行了系统总结。     

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。