长江河口区域风浪与水体含沙量的关系

基于2015年长江口各观测站点数据,运用数据分析和分类分析各因素在河口区域对水体含沙量的影响,并通过分析台风过境等极端情况下水体含沙量变化。结果表明:风浪掀沙会增加水体含沙量,风浪造成泥沙本地起悬也会增加水体含沙量浓度,并且风浪对航槽本身有很大的破坏性。     

台州头门港进港航道试挖槽回淤分析

通过对台州头门港进港航道试挖槽开挖后历次水下地形和断面监测资料进行分析，得出试挖槽回淤特征，并探讨回淤机理。结果表明：13个月的监测期内，试挖槽经历了自然缓慢回淤→骤淤冲刷交替→自然缓慢冲刷的发育过程，最终达到动态平衡稳定，试挖槽平均水深基本满足11.7 m的设计通航水深要求。正常天气条件下，悬沙落淤是试挖槽的主要回淤形式；大风天气条件下，台风的风浪掀沙作用使试挖槽发生骤淤，槽内发育浮泥层，寒潮的作用微弱。     

天津港至南排河岸段海域悬沙运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料和实测含沙量资料,建立天津港—南排河岸段海域悬沙遥感模式,对表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行分析。研究表明,该海域含沙量均呈现从近岸至外海递减,具有明显的层次性;相对较高的含沙区域主要集中在-2m等深线以内,其表层含沙量一般在0.3kg/m3以上;沿岸线走向,含沙量的大小及分布范围总体呈现自北向南有所增大的特点;悬沙分布受季节性影响较大,冬季大风掀沙使得冬季含沙量明显大于夏季;当海域吹向岸风时近岸的含沙量要比吹顺岸风或离岸风时近岸含沙量高。     

综合信息

交通部出台防抗极端天气应急预案最近,《交通部防抗台风等极端天气应急预案》(简称《预案》)颁发,要求各有关单位认真实施。《预案》适用范围包括:交通部对影响成可能影响我国大陆和管辖海域的台风等极端天气采取的预防、预警和应急行动;交通部处置影响我国大陆和管辖海域的台风、冬季大风、风暴潮、海水等极端天气事件造成的突发公共事件所采取的任何处置行动;应对洪水、泥石流、滑坡等灾害,对交通造成的次生灾害所采取的行动。(木)     

“韦帕”台风连云港海域三维潮流、泥沙数值模拟

大风天航道骤淤是连云港海域深水航道建设的关键问题之一。采用三维风浪、潮流及泥沙数学模型,对“韦帕”台风期间连云港海域的风浪、潮流及泥沙进行了模拟研究,模型计算值与实测值吻合良好;对“韦帕”台风期间连云港海域的水位变化、潮流与含沙量的空间分布特征等进行分析,并利用该模型对连云港深水航道二期工程台风期间航道回淤进行了模拟预测,结果表明,在类似“韦帕”台风的大风作用下,连云港二期航道没有发生泥沙骤淤碍航现象。     

台风对舟山某渔港工程码头波况影响的模拟

采用改进的藤田气压模型计算8114号台风风场，同时采用MIKE21 SW波浪数学模型模拟台风作用下的波浪场。通过数值模型计算，提供码头位置在台风过境时的波浪情况，为工程建设提供依据。计算结果表明：8114号台风期间，工程海域出现12级以上的西北向大风，登步岛码头水域的有效波高大约在2.5 m，西闪岛码头水域约为2.0 m；波浪周期约为4.5 s；登步岛码头和西闪岛码头水域波向均在W—NW向。从8114号台风过境时码头水域的波浪场模拟计算结果可以看出，外海波浪对工程水域影响不明显，工程水域仍受岛上局地风浪影响。     

基于三维数模对连云港港连云港区回淤强度的研究

利用三维数值模拟方法对连云港区回淤情况进行研究,研究结果表明:港区的泥沙主要来源于近岸浅滩泥沙,在风浪潮流共同作用下泥沙悬扬、搬移,悬沙沿程逐渐落淤,造成港池航道淤积,港内淤积呈现口门处最大、口门内淤积厚度逐渐减小的分布趋势。通过数学模型计算,确定了旗台、庙岭及墟沟港区的月淤积强度;另外,大风或台风天气情况下,港区的淤积会加重,可参照研究结果对各港区回淤强度进行修订。     

枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域影响的计算分析*

蕉门出海水道分为枕箱水道和龙穴南水道,其航道整治工程以疏浚为主。采用河床演变分析和二维嵌套潮流悬沙数学模型,研究了枕箱、龙穴南水道航道疏浚工程对蕉门出海水域的影响。研究表明:1)蕉门出海水道一主(枕箱水道)一支(龙穴南水道)的格局基本稳定,河床演变相对稳定,枕箱水道分流比呈减小趋势;2)疏浚工程实施后,对龙穴南水道和枕箱水道分流比、流场、含沙量场和冲淤变化影响较小,引起的变化仅在航道疏浚段及其边滩附近;3)由于疏浚工程量较小,对蕉门出海水域的水沙动力条件没有明显的影响。     

