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。     

大连海上机场人工岛护岸结构整体波浪物理模型试验研究

采用JONSWAP谱,以不同波浪入射方向对大连海上机场人工岛护岸结构进行了整体波浪物理模型试验。试验表明,对于设计给出的斜坡护岸形式,在极端高水位、波浪重现期为100 a和200 a的情况下,布置于东侧、北侧和西侧护岸护底块石、胸墙、扭王字块分别为3、5、7 t时均能够保持稳定。这一试验结果为人工岛护岸结构的优化提供了科学依据。     

船舶开口宽度对极限强度影响研究

主要针对江海直达集装箱船舶宽扁和大开口的特点,研究不同开口尺寸对其极限强度的影响.通过逐步破坏法验证非线性有限元在船舶极限强度计算上的可行性.在此基础上利用非线性有限元方法探讨这类大开口船舶在极限破坏时的崩溃机理和极值载荷,总结不同开口尺寸对极限强度的影响.     

港口建设对水动力和水环境的综合影响

港口建设会造成一定的海洋环境影响,使得周边海域的水动力条件发生改变,对水环境质量也会产生影响。采用平面二维数值模型MIKE21FM,预测了港口建设后对水动力环境的影响。通过添加平面二维非恒定的对流-扩散模块,进行悬浮物扩散预测。废水排放预测采用物质输运方程,通过差分数值模拟方法模拟典型污染物浓度场,分析了废水排放对水质的影响。在围堰的掩护作用下,港区内涨落潮流速均有较大幅度的降低,各港池内的流速均在0.25 m/s以下。围填海疏浚影响主要集中于疏浚作业点周围300 m范围内,且废水排放各类污染物的最大扩散范围控制在400 m以内。结论可为港口区域规划、设计、建设提供参考和依据。     

海上滑行时两栖车辆的水动力特性数值计算

为了提高海上滑行时两栖车辆的动力控制能力,进行海上滑行时两栖车辆的水动力特性数值计算分析,结合力学控制方法进行两栖车辆的水动力建模和控制优化。提出基于运动力学和阻尼力反馈调节的海上滑行时两栖车辆水动力解算模型,构建两栖车辆在海上滑行时的运动学模型和动力学模型,根据滑行时的阻尼力和水动力进行平衡性控制,在考虑小扰动和稳态误差干扰下,根据两栖车辆的受力情况进行阻尼反馈调节,提高两栖车辆的滑行控制能力,并实现两栖车辆的水动力特性数值优化解算。仿真结果表明,通过对两栖车辆的水动力特性数值计算,提高两栖车辆的海上滑行稳定控制性能,输出动态平稳性较好。     

钱塘江河口围涂工程对杭州湾水动力和水环境的影响

基于钱塘江河口特殊的自然特征,自20世纪60年代开始,钱塘江河口进行了大范围的治江围涂。由MIKE软件建立了杭州湾水动力水质模型,探讨钱塘江河口围涂工程对杭州湾潮流场、盐度场以及水质的影响。研究结果表明,仅在工程区域附近影响了杭州湾水域的水动力特征,使得河口区的流速增大;围涂工程使得湾内盐度等值线后退,有效地减弱了杭州湾的盐水入侵;工程后随钱塘江而来的污染物得到了更快的扩散稀释,减弱了河口区水体的污染。     

外海开敞海域双峰谱混合浪对海上风电场施工作业的影响探讨

对风浪、涌浪及混合浪的成因进行了总结,并论述了外海开敞海域混合浪常以双峰谱形式出现的原因.采用低频涌浪和高频风浪叠加的方法给出了双峰谱波浪的表达形式.结合某打桩船的运动响应数据,分析了单独低频涌浪、单独高频风浪和混合浪分别激励下的打桩船垂荡运动响应.计算结果表明原本在混合浪双峰谱中能量并不显著的低频涌浪是激励打桩船剧烈...     

海盗威胁对海上施工的影响

几乎是在人类远洋航行开始的时候,海盗就已经在公海存在了。最初,他们仅仅关注货物与船舶本身,而近年来不仅仅海盗袭击的频率显著提升,其目的更是转向了绑架及要求人员与货物的赎金。由于这两方面的因素,将对我们在海盗频繁活动区域的海缆施工造成很大影响。本文主要讨论了我们在这些区域施工时,为了减少这些影响所需要考虑的主要步骤。     

波浪对海上施工平台砰击作用的试验研究II:不规则波

为研究施工平台下表面在波浪场中可能受到的砰击荷载,通过几何比尺为1?50的物理模型试验开展了不规则波对不同倾角和不同高度海上平台的砰击作用三维水池试验研究,讨论了入射有效波高、相对板长、平台净空高度和平台倾角与波浪砰击压强和砰击压力的关系。研究结果表明,平台在不规则波作用下的砰击压强及砰击压力极值具有随机性,经过傅里叶变换,其作用周期与波浪周期一致,并存在明显的高阶成分;5个倾角平台受到的砰击压力随着相对板长的增大而减小,即长波引起的砰击力较大,短波造成的砰击力较小;考虑波浪要素及结构倾角和平台净空高度等因素的影响,给出不规则波作用下固定式海上施工平台下表面受到波浪砰击力有效值的计算表达式,可快速得到平台受到的波浪砰击力,并分析了规则波和不规则波引起砰击力的关系。     

