江苏如东人工岛建设对周边水动力及泥沙冲淤的影响

在南黄海辐射沙洲这样一个水动力和泥沙环境都相当复杂的区域建设浅水人工岛,不仅要考虑人工岛本身的稳定型问题,还要深入地认识浅水人工岛建设引起的流场和泥沙冲淤是否造成目前潮流动力场和"水道—沙洲"系统格局的较大变异、自然演变的趋势性过程是否因人工岛建设而加速或逆转。通过整体潮流泥沙物理模型研究了西太阳沙人工岛工程对滩槽演变趋势的影响和工程区滩冲槽淤的短期波动,探讨了如东人工岛工程建设后,岛周围水动力和泥砂冲淤的变化规律,提出了相应的防冲措施。结果表明,拟建人工岛工程建设引起的水流动力变化主要在西太阳沙附近的浅水区,并局限在1.5倍人工岛直径范围内,对邻近水道深槽区的潮流动力没有影响。人工岛工程没有改变西太阳沙周边各水道潮流动力场格局,没有引致水道间潮流动力此消彼长的变化、未改变控制西太阳沙"水道-沙洲"系统演变的动力泥沙环境,西太阳沙核心部位的稳定主要取决于西太阳沙北侧潮流动力增强的自然演变过程。就人工岛建设而言,东北岛壁前沿有效的防冲护底措施对沙洲核心部位稳定和减少北水道深槽淤积泥沙来源均有积极意义。     

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。     

新海港防波堤建设对水动力环境的影响研究

本文以海口港新海港区为研究背景,采用二维潮流泥沙数值模拟的手段计算并分析新海港某港池拟建防波堤工程对港区海域及航道的水动力环境的影响大小及范围,着重分析进出港航道流速、冲淤的变化情况。计算结果表明:因该海域东向流占优,防波堤工程对潮流的影响范围东向流大于西向流;受防波堤挑流作用,航道内流速较之工程前略有增大,并且航槽呈冲刷态势,最大冲深0.15m/a;港池内流速较之工程前减小,呈淤积态势,最大淤厚0.21m/a。     

海口港深水航道建设对水动力环境的影响研究

本文根据现场实测资料,采用贴体正交网格对马村港区深水航道工程进行二维潮流泥沙数值模拟,研究深水航道建成后该海区流态变化,着重分析各航道水流特征值的改变,并针对正常天气下航道冲淤变化进行计算研究。     

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。     

近岸航行邮轮水动力数值分析研究

在港口等限制航道内大型船舶受到水流阻塞的影响,水动力性能会发生显著变化,对航行安全带来潜在危险。论文以近岸航行大型邮轮为研究对象,采用基于计算流体动力学(CFD)的雷诺平均纳维尔-斯托克斯(RANS)方法,对不同水深傅汝德数下的邮轮粘性绕流场进行数值模拟和水动力预报。为掌握数值计算误差及可靠性,构建一系列加密网格,对邮轮水动力进行网格收敛性分析。在此基础上,开展深水和浅水中的数值计算,获得邮轮纵向力、横向力、横倾力矩和转艏力矩,并由流场分析得到浅水效应与岸壁效应联合作用下的邮轮水动力特性。     

人工岛建设对铺前湾岸线的影响研究

海口市东海岸白沙浅滩上人工岛建设后,受人工岛的影响,铺前湾沿岸输沙规律和岸线形态可能发生变化。本文通过经验公式和数学模型分别计算了工程建设前后铺前湾岸线沿岸输沙的变化和岸线的变形情况。计算结果表明,拟建人工岛建成后,南渡江河口东侧输沙方向变为从西向东,其他三个断面输沙方向仍为从东向西,且四个断面的输沙量均有不同程度的减少。工程建设后,铺前湾岸线以淤积为主,南渡江河口东侧1km为轻微淤积岸段,岸线淤涨形成沙咀,但不会形成连岛沙坝。随着时间推移,岸线变化越来越缓慢,趋于平衡。     

人工岛和桥梁工程建设对拱北湾水交换数值研究

为了研究港珠澳大桥珠海连接线项目人工岛和桥梁工程建设对拱北湾水环境影响,运用二维对流扩散模型计算了工程前后水体半交换周期,结果表明:人工岛南侧与澳门半岛北侧间潮汐通道水体半交周期增加达3.6h,澳门A区西水道北口水体半交周期增加0.9h,人工岛北侧水域水体半交周期增加0.3h,其他水域水体半交换周期变化一般不超过0.2h。人工岛和桥梁工程对拱北湾整体的水动力环境影响不大。     