厦门湾悬沙分布的多时相遥感分析

利用厦门湾地区多时相遥感图像反演出表层悬沙浓度分布图,进而定性分析不同径流和潮流下悬沙分布规律。研究表明,九龙江河口湾为该地区悬沙浓度最高的区域,分布上具有"西高东低"的特征。全湾悬沙来源主要为两部分:径流来沙以及波浪和潮流掀沙。潮流运动是泥沙输送的主要动力,由于弗劳德数分布不同而引起的潮流挟沙力空间差异,是影响厦门湾悬沙分布的主导因素。利用实测泥沙资料将不同时相下瞬时悬沙浓度转换为全潮平均悬沙浓度以进行定量分析,结果表明悬沙浓度具有大潮大于小潮,枯季大于洪季的特征。     

长江口南汇嘴海域表层悬浮泥沙分布和运动遥感分析

利用Landsat-5/7卫星影像资料,建立了长江口南汇嘴水域表层悬沙遥感模式,结合实测含沙量资料对南汇嘴海区表层水体悬沙分布及泥沙运动情况进行了分析,结果表明南汇嘴附近海域总体上含沙量较高,在0.5～1.5kg/m3变化。高含沙量多出现在杭州湾口中部、南汇嘴浅滩,杭州北岸芦潮港附近含沙量为0.5kg/m3左右。悬沙的浓度及范围随大、小潮和洪、枯季的不同而不同。悬沙的浓度及范围随潮差和风速增大而增大,南汇嘴边滩含沙量一般洪季高于枯季,杭州湾水域水体含沙量一般是冬季高于夏季。长江口与杭州湾之间存在着泥沙交换,长江口水沙以直接和间接2种方式进入杭州湾,而南汇嘴近岸水域则是交换的主要通道。     

舟山岛域围垦对邻近水道泥沙运动和海床演变影响分析

舟山海域岛域围垦与一般近岸滩涂围垦不尽相同,具有地理位置和水动力环境的特殊性。采用舟山钓梁围垦区附近海域不同时期的水下地形资料,并结合邻近螺门渔港水道围垦前后2个时期的水文泥沙调查资料,对岛域围垦环境下水道附近海域泥沙动力和海床冲淤变化特征进行了分析。结果表明,岛域围垦后螺门渔港水道潮汐变化并不显著,但是潮流流速大幅度减少,潮流挟沙能力随之减弱,净输沙量减少了90.1%,且净输沙方向由落潮方向变成涨潮方向。泥沙动力条件的改变促使水道及附近海域海床冲淤环境发生根本性变化,由围垦前槽冲滩淤演变为围垦后大幅度淤积,水道最大淤积厚度可达26 m。根据分析认为,围垦工程改变了水道悬沙的输移沉降模式,围垦前大量的泥沙以过境形式输移,而围垦后悬沙进出因围垦而形成的岙湾将以沉降为主。     

规则波作用下斜坡堤越浪量的数值模拟

台风过境产生极端波浪造成斜坡式海堤越浪,现有计算越浪量的经验公式都存在适用性的问题.为探求台风天气下舟山区域斜坡堤越浪量计算公式,基于VOF方法,对Navier-Stokes方程和k-ε方程进行求解,建立速度边界造波和阻尼消波的数值波浪水槽.在水槽中建立斜坡堤模型,通过改变影响越浪量的相关因素,模拟台风浪条件下规则波作...     

双台风下江苏沿海的波浪数值模拟

为研究江苏沿海海域受双台风布拉万和天秤的影响情况,应用Holland模型与ERA背景风场数据构建双台风布拉万和天秤的模拟风场,结合MIKE SW模块进行台风浪的数值模拟试验,通过与卫星轨道数据、实测站点数据对比对模拟的有效波高进行了验证,研究了东中国海范围和江苏沿海海域的波浪场(混合浪、风浪和涌浪)特征。其中,在模拟风场的构建中,比例系数e至为关键,通过进行参数试验确定较优系数值。研究结果表明台风布拉万主要以风浪形式影响江苏沿海海域,出现的风浪最大值为10.4 m,台风天秤是以涌浪形式影响,涌浪最大值为2.4 m,且台风布拉万的影响强度明显大于台风天秤。     

