港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究—I. 模型的建立和验证

针对港珠澳大桥工程和其所在海区的特点,基于TK-2D软件建立了不规则三角形网格的伶仃洋内外海域大范围二维潮流泥沙数学模型和大桥工程区附近的小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,根据现场实测资料对模型进行了充分的验证,分析了工程海区的潮流悬沙特征,为进一步论证港珠澳大桥建设方案对工程海区的影响奠定了基础。     

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛工程二维潮流泥沙数学模型研究

基于TK-2D软件建立了三角形网格的伶仃洋海域大范围二维潮流泥沙数学模型和港珠澳大桥的珠澳口岸人工岛工程区附近小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,并根据现场实测资料对模型进行了验证模拟,在模型验证基础上,对珠澳口岸人工岛工程实施后的潮流泥沙进行了模拟研究,从潮流泥沙角度对人工岛工程对周围海区的影响进行了分析论证.研究...     

港珠澳大桥工程二维潮流数学模型研究

文章建立了基于无结构网格的港珠澳大桥所在海区平面二维潮流数学模型,并采用潮流数值模拟手段对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程周围海域的潮流动力影响。为了在宽广海域中刻画桥墩的阻水影响,将桥墩概化为陆地,并采用桩基阻力处理方法处理桥墩阻力。通过研究采用了局部网格加密方法,桥墩处最小网格长度仅2.39m。研究结果表明:港珠澳大桥的建设对伶仃洋潮流的影响甚微。若以流速变化0.01m/s作为有显著影响的判断标准,则工程对潮流的影响仅限于内伶仃岛与桂山岛之间的大桥及人工岛附近。大量的研究结果可为论证港珠澳大桥建设方案的可行性提供理论依据。     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——Ⅱ.模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界.根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响.     

港珠澳大桥建设对水沙环境影响数学模型研究——II. 模型的应用

对港珠澳大桥工程方案实施后潮流泥沙进行数值模拟,将桥墩附近网格进行加密处理,把桥墩本身刻画为固边界。根据数值模拟结果,对大桥工程实施后附近海区潮位、流速和潮量变化及水下地形冲淤变化进行了分析,研究结果表明,港珠澳大桥对伶仃洋海域潮流泥沙影响仅限于大桥附近,对伶仃洋滩槽格局没有影响,对伶仃航道没有负面影响。     

港珠澳大桥对伶仃航道和铜鼓航道回淤影响研究

通过伶仃洋河口潮流泥沙物理模型试验,研究了港珠澳大桥建设对伶仃航道和铜鼓航道的回淤影响。研究结果表明:在假设水文泥沙条件下,港珠澳大桥建设后,伶仃航道内淤积厚度及淤积量呈减少态势;铜鼓航道内淤积厚度及淤积量略有增加。     

珠江河口复杂三角洲与多口门水域潮流运动整体模拟技术研究及应用

珠江河口是世界上最复杂的河口之一,进行整体水流模拟是比较困难的。介绍了自行开发的珠江河网河口湾一、二维联解整体潮流数学模型及大范围整体潮汐物理模型,两种技术手段相辅相成,较好地解决了该河口潮流运动的整体模拟问题。以特大型跨河口工程——港珠澳大桥为例,介绍了两种模型的应用情况,在数学模型中引入通度系数控制工程复杂边界过流量,取得了较好的模拟效果。     

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。     

台州港临海港区规划波浪潮流泥沙数学模型研究

文章研究了台州港临海港区规划围垦后的有关潮流泥沙问题。首先对该海区的自然条件进行了分析,而后使用二维波浪潮流泥沙数学模型研究手段对台州港规划围垦后的二维潮流场、泥沙场、地形冲淤变化进行了模拟研究。研究结果表明,从周围水沙环境的影响考虑,该港区规划围垦的方案是可行的。     

港珠澳大桥对伶仃洋水沙环境的影响

利用珠江口伶仃洋海域实测水文、泥沙及水深测量等现场实测资料分析,建立了南起万山群岛、北至虎门、东起汲水门、西至珠海—澳门的港珠澳大桥整体物理模型,研究工程实施对伶仃洋诸港口、伶仃航道、铜鼓航道及附近海域流场、潮位和水深变化的影响。结果表明:港珠澳大桥实施对潮流、潮位的影响仅在桥轴线上下游各4 km的范围内,对伶仃航道、铜鼓航道通航基本没有影响。     