岛礁海域的近岸水动力特性研究进展

岛礁独特的地形地貌特征导致岛礁海域的近岸水动力特性极其复杂。研究分析波浪在岛礁地形上的传播变形过程及其相关水动力特性是当前研究的热点,国内外很多学者在该领域做了大量工作,取得了不少成果。文章从当前岛礁海域的近岸水动力特性主要研究方向入手,总结分析了国内外主要研究进展,并对当前研究在物理模型实验、现场观测实验、数值模型和岛礁海床大粗糙度特征处理上存在的限制和不足展开论述。     

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。     

近岸环境下船舶侧推器的水动力性能数值分析

对船舶在近岸环境下航行时侧推器的水动力性能进行数值模拟研究。建立艏艉侧推器与船体的整体模型,利用基于RANS方程求解的粘性流数值方法,采用MRF模型,计算不同航速下艏艉侧推器的性能参数、侧推器附近流场,以及船舶在近岸航行时的横向力与艏摇力矩。结果表明,近岸航行时侧推器的实际效能会因船速的变化而变化,船速的不断增加会使船舶与岸壁之间的吸引力超过侧推器的推力,从而导致碰撞。     

道人山渔业码头对水动力泥沙环境的影响研究

以道人山渔业码头为例,详细分析了工程实施前后的流速变化.结合半理论半经验的冲淤公式,采用实测水文资料对挟沙公式进行率定,计算了工程建成后的地形冲淤变化.计算结果表明,受湾内阻水影响,码头前沿海域及防波堤内侧港池以淤积为主,防波堤两端受挑流和过水断面收缩影响产生局部冲刷,但整体冲淤量均不大,影响范围局限于工程周边200 ...     

冰阻塞环境对螺旋桨水动力和空泡影响试验研究

为了探究阻塞环境对冰区桨水动力和空泡特性的影响,辅助冰区螺旋桨的优化设计,本文在大型循环水槽中搭建冰阻塞环境下螺旋桨水动力性能和空泡特性的测试平台,测量和观察常压和减压状态下不同冰桨阻塞参数时螺旋桨及单桨叶的水动力载荷和空泡形态。试验结果表明：冰阻塞条件下的螺旋桨水动力性能是由冰桨阻塞参数、空泡环境和螺旋桨运行工况综合作用的结果,在冰块阻塞效应和邻近效应、螺旋桨抽吸作用、冰块周围回流区以及“皮鲁埃特效应”综合影响作用下冰块和螺旋桨之间会诱发连体涡空泡并导致螺旋桨水动力性能剧烈波动。     

湾口围填海对钦州湾水动力环境的影响

从潮流、潮通量与水交换3个方面探讨湾口围填海对海湾内海与江道的影响。结果表明,两个工况的影响区域大多在外湾,围填使得金鼓江江道宽度缩窄、江内流速减小,潮通量减幅达17%,半交换周期增大达1.21 d;老人沙圈围虽增大了东水道的潮量,但金鼓江缩窄导致分水减小,圈围对金鼓江水动力环境影响较小;湾口围填虽小幅度占用中水道,但对内湾的水动力影响很小,今后的围填规划可以从中水道及其两侧高滩入手。     

近岸突堤围填与桥墩结合工程的水动力影响分析

本文依据工程实例的相关资料,分析了在珠江河口的近岸突堤围填与桥墩结合工程对河口水域水流动力的影响。结果表明,由于围填工程与堤岸相接,桥墩也近岸布置,且工程占用水域面积较小,因此对珠江口伶仃洋整体的水流动力和滩槽形态影响较小,仅对工程附近水域有一定影响。     

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。     

月池对船舶水动力导数影响研究

为了对带月池船舶的操纵水动力进行预报,运用CFD技术和重叠网格技术,以深拖母船为研究对象,数值模拟船舶的斜航运动、纯横荡运动和纯首摇运动。将测得的力和力矩进行处理,分别计算出了月池打开和封闭时的水动力导数。通过对比数值计算结果与势流理论计算结果,验证了该方法的合理性和有效性。通过比较月池封闭和打开时的水动力导数,发现大部分水动力导数都因为月池的存在而有所增加,这为预报带月池船舶的操纵性提供参考。