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。     

南通港洋口港区总体规划方案潮流数学模型研究

使用TK-2D软件建立了南通港洋口港区所在海区的基于不规则三角形网格的潮流数学模型,在根据现场实测资料对模型进行了充分验证的基础上,对南通港洋口港总体规划方案进行了潮流场模拟研究。根据模拟计算结果,对总体规划方案实施后对附近主要水道(烂沙洋南水道、烂沙洋中水道、烂沙洋北水道、小洋港水道)的影响进行了分析,从潮流动力角度论证了总体规划方案的可行性。研究结果表明:(1)该海区潮流动力强劲,表现为顺深槽的往复流动,潮流动力维持着该海区的滩槽格局;(2)总体规划方案对工程附近海区的各主要水道潮流动力影响很小,各水道会继续维持其存在,总体规划方案是可行的。     

如东海域西太阳沙人工岛陆岛通道实体堤合理长度潮流数模研究

分析了江苏如东海域烂沙洋南水道的稳定性,建立了基于不规则三角形网格有限差分法的江苏如东海域大范围和小范围嵌套二维潮流数学模型,在对模型验证的基础上,对西太阳沙人工岛工程的陆岛通道实体堤合理长度进行了潮流场数值模拟研究。研究结果表明,烂沙洋南水道主槽基本上是稳定的,从潮流场和烂沙洋南水道的稳定性角度考虑,陆岛通道实体堤合理长度应不超过6 km.     

深中通道工程对伶仃洋水流环境的影响

伶仃洋是珠江河口东四口门入汇的喇叭状河口湾,径、潮交汇,动力复杂。利用伶仃洋河口潮流数学模型从潮位、流速、流态、动力格局方面探讨了深中通道工程建设对伶仃洋河口潮流动力环境的影响。研究结果表明:深中通道工程建设对伶仃洋潮流动力环境影响的范围和强度均以西人工岛附近为最大,锚碇水域次之,东人工岛及桥区附近相对较小;近岛、桥局部区域潮位及流场的变化比较明显,对伶仃洋滩槽总体格局影响不大。     

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。     

复杂动力环境海峡填海工程环境影响研究

以琼州海峡白沙浅滩海上人工岛工程为研究对象,在实测资料分析的基础上,基于非结构网格建立潮流数值模型,分析了工程前后的流场动力变化特征,同时采用悬沙模型和底沙模型预测工程实施后工程海域的地形演变特征,研究了如意岛工程对周边海域的动力变化影响,对工程海域泥沙冲淤进行了分析和预测。     

波流共同作用下滩海人工岛工程周边冲淤分析

滩海地区人工岛工程等构筑物的修建，使工程区域的流场发生变化，影响构筑物周边的泥沙运移，进而将影响到周边海底地形的变化。文章通过建立研究区潮流计算数学模型，计算分析南堡油田#^1人工岛工程建设后对周边流场的影响。在此基础上，分析因流场改变而导致泥沙运移路径的改变，进而分析构筑物周边引起的冲淤情况。数值计算结果表明工程建设对周边水域的水流流态影响较小。泥沙冲淤分析结果表明，在人工岛的西、南侧由于流速增加，出现明显的冲刷；在人工岛北侧、东侧和引桥的西侧受水流动力减弱的影响，出现淤积现象；护岛潜堤的修建对减少人工岛地基冲刷具有明显的效果。施工期和工后现场冲淤测量结果验证了上述结论。     

冀东南堡人工岛工程潮流泥沙数值模拟*

采用平面二维潮流、泥沙数学模型,结合三重嵌套网格模式,就冀东南堡人工岛附近海域的潮流及泥沙场进行模拟。人工岛工程前、后的潮流场变化表明:由于人工岛及引桥对水流的拦截作用,人工岛后沿及引桥两侧流速减小,人工岛前沿则随着过水断面束窄,流速有所增大。同时,在挖沙池附近,由于局部地形调整,水动力条件在不同位置变化情况稍有差异。此外,泥沙冲淤演变验证了水动力条件变化对泥沙输移的影响:在水流流速增大的区域发生冲刷,而在水流动力减弱的区域则发生淤积。     