波浪对海上施工平台砰击作用的试验研究Ⅰ:规则波浪

为探究施工平台下表面在波浪场中可能受到的砰击荷载,文章通过几何比尺为1?50的物理模型开展了规则波对不同倾角和不同高度海上平台的砰击作用三维水池试验研究,讨论了入射波高、相对板长、平台相对高度与平台倾角与波浪砰击压强和砰击压力的关系。研究结果表明：规则波作用下波浪对平台的砰击压强及砰击压力具有随机性和周期性,高阶波浪砰击力明显;五个倾角平台受到的砰击压力随着相对板长的增大而减小;考虑波浪要素及结构倾角和平台净空高度等因素的影响,拟合出规则波作用下固定式海上施工平台下表面受到波浪砰击力的计算公式,可为规则波作用下的砰击力快速计算提供有益帮助。     

大连海上机场人工岛越浪量物模试验

通过分析大连海上机场人工岛水域的波浪要素,采用JONSWAP谱,以不同波浪入射方向对人工岛挡浪墙越浪量开展物模试验。试验表明,对于设计给出的挡浪墙断面,在极端高水位、波浪重现期为100 a和200 a的情况下,各方向挡浪墙的越浪量可以满足设计要求。越浪量物模试验的结果为人工岛护岸结构的优化提供了科学依据。     

旋喷桩单桩施工引起的孔隙水压力数值模拟

为研究高压旋喷桩施工引起孔隙水压力的变化规律,以某滨海区域一工程现场试验为基础,建立数值分析模型,对高压旋喷桩施工进行模拟。结果表明:不同深度处的土体孔隙水压力沿径向基本呈对数衰减,孔隙水压力沿深度大体上呈递减趋势,局部出现拐点,有覆土情况下的有限元计算值更接近实测数据,深层有限元计算方法得出的孔隙水压力的消散过程与实测数据拟合较好,且随着深度减小误差增大,随着注浆压力的增大,孔隙水压力也增加。     

基于生态环境影响的污水海洋离岸排放口选址研究

在综合大量已有研究成果及经验的基础上,对排海工程排污口选划的原则与方法进行分析,着重介绍了基于二维污染物扩散模型的水环境影响析法、生物损害分析法以及基于加权评分的工程技术经济分析法,并以曹妃甸某排海工程为例对排污口进行选划研究。结果表明:将综合考虑多种影响因素的选划方法应用于排污口的选划研究是可行的,且有利于排污口的环保、经济排放;同一工况条件下,对海洋生态环境影响起主要作用的因素为纳污海域的水动力情况以及生物资源分布情况。在排污口的选划过程中,应充分考虑各种影响因素,在经济条件允许的情况下,应尽可能地将排污口布置于水深较大、扩散条件较好、海洋生物稀疏、远离环境保护目标的地方。     

黄塔高速公路修建对沿线生态环境影响研究

拟建公路位于皖南中、低山丘陵地区，公路建设对当地自然生态环境有着重要的影响。本文通过自然生境、生物多样性等角度，分析工程建设给沿线环境带来的影响，并提出相应的减缓措施，为下一步工程建设中环保措施提供参考。     

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。     

施工期悬沙扩散对电厂取水影响的数值模拟研究

以某电厂工程为背景,采用二维潮流、泥沙数学模型的研究手段,对施工期间由于围堤建设、基建挖泥等引起的悬浮泥沙扩散对高温堆取水的影响进行了模拟研究,计算了高温堆运行阶段取水口处的最大含沙量,预测了取水口附近的泥沙淤积厚度。研究结果表明:(1)施工期高温堆运行阶段,涨潮对取水口的影响要大于落潮;(2)高温堆取水口处悬沙含量最大在0.135 kg/m3,满足施工期间高温堆取水口处悬沙含量不大于0.2 kg/m3的要求,同时高温堆所在的北侧取水明渠内,泥沙每天淤积在0.2 mm至0.5 mm范围,这种量级的淤积对高温堆的取水以及整个北侧明渠的泥沙淤积影响是很小的,短期施工不会产生强淤影响高温堆取水安全。     

水下爆炸荷载作用下水面舰船设备冲击环境预报方法研究

利用MSC.DYTRAN有限元软件,采用冲击谱的描述方法,以舰艇结构加速度响应作为输入,对大型舰船设备在水下爆炸荷载作用下的冲击环境进行数值仿真。在分析该类型舰船设备冲击环境特点的基础上,通过对不同爆炸冲击因子作用下数值仿真结果的对比分析,归纳出爆炸冲击因子与设备冲击环境关系,并给出水面舰船设备冲击环境的预报公式。该预报公式计算结果与采用有限元方法得到的数值计算结果吻合良好。     

西江航电枢纽二期工程营运初期对西江水环境的影响调查

将西江航电枢纽二期工程营运初期水文流量和水质监测结果与工程建设前进行对比,结果表明,枢纽营运前后坝址附近水位虽随着大坝的形成有了较大变化,但月平均流量没有发生变化,没有因为水文流量的变化对西江水环境质量产生影响。水质监测结果进一步显示,枢纽投入试营运后,没有造成水质的恶化,调查水域的水质已达到地表水环境质量标准中的Ⅱ类水质标准。综合分析认为,西江航电枢纽二期工程的初期营运没有对西江调查水域水环境质量造成明显的不利影响。     

临水船闸基坑水泥土搅拌桩施工对围堰的影响

临水船闸基坑由于需要提供坑内较大作业空间而较多地采用重力式水泥土搅拌桩作为支护结构,基坑外侧常采用钢板桩作为临时的挡水围堰。针对水泥土搅拌桩施工过程对钢板桩围堰产生位移过大的问题,以某船闸基坑为例,采用数值模拟与现场监测数据相结合的方法研究搅拌桩施工过程中对于钢板桩临时围堰的影响,分析钢板桩围堰变形过大的原因。通过现场孔隙水压力试验得出搅拌桩施工过程中土体孔压在深度和宽度上的变化规律和水泥土搅拌桩施工对周围土体的影响范围,并提出一种钢板桩围堰变形过大的解决方案。本研究可为类似基坑的设计和施工提供借鉴。