潜堤对平均沿岸流及沿岸流不稳定的影响

潜堤是防止海岸侵蚀的常用护岸建筑物,准确的掌握潜堤前后水动力特性十分必要.本文以斜坡上梯形潜堤为研究对象,基于港池沿岸流实验,通过变换潜堤的位置来分析潜堤对平均沿岸流的影响,通过增加潜堤来观察其对沿岸流不稳定波动频率的影响.结果表明,潜堤离岸越近,垂直岸方向的沿岸流分布有向岸偏移的趋势,同时,会使得沿岸方向上游流速增加越大,使总的沿岸方向的流速分布更均匀;增加潜堤会使沿岸流不稳定某些频率的波动明显加强,同时也会使沿岸流不稳定波动出现新的高频部分.     

缓坡海岸平均沿岸流实验研究与数值模拟

沿岸流研究对海岸工程具有重要的应用价值。为了更深入地研究沿岸流特征,文章对1∶100和1∶40两个较缓坡条件下的沿岸流进行了实验研究,弥补了现有实验研究主要针对较陡坡情况,不具有代表性的弊端,并通过数值模拟进一步阐述了缓坡情况下的平均沿岸流不同于陡坡情况下的物理机理。主要特色与创新有：第一、通过物理模型实验研究发现了1∶100坡度地形条件下存在不同于1∶40坡度情况下的平均沿岸流速度分布特征：前者海岸一侧平均沿岸流分布呈下凹趋势,而后者呈上凸的趋势。第二、通过平均沿岸流数值模型对1∶100和1∶40缓坡沿岸流的不同特征进行数值模拟,找出了影响平均沿岸流速度剖面特征的主要因素为破波带内波高分布和水底摩擦力表达式的选取不同,且对后者更为敏感。1∶100坡度海岸沿岸流速度剖面可由水流型水底摩擦力来计算出,而1∶40坡度海岸沿岸流速度剖面可由波浪型水底摩擦力来计算出。第三、在此基础上进一步给出了缓坡情况下二次破碎波高和波浪增减水的分布特征。     

沿岸流循环系统生流实验装置的研究

文中结合大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的沿岸流模拟实验装置和美国陆军工程研究开发中心的沿岸流实验装置,对水体循环系统应注意问题进行分析,重新设计、制作水流分布调节性更强的生流装置。对生流装置进行反复调试,得到所需流量分布形式。从测试的结果可以看出：由生流装置组成的系统能够在水泵的驱动下完成水体循环,每个装置都具有相同的可调节性,这样可以形成适合多种实验波况的水体分布,从而解决沿岸流室内实验沿岸均匀性较差的问题。     

淤泥质海岸波生沿岸流特性研究

淤泥质海岸波生流数值模拟缺乏有效验证数据和手段。为此,提出一种模型相互比对的验证方法,基于两种模型平台,引入三维波生流理论,经验证后开展地形坡度及波浪要素对于波生沿岸流的影响研究。研究结果表明:所建议的模型相互比对验证方法,可以有效弥补淤泥质海岸波生流实测资料匮乏的不足;淤泥质海岸波生沿岸流流速相对较小,但仍可达到潮流量级。随着岸滩坡度趋缓,波生流范围逐渐扩展,沿岸流流速相应变小;随着入射波高的增加,波生沿岸流的强度和影响范围逐渐增大;当波浪入射角度为45°时,波生沿岸流流速最大。     

沿岸往复流海岸电厂平面二维温排水数值模拟研究

应用Mike21FM模型对马来西亚沙巴电厂沿岸往复流海岸温排水进行了数值模拟,采用非结构化网格,率定了模型参数,建立了水动力模型,对取、排水口不同位置方案进行了数值模拟预测.分析结果显示,排水口位置的变化对温升分布影响较大,温度场几乎不因取水口位置的改变而变化;在水深较大位置进行温水排放对取水温升的控制更为有利;取、排...     