福建沿海台风浪数值模拟及特性分析

以Holland模型风场和CCMP背景风场相叠加构造台风风场,驱动第三代海浪模式SWAN对登陆福建的0908号台风"莫拉克"和1013号台风"鲇鱼"发生的台风浪过程进行数值模拟,并运用Jason-1卫星数据对模拟结果进行验证,结果显示模拟风速、有效波高值和卫星资料值吻合较好。在此基础上分析福建海域的台风浪时空分布特征和近岸三处海湾的波高变化过程,结果显示:台风过程中,最大风速和浪高值均位于台风移动中心右侧,风浪夹角与到台风中心的距离成正比且右侧夹角较小,左侧较大,台风中心对应着浪高的低值区,波高分布在海峡内外表现出较大的不对称性。"莫拉克"过程中,福建东北部海域出现10.8 m大浪,厦门湾、兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起;"鲇鱼"过程中,福建南部海域出现9.2 m大浪,兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起,厦门湾受到一定的南部海域涌浪的影响。     

泥沙粒度对航道回淤的指示——以丹东港出海航道为例

根据鸭绿江河口西水道水流、悬浮泥沙和底质粒度特征的分析,研究丹东港出海航道泥沙淤积的动力机制以及泥沙粒度对回淤的指示作用。分析表明,海域来沙为西水道的主要泥沙来源,泥沙运动以“波浪掀沙、潮流输沙”为主要特征;悬沙和底质粒度对比表明,上航道和中航道段航道回淤以悬沙落淤为主,下航道和外航道段航道回淤以底沙推移为主。航道回淤泥沙作为泥沙运动的“指示剂”,能够较好地揭示航道回淤的机理;采用刘家驹悬沙淤积模式和罗肇森底沙输移模式相结合的方法,估算丹东港大东港区20万吨级航道回淤量为679万m,,与物理模型试验结果较为接近,上述分析方法和公式可适用于砂质海岸航道回淤计算,也为类似航道回淤研究提供了重要的参考和借鉴。     

一种有限体积悬沙输运模型在苏北辐射沙脊群海域的应用

悬沙输运是近岸水域地形演变的重要因素之一,南黄海辐射沙脊群海域悬沙在波浪和潮流的共同作用下有着巨量的输运。文章构建了基于无结构三角形网格的Roe-MUSCL有限体积悬沙输运数值模型,其中心思想是使悬沙浓度求解过程同步且具有高分辨率。基于无结构三角形网格,将每一个独立的三角形单元作为控制个体,分别在各三角形单元上对控制方程进行Gauss线积分离散,采用二阶MUSCL重构格式和Roe型数值通量形式对控制方程进行空间离散,采用一阶向前差分格式的时间离散方法,通过对扩散项的平衡处理,建立了能够适应复杂地形和水动力条件下的高分辨二维有限体积悬沙输运数学模型,并根据当地海域的悬沙浓度实测资料进行数值验证。     

永久系泊FPSO在极端天气下的防损策略

针对近几年中国海域多次出现超过现役FPSO设计环境条件的超强台风,导致永久系泊FPSO在风浪流作用下,单点系泊力可能超出安全限值的问题,选取南海某永久系泊FPSO,利用水动力模型,以所在海域百年一遇环境条件,计算FPSO在不同装载工况的最大系泊力,结果表明,不同装载工况导致FPSO承受的系泊力差异较大,分析极端天气对永...     

成山头海域灾害性天气与船舶安全保障

本文主要探讨研究了影响渤海海域海船航行安伞的海洋环境因素,结合渤海特殊的地形地貌特征,总结了成山头及渤海海域的海流、潮汐、风浪和涌浪的分布特征及变化规律,系统分析了渤海海域大风的天气气候特征和引起渤海大风浪的主要天气系统.从航海安全需要方面系统分析了成山头海域附近及渤海海域的地形地貌特征,风、浪、流、潮汐及风暴潮等环境因子的分布状况和变化规律.     

半开敞水域浮码头防台设计研究

浙江沿海地区码头多处于半开敞半掩护或全开敞水域,台风等极端天气情况下区域波高多大于浮码头适宜波高1.5～2m,时有浮码头受台风影响破坏情况发生。浮码头设计规范中并未对该种情况下防台设计给出指导性意见,本文根据工程实践及调查研究情况,综合研究分析了浮码头破坏原因,并提出了多种防台设计的可行性方法。     

波流共同作用下大连湾海床冲淤变化的数值研究

以大连湾为模拟对象,将波浪场产生的辐射应力及底部剪切应力耦合到潮流运动方程和悬沙输运方程中,采用非结构化网格对计算区域进行剖分,建立波流共同作用下的二维悬沙数学模型。对比纯潮流作用下、常浪作用下、恶劣天气波浪作用下的模拟结果得出结论：常浪作用下,波浪对大连湾流场、悬沙浓度、海床冲淤变化均无明显改变,但在恶劣天气时,波浪对大连湾流场、悬沙浓度、海床冲淤变化有较明显的影响。