环抱式港池水体交换与改善措施研究*

环抱式港池既有防浪挡沙的优势,也有港区内外水体交换不畅的不足.以规划中的连云港港徐圩港区为例,利用对流扩散模型,模拟计算潮流作用下环抱式港池水体半交换周期,研究探讨改善港池水质的工程措施及其效果.研究结果表明:水动力条件是影响港池水体半交换周期的主要因素,包括作用的潮型和港池位置;工程措施的效果取决于其对水动力条件的改善程度和水体交换量的大小.     

环抱式单口门港池水体交换能力研究

沿海港口的环抱式单口门港池可起到防浪和减少泥沙回淤的作用,但此种港池布置对于港区内外水体交换是不利的.在港池1:2门朝向正对波浪情况下,港池水体随涨潮流增加、落潮流减小而出现港池内水位涌高,导致港池内外水体交换量减小、港池水环境容量下降.以浙江台州温岭港为例,在单纯潮流及波流共同作用两种水情下,通过模拟规划方案下港池内外水质点运动轨迹变化及计算口门通过潮量的变化来探讨该类型港池对污染物输移及水体交换方面的特点,并提出相应的解决办法.     

基于改善水体交换能力的环抱式长港池布置优化

针对单口门环抱式长港池水体交换不畅的问题,以大连港太平湾港区为例,提出开辟港池底部与外海水体交换通道的布置方案.利用平面二维水动力及水体交换模型,研究港池底部通道不同开口宽度和底高程对水体交换能力的影响.结果表明:港池底部通道开口后,港池水体交换能力可以提高30％以上,而通道底高程影响较小.研究成果对于环抱式长港池规划...     

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。     

南通港吕四港区环抱式港池进港航道总体方案探讨

根据多年来水文泥沙研究成果,分析小庙洪南水道区域粉沙质海岸泥沙运动特性,提出"整治与疏浚"相结合的航道建设原则,确定合理的防沙堤尺度,采用超挖备淤以及航道备淤分段取值的设计方案,解决了环抱式港池建设的关键技术问题。     

通州湾港区水交换能力提升技术研究

通州湾港区拟建南、北两个窄长形的环抱式港池,新规划码头向东延伸约20 km,与南侧的吕四港区形成了仅有东面开口的环抱式港湾.针对拟建南、北两个港池及上述环抱式港湾都将面临着水体交换不足的问题,提出在新建港区北侧围建一块可供创造生态湿地的蓄水水域,涨潮时利用闸门开启蓄水;落潮时闭锁闸门使得蓄水水域的水位始终保持在较高水位...     

基于数值水槽的半封闭港池水体交换能力研究

通过数值水槽研究了半封闭式港池水体交换问题,研究表明,当防波堤为实堤时,港池口门垂直于主流运动方向时,港池内水体交换能力较强。当考虑透水防波堤时,在平行主流方向的防波堤上增加透水堤,有利于提升港池内外水体交换效率。将数值水槽的研究成果应用于福建某渔港建设,成果得到了较好的检验。     

钦州湾湾口填海对茅尾海水交换能力的影响

以溶解态的保守物质作为示踪剂,建立茅尾海水交换平面二维数学模型,采用开边界污染物浓度梯度与内侧一致假定考虑了边界污染物回归,计算分析了钦州湾湾口两侧大范围填海工程对茅尾海纳潮量和水体半交换周期的影响情况。研究表明：龙门海峡通道顺畅是维持茅尾海纳潮量的关键因素,湾口宽度保持9.4 km以上茅尾海内纳潮量和水体半交换周期基本不受湾口填海工程影响。     

规划工程建设对渤海湾水交换能力的影响

建立了渤海平面二维水动力数学模型和平面二维对流扩散模型,使用有限差分的ADI方法对模型进行离散,模拟了渤海湾内规划工程建设前后的交换率,得到了渤海湾水交换能力的空间分布。研究结果表明,渤海湾西南部地区的水交换能力最差,规划工程实施后,渤海湾湾口至湾顶的中间带区域交换率增大,增幅最大可达50%以上,其余大部分区域交换能力减小。     

基于纳潮差分析人工岛对海湾水环境的影响*

针对大连湾人工岛的建设预案,在人工岛多种长度及宽度的组合条件下,运用MIKE21 flow model模块进行人工岛建设前、后的海湾流场模拟,在纳潮差的概念下,探讨研究嵌入人工岛后海湾水体交换的变化规律,进而评价人工岛对海湾水环境的影响。在不同的人工岛功能定位前提下,综合考虑人工岛和水体交换的诸多因素,分别给出了可供规划参考的人工岛推荐方案。     

取水工程对港内水流条件及泥沙回淤的影响

针对取水工程对港池内水流及泥沙影响问题,以黄骅港综合港区港池取水工程为例,通过在分析工程区域自然条件和泥沙条件的基础上建立三维数学模型的方法,从潮流、泥沙角度分析各取水方案对港池内水流条件和泥沙回淤的影响。结果表明:取水工程实施后整个港池内流速均不大,除取水口外,流速均在0.1 m/s以下。取水工程不会造成周边水域泥沙场的改变,对进港航道及港池淤积影响不大。取水工程实施后在设计最大取水流量范围内不会影响港口的正常运行。