拟合坐标下河道二维非恒定流计算

本文通过边界贴体坐标,在物理域生成正交曲线网格。该曲线网格具有准确贴合边界及域内网格布置灵活的特点,克服了矩形网格贴合边界较差及计算域长宽比悬殊的困难。通过坐标转换,将复杂域问题转变成规则长方形域问题的求解,并对新坐标系下的方程采用ADI方法进行数值模拟计算。     

岛礁陡坡地形上波浪破碎试验研究

通过波浪水槽系列模型试验对岛礁地形上的波浪破碎位置进行试验研究。试验中将岛礁地形概化为向海陡坡与水平平台相连接的模型,研究3种陡坡(1∶1. 5、1∶3和1∶5)、3种相对水深(0. 1、0. 17和0. 24)下的波浪破碎位置。结果表明,波浪相对破碎位置与Irribarren数、礁坪相对水深以及前坡坡度有关,且随Irribarren数和相对水深的增大而向岸侧移动,随坡度的变陡而向海侧移动。同时,也给出了波浪破碎位置计算方法。     

基于双截尾-GPD分布的船舶溢油损失分布拟合研究

以全国船舶溢油事故损失数据为样本,针对船舶溢油损失数据的主体部分和厚尾部分分段建模,并将双截尾-GPD分布引入船舶溢油损失序列的分布拟合中,对船舶溢油损失序列的分布特征进行研究。实证研究发现,船舶溢油损失数据不服从正态分布,具有"尖峰、厚尾"的特性;分段拟合则进一步提高了损失分布的拟合准确性。     

潮段平均流速计算方法研究

在海岸、河口、海湾等地区,潮流是最基本海水运动和主要的水动力因素之一,受海底地形、岸线和岛屿的影响,潮流运动基本呈现为往复运动,即涨潮流速和落潮流速方向相反,相差180°左右。描述往复运动潮流动力强弱的重要指标之一是潮段平均流速和潮平均流速。结合实际海区的实测潮过程,文中对潮段平均流速的3种计算方法和对水文全潮的潮平均流速的3种计算方法进行了对比研究。研究结果表明,不同的计算方法其结果存在着误差,建议潮段平均流速采用积分平均方法,潮平均流速计算采用加权平均法。     

基于雨流计数法的高低频复合疲劳试验研究

船体固有频率与遭遇波浪频率及其倍频相接近时,波浪载荷极易引起船体结构产生持续的波激振动现象,对大型船舶结构疲劳损伤的影响达到40 %以上。因此,有必要针对波激振动引起的非线性垂向弯矩载荷特点,开展高低频复合工况下典型切口试件疲劳试验及累计损伤分析研究。基于非线性随机载荷的分析方法,采用闭合雨流计数法提取叠加应力历程中的多级循环载荷,并结合平均应力修正方法和疲劳极限以下SN曲线局部修正法,对叠加应力历程中小载荷的损伤效应展开研究。分析结果表明,高低频载荷叠加产生的附加损伤效应对疲劳寿命的影响显著,在恒定应力比下随平均应力的变化近似成二次函数关系。考虑高频小载荷的叠加应力历程疲劳寿命明显降低,可以通过修正累计损伤临界值或引入应力放大因子,近似的利用线性累积损伤理论预测实际叠加应力历程的寿命范围。     

洋山工程中的陡坡路堤设计

以洋山工程中的陡坡路堤设计为背景,详述了该类陡坡的设计流程以及注意事项。山岭重丘区陡坡路堤设计中应慎重选取回填材料与原山体的摩擦系数,并根据现场情况合理确定此参数,达到安全稳定和节省工程造价的目的;对填方路基的处理应综合考虑边坡坡率及抗滑挡墙的合理高度;为增大基底抗滑安全系数,重力式挡墙可采用基底向内倾斜的方法,在开挖或爆破工程量增加不大的情况下,可明显提高其安全系数。     

高陡填方边坡加筋设计

以重庆港果园作业区二期扩建工程6号高陡填方边坡设计为例,介绍如何结合地形、地质和占地条件,以极限平衡理论为基础采用Bishop方法对不同坡率、填料的高陡填方加筋边坡进行稳定性分析,并据此拟定经济实用的设计方案,然后通过离心模型试验对拟定方案的安全性进行验证后确定设计方案,最后通过施工期监控量测结果来检验设计方案的安全可靠性,以期为港口陆域工程和道路工程高陡填方边坡治理提供切实可行的借鉴方法。     

