长江口综合整治工程波要素计算方法

长江口位于开敞海域,波浪随季节变化,波况极为复杂。工程水域的设计波要素关系到海塘防洪安全,对于长江口综合整治工程有着重要影响。采用经验公式和数学模型两种方法计算长江口海域的波浪。研究结果表明,两种方法计算的平均波高相近;数学模型计算的波周期更符合波浪传播变形规律,经验公式计算的波周期偏保守、对工程来说偏安全。对两种计算方法的优缺点进行了比较分析。建议采用数学模型计算长江口水域的波要素,并采用经验公式进行复核。必要时结合波浪实测数据和物理模型,提高计算结果的准确性,为长江口综合整治工程提供可靠的设计波要素。     

历史台风天气图法推算海岸工程设计波要素*

对于海岸工程设计波要素可以应用多种方法进行推算,最理想的还是要依据所能取得的资料来选择合适的方法。采用历史台风天气图法推算海岸工程设计波要素,以如东人工岛设计波要素推算为例,利用该方法推求不同重现期设计波要素。结果表明,在缺少长期实测风数据的情况下,选择历史台风天气图推算法能推算工程区设计波要素,从而为工程提供设计依据。     

海岸工程设计波要素推算方法探讨——以如东人工岛设计波要素推算为例

以如东人工岛设计波要素推算为例,分别利用历史台风天气图推算法和设计风速推算法推求不同重现期设计波要素并进行对比分析。结果表明,两种方法各有优劣,但历史台风天气图推算法的计算精度比设计风速推算法的精度差,为了安全起见,建议采用设计风速推算法。     

盾构施工对地表沉降影响的预估

以杭州地铁1号线过江隧道为背景,采用经验公式法和有限元数值模拟方法研究分析盾构隧道施工引起的钱塘江北岸标准海塘地表沉降规律,比较两种方法的计算结果,验证了有限元数值模型的合理性,为隧道工程的顺利实施提供参考依据。     

高桩码头设计中波浪力计算方法的探讨

透空式高桩码头上部结构与波浪相互作用的问题非常复杂,现行规范找不到计算依据。在无规范依据情况下, 高桩码头设计时一般采用《海港码头结构设计手册》中进行波对码头上部结构作用力公式进行计算。根据设计手册相关 公式,提出了采用AutoCAD制图软件绘制理论波面的图形计算方法。并通过在AutoCAD中调整波面与码头结构断面相对位 置,分工况计算了某工程实例,供工程设计时参考。     

块石在水流作用下的稳定性研究

采用目前常用的经验公式计算和物理模型试验的方法,对印尼某燃煤电站工程防冲块石的稳定性进行研究,提出了试验时块石在水流作用下抗冲稳定的判定标准;各公式中,航道整治工程技术规范和伊兹巴什公式计算结果较为接近,可在试验前和相关设计中采用;对2种研究方法所得结果进行的简单对比表明,2种方法仍存在较大差异,建议在进行类似项目研究时采用物理模型试验研究的方法对设计进行论证和检验。     

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。     

斜坡式防波堤堤后波高试验研究

通过斜坡式防波堤物理模型试验，研究堤后次生波波浪透射系数的变化规律，建立了堤顶相对出水高度H_c/H_s和相对堤顶宽度B/H_s与波高透射系数的关系并拟合非线性回归公式。同时采用本文拟合公式和经验公式对不同工况下的堤后次生波波高进行计算，并与试验结果对比。结果表明，本文拟合公式与试验结果最为吻合，具有良好的适用性，然后分析了其他经验公式计算结果的差异性。该成果可为工程实际以及由斜坡式防波堤堤顶允许越浪生成的堤后次生波计算提供参考依据。     

椭圆余弦波理论在波峰面上升高度计算中的应用

在开敞式高桩码头的设计中,波峰面上升高度是确定上部结构顶面高程的重要因素。针对波峰面上升高度的计算理论问题,对二阶斯托克斯波和椭圆余弦波理论进行论述。结合西非某工程案例,采用不同理论计算各控制点的波要素。结果表明:在长周期波浪作用海域,计算波峰面上升高度前应首先计算相对水深,当d0.125L时,采用二阶斯托克斯波理论计算结果误差较大,采用椭圆余弦波理论计算结果更符合实际情况。     

崇明海塘达标工程区域岸滩演变分析

为给崇明岛海塘达标工程提供泥沙运动及冲淤演变情况进行分析,本文利用2011～2017年的水深测量资料,采用数值分析技术研究了近年来长江口岸滩演变趋势。进一步结合数值模拟,采用ADCIRC潮流模型对长江口进行计算及验证,为岸滩演变分析提供水动力条件。建立以窦国仁公式为基础的泥沙数值模型,模拟工程区域内的岸滩冲淤演变情况,为海塘达标工程提供设计依据,并给出意见和建议。     

