秦皇岛市人工岛工程潮流数值模拟研究

建立基于三角形网格的二维潮流数学模型,对秦皇岛市旅游休闲人工岛工程开展了潮流数值模拟研究。所建模型反映了该海域往复流形式的运动特征,流向主轴与等深线基本平行。模型结果表明:(1)人工岛建设影响范围仅限于人工岛周围局部海域。山海关港区及航道、秦皇岛港区及航道分别处于人工岛东西两侧流速减小区域内,山海关港区与秦皇岛港区间近岸水域处于流速增大区域内。(2)人工岛位置对流场影响较小,流速变化基本控制在0.10 m/s以内。最大涨、落潮流速变化分别为0.09 m/s和0.06 m/s。(3)双鱼造型轮廓光滑,水道内平均流速控制在0.36 m/s以内,最大流速为0.68 m/s。     

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。     

舟山钓梁二期围垦工程潮流泥沙数值分析

通过建立平面二维潮流泥沙数学模型并采用实测资料对模型进行验证,模拟了钓梁二期围垦工程南堤实施前后的潮流场,分析了围垦南堤建设后对螺门码头附近海域潮流的影响及冲淤变化情况。研究结果表明:围垦南堤的实施使得码头群东侧海区流速减小较明显。围垦南堤实施后钓梁湾内海域整体呈现淤积状态,平均淤积强度在0.8 m/a左右,码头前沿海域平均淤积强度约为1.1 m/a。     

人工岛内湖水体交换数值模拟研究

以海口人工岛工程为例,采用Mike21中的Flow-Model-FM模块建立水动力和保守物质对流-扩散数值模型,模拟节制闸门控制下人工岛内湖水系的流态和水体交换情况。根据设计方案计算结果,结合理论分析,通过调整节制闸门个数、位置以及局部内湖水系边界对设计方案进行优化。优化后方案有效节约了投资成本,减小了闸门附近旋转流,避免了引、排水过程中,水质较差的中湖北侧水系水体流入对水质要求较高的大圆湖水系的问题,为内湖景观水系设计和节制水闸设计提供了科学依据。     

盘锦某人工岛项目设计波要素数值模拟

针对盘锦某人工岛设计波要素的计算问题,采用MIKE21大范围波浪数学模型方法,在现状地形情况下,对工程实施前附近海域的波浪场进行模拟,计算了工程附近水域的重现期深水波要素和设计波要素。结果表明：1)外海波浪传播至工程区域时,工程位置主要受SW向及SSW向波浪作用。2)波高在-10 m等深线内变化相对较大,传播至工程区域波高衰减约50%左右。3)工程区域东西两侧为浅滩区域,波浪发生破碎,波高衰减明显。4)波浪主要沿深槽进入到工程护岸前沿,SSW向波浪的波高略大于SW向波浪。     

钦州湾滩槽地貌体系演化数值模拟研究*

钦州湾的滩槽地貌体系由东、中、西3条主要的涨、落潮水道和相间分布的沙脊(洲)组成。利用3D、无结构网格、有限体积法、并行计算的FVCOM数值模式对整个钦州湾水下地形的冲淤演变进行模拟研究。结果表明,槽冲滩淤的冲淤格局反映出潮流是塑造和维持钦州湾滩槽地貌体系演变的主导动力;钦州港对东水道2000年9月—2002年12月、2004年2月—2008年12月分别进行的3万吨级、10万吨级航道疏浚工程引起了目前的滩槽地貌体系的冲淤调整,初期强度较大,随后缓慢下降,这一调整过程将持续很长一段时间;各类工程的影响相互叠加,须密切关注。     

石浦港航道工程潮流泥沙数值模拟

分析工程海区自然条件,建立基于不规则三角形网格考虑波浪作用的潮流泥沙数学模型。在对模型进行充分验证的基础上,研究各航道方案影响下的潮流泥沙运动规律,并分析大范围海域潮流特征、进港航道口门位置流态特征、航道内横流、对周围港区影响、对潮位影响和对石浦港5个口门分流比的影响等,预测各方案泥沙回淤与莫拉克台风过程下的骤淤情况。     

南通港东灶港作业区码头工程潮流数值模拟及泥沙回淤计算分析

文章在分析南通港吕四港区东灶港作业区一港池通用码头一期工程海域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征的基础上,建立二维潮流数学模型,对工程实施后的流场变化以及港池、泊位的潮流特征进行模拟分析,计算预测工程实施后泥沙回淤情况,为方案优化比选提供技术支持.通过分析得出了工程实施后,港池及码头前沿流速较小,港池内的泥沙回淤强...     

东营港广利港区航道工程潮流场及泥沙骤淤数值模拟

防波堤和航道工程对工程海域潮流场的影响和大风浪条件下航道骤淤是东营港广利港区工程建设中的关键问题。根据搜集的资料和工程区域水文测验数据,对水动力条件、泥沙特征及岸滩演变规律进行分析研究。建立了包含潮汐和泥沙单元的数值模型,用于模拟工程施工对潮流场的影响,并计算了大风浪条件下的骤淤分布规律。结果表明：东营港广利港区具有往复流运动的不正规半日潮流特征。项目建设对口门区域的潮流场影响最大,以大潮为例,涨急、落急流速最大增幅为0.32 m/s和0.16 m/s。10 a一遇风浪条件影响下,口门附近淤强可达0.5 m以上,最大可达到1.02 m。     

冀东油田人工岛设计关键技术*

近年来冀东油田为满足滩海油藏勘探开发需要,成功建造了一系列海上人工岛.工程海域属粉砂质海岸,浅滩、深槽、沙脊交错分布,海域地形条件复杂.工程处于外海且无掩护,风浪流较大,冬季受冰冻影响且冰荷载大.滩海油藏勘探开发用人工岛,安全环保要求苛刻.这对人工岛的设计提出了较高的要求.对冀东油田人工岛设计关键技术进行总结分析,包括人工岛功能、选址、平面布置、建设标准、保滩护底措施、围堤结构、岛域吹填及地基处理、对外交通码头等人工岛设计所涉及的主要方面,可供同类工程参考.     