现行荷载规范船舶排水量和受风面积的曲线拟合

对港口工程荷载规范2010版中75%保证率下的船舶排水量和受风面积进行了曲线拟合,计算结果与规范计算结 果基本一致,表明了所提出的拟合曲线适用于不同船型的船舶排水量和受风面积计算,为规范中未包括的船型排水量和受 风面积的计算提供了一个更趋于合理、简便、精确的新方法。     

波浪作用下陡坡和缓坡地形对护岸工程的影响

波浪是护岸工程设计的主要动力因素,实际工程建设中,港区内航道、港池的开挖形成陡峭边坡,会使作用在护岸上的波浪形态发生显著变化,从而对护岸结构产生不同影响。为探寻不同波浪形态下护岸越浪量及波压力等变化规律,通过波浪水槽断面试验,测量了斜坡式护岸堤前波高、胸墙越浪量和波压力,研究陡坡和缓坡地形对护岸的影响。结果表明,护岸前存在陡坡和缓坡地形时,波浪对护岸的作用有明显差别。在陡坡段护岸,波浪主要在护岸中部破碎;缓坡段护岸,波浪主要在护岸上部破碎。相对而言,陡坡段护岸的堤前波高较小,越浪量较少,胸墙水平力变大,浮托力变小。由于反浪弧的影响,胸墙水平力试验值远大于规范计算值,浮托力与规范值较为接近。     

高陡加筋边坡离心模型试验与数值分析

为实现增大堆场面积、减小弃方外运、美化港区环境、节约工程投资的目的,针对长江上游重庆果园港二期工程陆域堆场形成,提出采用37.5 m的高陡加筋边坡设计方案,通过离心模型试验与数值分析相结合的技术路线,分析和研究了现有2#和6#加筋边坡设计断面对应的有、无加筋边坡断面以及变换坡率、变换填料等条件下边坡的稳定性,优化设计和指导施工。     

软体排浅滩陡坡对铺施工工艺

在长江南京以下12. 5 m深水航道建设工程一期工程通州沙Ⅱ标段实施中,存在有大范围高滩排和深水排过渡段的软体排铺设。针对如何实现浅滩陡坡软体排一次性铺设的问题,进行船舶选型和施工方法的研究和论述,采用浅滩陡坡对铺施工工艺,实现了高滩排和深水排过渡段的一次性铺设,避免了软体排分幅搭接可能导致的质量问题,能够有效地保证施工质量,为类似工程提供参考和借鉴。     

抗滑桩在软基高堤陡坡斜坡堤中的应用

对于软土地基斜坡堤,排水固结、反压平台和加筋层等措施已成为解决整体稳定问题的有效方法。平湖九龙山西沙湾景观配套二期工程的海堤位于软土地基上,堤身高度大,且堤前存在1∶3.5的陡坡,不具备采用反压平台的条件,而完全采用排水固结和加筋层措施,不能经济地解决整体稳定性问题。在堤前增设抗滑桩,有效而经济地解决了整体稳定性问题。     

不规则波在斜坡地形破碎区波高分布的数值试验研究

在近岸浅水波浪分布的研究中,格鲁霍夫斯基给出适用于深水波至破碎波的整个浅水域(相对水深η>2)的波高经验分布公式,但该式在波浪发生破碎后的适用性研究欠缺。基于FLOW-3D软件对深水不规则波传播到斜坡地形上波浪发生破碎进行模拟,验证波高沿程分布与试验值的一致性,并模拟在130斜坡地形条件下波浪从有限水深传播到近岸破碎区的沿程波高分布变化。结果表明,在该坡度相对水深η<2.75情况下,格鲁霍夫斯基经验分布公式出现较大误差,不再适用;破碎区各累积率波高与平均波高的比值随相对水深变小呈递减趋势,经验公式值与之相比,总体上呈现出大波偏大、小波偏小的情况。     

大气区被氯盐污染的钢筋混凝土外加电流阴极保护电流分散的研究

通过室内试验,针对大气区被氯盐污染的钢筋混凝土采用外加电流阴极保护系统其阴极保护电流在被氯盐污染混凝土结构的多层钢筋的分布规律进行了研究,为混凝土外加电流阴极保护工程的设计提供指导。研究结果表明:在大气区被氯盐污染混凝土中,邻近辅助阳极的第1和第2层钢筋共吸收的的电流较多,占总电流的70%以上;第2层钢筋与第1层钢筋的间距对电流在的钢筋中的分散情况影响较大。