渔船不规则波中阻力增值预报

一、前言渔船在波浪中航速的正确预报,对于渔船的渔捞作业和航行性能有重要作用。因此,在渔船设计初期应能估算不规则波中阻力的平均增加。为此,我们利用近年来在上海交通大学船舶流体力学研究室对我国比较典型的五艘渔船船模进行的耐波性试验结果,分析它们在规则波中迎浪时不同航速的阻力增值。采用Jinkine和Ferdinande方法进行回归分析,给出了不同尺度要素的渔船在规则波中阻力增值无因次系数的计算式。针对三个航区选取了三个波谱公式,计算一系列主尺度要素、航速的渔船在不同有义波高时的不规则波中阻力增值。给出了供设计计算的不规则波中阻力平均增值的近似公式和曲线。     

SWAN与CGWAVE嵌套模型在设计波要素计算中的联合应用

以舟山东福山岛码头为例,利用SWAN与CGWAVE建立的大、小范围波浪嵌套模型对码头附近海域进行波浪计算,经验证表明大范围计算结果准确性较好,从中提取-50 m等深线处波要素作为小范围边界条件,利用CGWAVE模型对码头附近海区进行小范围波浪计算,并提取码头前沿波要素并进行分析。研究结果表明SWAN与CGWAVE模型的联合应用在东福山岛码头设计波浪计算中具有良好的适应性,为港口工程的设计、建设提供了科学依据和理论借鉴。     

桥区限制性航道通过能力研究

结合船舶领域概念及桥区限制性航道船舶航速公式,采用标准船型船舶吨位与船舶长度最小二乘回归分析推求两者关系。引入加权平均船型概念,建立桥区限制性航道通过能力计算模型。结合工程实际情况,通过与以往公式进行对比认为,文章提出的方法结果较为准确,计算过程简单,具有较高的实用价值。     

黄河兰州城区段航道设计通航水位分析

黄河兰州城区河段受刘家峡水电站、小峡水电站等综合调节作用，河段水文条件变化复杂。为合理确定设计通航水位，根据河段水文特性及兰州站水位-流量变化关系，基于综合历时法、保证率频率法及图解适线法确定设计流量，采用曼宁公式并结合枢纽调度运行方式确定该河段下游末端相应的设计水位，建立一维数学模型对设计通航水位进行研究，得出黄河兰州城区段航道设计通航水位值。结果表明：设计最高通航流量下，工程河段为天然状态，可按3 a一遇流量与曼宁公式法推求尾门水位组合计算沿程设计最高通航水位；设计最低通航流量下，工程河段受小峡水电站回水影响，宜按90%保证率流量与小峡水电站坝前水位组合计算沿程设计最低通航水位。     

湄洲湾海域波浪数值模拟研究

湄洲湾及周边外海地形多变、岛礁众多,湾内波浪传波机制复杂。为了了解该海域的波浪分布特征,采用MIKE 21 SW模块建立了湄洲湾海域波浪数值模型,获得工程区波浪要素。同时将数值模型结果与莆田公式计算值进行对比,说明了数值解的合理性。相关方法和结果可为今后湄洲湾内工程波浪要素的推算提供借鉴。     

小水线面双体船螺旋桨脉动压力预报方法研究

小水线面双体船(SWATH)因其优异的耐波性能成为当前重要的高性能船舶之一。针对某SWATH试验船,分别采用经验公式估算方法、CFD数值计算方法和船模试验测试方法对其螺旋桨脉动压力进行了预报分析。结果表明,SWATH船在无空泡状态下螺旋桨脉动压力整体较小,在早期设计阶段可以用常用的经验公式进行初步估算;CFD数值计算方法能满足实际工程需要,为SWATH船螺旋桨脉动压力计算和艉部振动控制提供了参考。     

金沙江(水富至宜宾)航道整治工程设计最低通航水位的推求

在深入分析金沙江段航道天然设计流量和水电站调度运行方式的基础上,采用电站设计日调节流量计算推求方法,结合南京水利科学研究院"向家坝下游一维非恒定流数值计算的分析"的成果,计算确定了研究河段航道整治工程的设计最低通航水位。     

珊瑚礁灰岩地基的沉降计算方法

珊瑚礁灰岩作为一种特殊的岩土类型,研究其工程力学性质对促进沿海珊瑚礁地区的工程建设具有重要意义。通过对比珊瑚礁灰岩与砂性土在工程性质上存在的差异,得出港口工程规范中沉降的计算方法在珊瑚礁地基应用的局限性。在此基础上,采用Schmertmann经验(半经验)公式法和欧标SPT法对苏丹一个已建的重力式码头进行设计复核。结果表明,采用基于SPT指标的经验(半经验)公式对珊瑚礁灰岩地基沉降计算具有较强的可操作性和适用性,可为类似工程提供参考。     

生态护岸通水孔参数设计方法

针对生态护岸通水孔无统一设计标准的问题,进行了生态护岸通水孔参数设计方法的研究。以波能分布为切入点,推导了生态护岸通水孔后波高的计算公式,并对该公式进行工程应用的简化。提出生态护岸通水孔参数的设计方法,并进行工程算例验证。结果表明,简化计算可以满足工程应用的精度需要,可为类似工程中通水孔的设计提供思路。     

规范法深水风浪要素计算图的修正

在缺少海洋水文观测资料的情况下,利用风浪要素计算图确定风浪尺度是工程人员推算设计波浪的简便方法。本文根据《海港水文规范》中推荐的方法和基本公式,绘制了深水风浪要素计算图,对现行规范中的计算图进行了修正。