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。     

长江下游南京河段马汊河口航道流态及泥沙淤积特性研究

选择南京八卦洲河段马汊河入江口门,建立二维潮流、泥沙数学模型,对入江口门航道流态、水流泥沙运动特征以及口门泥沙淤积特性进行研究。结果表明,中、洪水条件下,八卦洲河段内不存在涨潮流,但口门内仍然存在往复流。河床冲淤变形计算结果表明,口门向内泥沙淤积呈由大到小的分布规律,口门回流区淤积厚度最大。不同水文特征年泥沙淤积程度不同,随淤积历时增长,泥沙逐年淤积量略有减少,且淤积泥沙由口门逐渐向航道推进。     

某一级渔港防波堤及口门布置方案

防波堤尺寸及口门布置方向对港内各处波高分布、港池泊稳效果及港池淤积情况都有较大的影响,防波堤及口门的合理布置是渔港建设成败的关键因素。基于针对工程实例的波浪及潮流泥沙数学模型试验研究成果,从港内掩护效果、操船安全性、港内泊稳情况等角度对海南某一级渔港防波堤总平面布置、尤其是口门布置方案进行比对分析与优化设计,为渔港防波堤工程设计及施工提供指导。     

辽东湾东岸太平湾深水港建港条件研究

太平湾位于辽东湾东岸。根据现场实测波、流、沙资料、水深测图资料及卫星遥感图片,通过水动力泥沙特征及岸滩演变与稳定性分析,设计水位和深水设计波要素计算,波浪、潮流泥沙数学模型计算,对太平湾建港条件进行了研究论证。主要研究结果表明:(1)太平湾海域水深条件较好,波浪、潮流动力不强、泥沙来源少、水体含沙量低、泥沙运动不活跃,海床地貌形态长期保持稳定,具有开发建设深水大港的良好条件;(2)港口开发方案对周围海区流场影响较小,口门横流不大,环流强度和范围有限,港池航道常年泥沙淤积强度和淤积量不大,无碍航骤淤问题;(3)工程海域较强浪向为N向和NNW向,对港内波况有影响的浪向主要为W向、WSW向和SW向。     

环抱式单口门港池水体交换能力研究

沿海港口的环抱式单口门港池可起到防浪和减少泥沙回淤的作用,但此种港池布置对于港区内外水体交换是不利的.在港池1:2门朝向正对波浪情况下,港池水体随涨潮流增加、落潮流减小而出现港池内水位涌高,导致港池内外水体交换量减小、港池水环境容量下降.以浙江台州温岭港为例,在单纯潮流及波流共同作用两种水情下,通过模拟规划方案下港池内外水质点运动轨迹变化及计算口门通过潮量的变化来探讨该类型港池对污染物输移及水体交换方面的特点,并提出相应的解决办法.     

巢湖风浪特征及泥沙运动对口门航道淤积的影响*

针对引江济淮工程巢湖口门航道的整治工程问题,通过MIKE3软件建立巢湖波浪泥沙三维数值模型,结合巢湖湖流、波浪及泥沙的现场观测资料,对巢湖风浪特征及泥沙运动对口门航道淤积的影响进行研究。着重分析巢湖湖区的风浪特性及白石天河口门与马尾河航道风速与波高的响应关系、有效波高与底部剪切应力的响应关系,并探讨与分析波浪湖流作用下巢湖泥沙输移对湖区口门航道的影响。结果表明,巢湖波浪特性与其风况条件密切相关,其近岸泥沙主要以“波浪掀沙、水流输沙”的形式运动,将对巢湖口门航道的淤积产生直接影响。     

钦州湾老人沙围垦水动力泥沙影响物理模型试验研究

钦州湾老人沙规划围海方案处于口门涨落潮通道的浅滩上,围垦会对钦州湾海域水动力和泥沙环境产生影响。借助于潮流泥沙物理模型试验,模拟整个钦州湾海域潮流情况,对规划方案流态、潮流场变化、港池航道泥沙淤积进行了模型试验研究。模型试验研究表明,在钦州湾涨、落潮通道浅滩处口门围海,虽然利用地形地貌顺水流布置,仍会造成通道内水流重新分配及湾内纳潮量减少,规划方案对钦州湾纳潮量影响均减小4%左右,港池航道平均回淤强度在0.19 m/a内。虽然优化围垦方案南端岸线形状可减少分汇流影响,但在钦州湾口门围垦还应慎重。     

新工程条件下天津港区水流及潮汐特征值变化预测分析

采用二维潮流数学模型,对天津港北港池开通和导堤延伸方案实施后港内流场及港区潮汐特征值变化进行了研究。结果表明,工程方案的实施对港内潮汐特征值影响较小;导堤延伸形成的新港区口门处存在环流,环流范围大、持续时间长,容易在口门内区域形成泥沙淤积;港内其他部分基本呈往复流,流速较小;港内清水线位置外移至东突堤附近,西港区和北港池由于水体泥沙含量较低,泥沙淤积较轻;北航道与西航道交叉处在涨潮转落潮的一段时间内形成环流,有可能在此处形成泥沙淤积。     

防波堤

用于防御波浪、泥沙、冰凌入侵，以使港口有足够的水深和水面平稳的水工建筑物。对于保护港池岸线不受冲蚀、防止港池淤积也有一定作用。防波堤的建设会改变原海岸线的动力平衡，在进行防波堤平面布置和口门选择时，要尽可能减少港池内的回淤，要力求使口门朝向与风浪、流的方向交角最小，     