采用三维潮流模型分析人工岛对海湾污染物运动的影响

人工岛作为人工建造的海洋工程结构物,其嵌入必然对其附近水域的水动力特征造成影响。针对不同的人工岛建设预案,基于ECOMSED建立了大连湾海域的三维潮流模型,通过拉格朗日粒子追踪技术,采用单个粒子和粒子群模拟了大连湾水域污染物输运过程。对比分析了人工岛嵌入前后粒子运动的三维运动规律,最后从污染物扩散的角度为人工岛的规划以及排污口的布置给出推荐方案。     

天津港深水化及二港岛建设水沙环境研究

根据天津市城市总体规划和产业布局,结合天津港30万吨级航道及东疆第二港岛的建设,基于多年实测水文泥沙等资料,采用现场观测、演变分析、物理模型和数学模型等多种手段,对港口深水化及港岛工程实施后的水流泥沙运动特征及产生的环境效应问题进行了综合性试验研究,其成果为工程的建设提供了科学依据。     

某离岸人工岛平面方案论证*

在分析水文泥沙资料的基础上,采用海岸地貌、潮流数值模拟、物理模型试验等技术手段,对建于粉砂质海岸的某离岸人工岛平面方案进行研究论证.研究结果表明,人工岛的建设对流场的影响范围仅限于岛南北侧500 m和东西侧1 500m范围之内,平面布置与潮流、波浪相适应,所采取的护岛潜堤、长短平护等防护措施有效,平面布置方案合理可行.     

连云港旗台防波堤工程二维潮流泥沙数值模拟

以连云港旗台防波堤为研究背景,基于非结构网格有限体积法建立二维潮流泥沙数学模型,研究旗台防波堤建成前后港区附近潮汐、潮流与悬移质含沙量的变化,以期为日后连云港港口开发建设提供技术支持。研究认为,旗台防波堤的建设完成后,港区内外潮汐特性基本不变;港区内潮流呈减弱趋势,防波堤口门处潮流增强,防波堤内侧港区形成明显的回流区域;港区外侧高含沙量水体向外海移动,港区内最大含沙量整体降低。     

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。     

潮流泥沙数值模拟在潍坊港规划中的应用

将潮流泥沙数学模型应用于潍坊港总体规划方案比选研究。采用MIKE21软件建立潍坊港二维潮流泥沙数学模型,对总体规划的各项方案进行水流、地形冲淤、航道回淤等方面的数值计算,并进行方案间的比较分析。研究结果表明,各方案工程实施后流场无明显差别,周边地形冲淤变化不大且差别较小;航道回淤是该区域规划方案选择的关键因素,整体发展方案明显优于分离式方案;经多方面考虑离岸岛堤式方案尚不可行。     

威海港乳山港区规划方案波浪潮流泥沙数值模拟研究

文章研究了乳山港区规划方案有关的潮流泥沙问题。首先分析了工程海域的自然条件,然后采用波浪潮流泥沙数学模型对乳山港区规划方案实施后的流场、航道淤积进行了模拟研究。研究结果表明,从周围水动力及泥沙环境考虑,该港区规划方案总体是可行的,但需注意拦门沙段航道淤积问题。     

江苏如东人工岛工程对周边海域水动力的影响

利用MIKE21软件水动力模块建立和验证了西太阳沙二维潮流数学模型,并将该模型应用到工程项目中,分析了工程前后水动力条件的变化。应用结果表明:人工岛方案实施后整体流场基本不变,即使出现流速、流向的变化也仅局限在人工岛周围的局部区域,对烂沙洋深槽流场不会产生影响。因此,在现状纵横岸线边界条件下,实施人工岛工程后,要维持工程附近的滩槽稳定,潮流优势是关键,所以在实施任何建港或围垦工程时都必须以维持现状水流特征和动力环境为前提,应尽量消除不稳定因素,以保证烂沙洋海域滩槽的稳定。     

汉班托塔港二期工程西人工岛方案对岸滩演变的影响

针对斯里兰卡汉班托塔(Hanbantota)港二期工程西人工岛建设可能造成的岸滩侵蚀或堆积变化,以及可能对防波堤口门区波浪和泥沙淤积产生的影响等关键问题,采用多次现场岸滩调查和断面测量获取基础数据、结合卫星遥感资料、沿岸输沙计算和模型试验研究的方法进行综合研究。结果表明:西人工岛对岸滩的影响只发生在西侧拦沙堤附近范围,会使防波堤口门区的波高增大5%～10%,但不会影响船舶安全进出港;其建设能适当减小防波堤口门区及口门外进港航道的泥沙淤积。研究成果可供在较大规模砂质海岸上设计和建造人工岛等港工建筑物参考。     

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。