人工岛工程对河口行洪冲淤的影响分析

以秦皇岛汤河河口人工岛在建工程为背景,采用大、小两重模型嵌套的方式,建立二维平面水动力-泥沙数学模型。在验证模型可行性的基础上,分析了50 a一遇设计洪水条件下工程区的水动力及泥沙冲淤特性,并进一步阐述了人工岛工程建设对工程区流场变化规律、河口冲淤规律以及工程区附近泥沙分布规律的影响。研究表明,在实施河道清淤的情况下,人工岛的建立并不会增加河口工程区附近的泥沙淤积,相反在清淤工程和梭形岛分流作用的影响下,泥沙淤积量有所减少。     

潮流数值模拟在斯里兰卡汉班托塔港人工岛设计中的研究应用

斯里兰卡汉班托塔港海域在冬夏两季受不同季风作用,波流情况异常复杂,故需对该海域的波流特征进行分析研究,并对人工岛的布臵进行验证和优化。本文利用潮流数值模拟软件对人工岛实施前后的流场、流速进行了深入研究,研究结果表明人工岛实施后整体水流流态基本与工程前保持一致。人工岛与前期的西防波堤连成一体,人工岛实施后可消除沿岸水流对一期口门、航道的直接影响,口门流速会有所降低,由此证明人工岛选址的合理性。     

泉州湾秀涂人工岛建设对周边水沙条件的影响

通过分析泉州湾自然条件,采用数学模型从水动力、流态、冲淤等方面讨论了泉州湾秀涂人工岛建成前后对水沙环境的影响。研究表明:人工岛建成后减少纳潮量约2%,归顺了人工岛周边水流流态,但对局部流场有一定影响;人工岛建成后固化了部分浅滩沙源,宏观冲淤影响幅度可控。可为类似工程的开发与保护提供参考。     

流场实景可视化在水运工程中的应用研究

在水运工程水动力数值模拟可视化中融入地理实景,能丰富视景信息,达到直观显示的目的。文章以Google地球软件(Google earth)作为虚拟场景的图形平台,对二维水动力数值计算流场进行动画仿真,实现了对数模计算成果的实景可视化。为实现实景可视化,首先要获取Google地球软件的视图窗口句柄,用Windows API通过自编程序对Google地球软件进行控制,然后在特定视角下既有的地理要素中融入实测地形图,依顺序在虚拟场景中分层绘制并显示逐时刻流场矢量图,从而实现流场动画。采用对局部屏幕图像截取方法获得不同时刻流场图像,将不同时刻的图像文件作为关键帧压缩编码生成动态影像文件。以实际人工岛建设工程项目为例,展示了实景动画可视化显示效果。     

江苏如东海域西太阳沙人工岛工程潮流数学模型研究

基于不规则三角形网格有限差分法建立了江苏如东海域大范围和小范围嵌套二维潮流数学模型,在对模型验证的基础上,对西太阳沙2 km2人工岛工程及配套码头工程方案的潮流场进行了数值模拟研究。根据模拟结果,就人工岛及配套码头工程对周围海区的潮流场、各水道潮量的影响进行了分析,从潮流动力角度论证了工程的可行性。     

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。     

淤泥质海床上人工岛水流冲刷试验

港珠澳大桥人工岛局部冲刷是大桥工程设计亟待解决的关键技术问题。在现场资料分析与物理模型验证的基础上,采用正态系列模型延伸法,在潮汐宽水槽中研究了淤泥质海床上人工岛周围流态变化和局部冲刷的发展过程。研究结果表明,在洪季大潮情况下,东、西人工岛最大冲深分别为10.3 m和9.0 m,冲刷坑集中在岛桥结合部和隧道防护段及防撞墩附近;最大冲刷深度与人工岛的几何形状、流速、工程水域的沙土特性以及水深等相关,冲刷坑的平面形态则与岛型、水流夹角、涨落潮流速差以及潮流历时有密切关系。     

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。     

瓯江口航道二期治理潜堤工程三维潮流数值模拟

基于MIKE3技术平台,建立了瓯江口工程海域三维潮流数学模型.模型水平采用无结构的三角形网格系统,垂向采用(σ)坐标,较好地拟合了工程海域复杂的岛屿岸线和地形特征.采用现场实测水文资料,对瓯江口航道二期治理潜堤工程实施后的三维流场进行了模拟,并分析了工程实施后的影响.工程实施后,瓯江北口航道、沙头水道、小门水道、大门岛...