天津港防波堤延伸工程口门方案研究

根据发展的需要,天津港拟在原25万t航道北侧增加一条10万t级航道。由于航道宽度增加,设计口门宽度由900 m增加到1550 m,在现场实测资料分析的基础上,利用潮流、泥沙数学模型对口门拓宽后口门附近流场以及航道淤积情况进行了研究,建立波浪数学模型,对南疆码头附近泊稳以及波峰面高程进行了研究,主要结论是与原900 m时相比,口门拓宽后口门附近流态基本没有发生变化,航道淤强略有增加,但幅度不大,而口门拓宽后30万t油码头处波高有所增大,不能满足设计要求,将北防波堤向海延伸500 m后,30万t油码头处波高可以满足设计要求。     

莱州港二号港池及5万吨级航道工程二维潮流数学模型研究

根据实测资料分析,莱州港海区浪小、流小、含沙量小、泥沙来源少,具有建设5万t级码头的良好自然条件。运用数学模型的方法,建立了莱州港2号港池及5万t级航道工程前后的二维潮流数学模型。计算结果表明,新规划港区航道建成后,整体潮流场变化不大,对海区整体潮流影响甚微,但口门处的回流将影响口门淤积。     

盘锦港深水航道水沙环境特征分析

综合多次现场实测资料,分析了盘锦港10万吨级深水航道的水沙特征,讨论航道回淤泥沙来源和产生泥沙骤淤的可能性。研究结果表明:1)该海区波浪动力不强,以风浪为主;潮汐为非正规半日潮,属中强潮海域;潮流为正规半日潮流,主要以往复形式运动,口门内侧存在强度较弱的旋转流。2)河口区和近岸浅滩含沙量高、外海深水区含沙量较低,泥沙主要以悬浮形式运动,大风影响下各站含沙量均显著大于常规天。3)航道沿程底质泥沙呈粗细交错分布;波流作用下两侧岸滩就地起动搬运的泥沙为航道淤积的主要来源和直接来源,回淤物质较细,泥沙淤积以悬沙落淤为主;出现骤淤碍航的可能性较小。     

徐圩港区泥沙回淤分析研究

文章应用波浪与潮流共同作用下的大范围泥沙数值模型,模拟计算了连云港港徐圩港区防波堤不同布置方案的泥沙回淤情况,并对计算结果进行了归纳总结。认为口门位置、港区布置形式、无用水域面积是影响港区回淤的主要影响因素。在进行港区布置时,为了达到防淤减淤的目的,应尽量将口门向外海延伸,采取措施阻止含沙较高水流直接到达港池,以及减少港区无用水域面积等。     

海庙港区平面布置中的水文泥沙条件分析

通过潮流、波浪和泥沙数学模型,对海庙港区两个平面布置方案的水文条件进行了综合对比分析。通过波浪数模研究发现,在底坡较缓的淤泥或粉沙质海岸,当航道内外水深相差较大时,与航道轴线夹角较小的波浪大部分被折射到航道两侧,而不能进入港内。因此,该向波浪对港内泊稳状况不会产生显著影响。通过泥沙淤积计算发现,将港区口门位置由原-2.2 m处移到-2.8 m处,航道年淤积量将减少16.53万m3。     

岛群峡道港口工程开发动力地貌响应研究——以虾峙渔港工程为例

峡道独特的地形和位置使得峡道内或峡道间存在水动力和泥沙运动、沉积作用、地形冲淤等相互作用。以虾峙岛渔港工程为例，结合现场水文测验和实测地形资料，分析海域动力泥沙环境和渔港工程实施后的海床泥沙沉积过程；并通过潮流数学模型研究渔港防波堤工程实施前后的水流变化，从动力机制上解释了海床冲淤变化的原因。从动力地貌学角度提出增加口门宽度，恢复涨落潮动力的整治思路，并通过泥沙数学模型预测了相应方案实施后的效果。研究可为类似岛群峡道港口工程开发提供借鉴。     

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。     

船闸导航建筑物透空形式对通航水流条件的影响

船闸引航道导航建筑物采用透空形式，可以调整口门区的流速分布，改善不良流态，减少口门区泥沙淤积，达到改善口门区的通航水流条件的目的。     

粉沙质海岸波浪和潮流作用下泥沙垂线分布研究

研究波浪和潮流作用下水体含沙量的垂线分布,是解析粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下泥沙运移形态的重要基础。通过波浪水槽实验和现场观测资料,揭示粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下垂线分布特征,并应用泥沙扩散方程,建立起半理论半经验的含沙量垂线分布公式。     

徐圩港区六港池水域潮流泥沙数值模拟

港池回淤是港口设计与运营中的关键问题之一。为研究徐圩港区六港池的回淤情况,建立二维潮流泥沙数学模型,对港区不同建设阶段的流场与泥沙回淤进行了模拟计算。计算结果显示,在徐圩港区的建港初期,港区口门进出潮量与净进沙量均较大,六港池内的流态较为复杂,回淤强度较大;港区形成远期规模后,口门进出潮量与净进沙量明显下降,六港池内的流态有所改善,回淤强度也有明显下降。     

两相流全沙数学模型理论及其在台山电厂港口工程研究中的应用

本文提出用两相流连续方程和运动方程描述底沙推移质运动过程的理论和方法，建立了考虑潮流波浪水动力条件下的两相流全沙数学模型，并用于解决台山电厂港口建设中的泥沙淤积问题，得到了实测资料的初步验证。