田湾核电站扩建工程泥沙问题研究

文章研究了连云港核电站扩建后工程海区有关的泥沙问题。首先对该海区自然条件和冲淤演变进行了分析。其次,使用考虑波浪作用的二维潮流泥沙数学模型,对田湾核电站扩建工程实施后的二维潮流场、泥沙场、地形冲淤场进行了模拟计算。最后,采用大风骤淤三维数学模型研究手段,研究了该工程实施后取水明渠内骤淤情况。研究结果表明,从水流泥沙角度考虑,田湾核电站扩建工程的实施是可行的。     

港珠澳大桥岛隧工程沉管基槽开挖回淤强度研究

通过分析港珠澳大桥沉管隧道附近水沙条件及沉管开挖位置试挖槽回淤特征及影响因素,利用二维潮流及泥沙扩散数学模型模拟了沉管开挖前后水流变化及疏浚船舶施工溢流泥沙扩散淤积分布,综合考虑疏浚溢流因素及自然泥沙回淤因素,结合回淤公式对沉管基槽开挖回淤进行了分析研究和估算,结果显示挖槽后沉管基槽开挖位置流速减小40%～60%,流向更偏向垂直于挖槽基线;疏浚溢流泥沙扩散呈"窄条"型分布,泥沙扩散0.005 g/L浓度线最远范围不超过2 km,溢流泥沙主要沉淤至槽底内,两侧边坡也有所淤积,淤强低于挖槽底部。通过计算,基槽开挖后年淤积强度1.3～2.8 m/a。     

港珠澳大桥对珠江口伶仃洋水沙环境和港口航道的影响

珠江口伶仃洋是地貌条件独特、水沙条件复杂的敏感海区,也是我国乃至世界沿海航线最密集、船舶密度最大的水域之一;港珠澳大桥是横跨伶仃洋的由"桥-岛-隧"构成的超级大型复杂工程。针对港珠澳大桥工程对珠江口伶仃洋复杂的水沙动力环境的影响,采用多种研究手段对大桥工程对伶仃洋水域水沙环境、港口航道、滩槽稳定性影响等关键问题进行全面深入系统的研究论证。主要研究成果表明:1)珠江口伶仃洋具有"微变性、趋稳性、可塑性"的重要特征,其"三滩两槽"基本格局可以长期保持稳定;2)港珠澳大桥(推荐方案)对珠江口伶仃洋水沙环境不利影响相对较小,对港口航道基本无不利影响;3)从水沙条件角度来看,港珠澳大桥(推荐方案)工程的建设是可行的。     

A Sediment Mathematical Model for Forecasting the Processes of Sea Bed in Long Term Under Combined Action of Tidal Currents and Waves

本文根据波浪浅水变形理论及波浪辐射应力作用的二维浅水环流方程、泥沙运动连续方程和水流挟沙能力公式建立了潮流、波浪联合作用的泥沙数学模型;提出了应用典型潮,特征波进行岸线、海床演变的中、长期预报的数学模拟方法及潮流计算的有限元加权集中质量法;为解决港口工程中岸线、海床演变泥沙数学模型的中、长期预报问题进行了有益的探索。并对毛里塔尼亚友谊港附近海区、岸线进行了验证计算。     

波流联合作用下海床演变的长期预报泥沙数学模型

本文根据波浪浅水变形理论及波浪辐射应力作用的二维浅水环流方程、泥沙运动连续方程和水流挟沙能力公式建立了潮流、波浪联合作用的泥沙数学模型;提出了应用典型潮,特征波进行岸线、海床演变中、长期预报的数学模拟方法及潮流计算的有限元加权集中质量法;为解决港口工程中岸线、海床演变泥沙数学模型的中、长期预报问题进行了有效的探索。并对毛里塔尼亚友谊港附近海区、岸线进行了验证计算。     

台山核电厂重要厂用水系统纳潮取水口潮流及泥沙研究

文章研究了台山核电厂重要厂用水系统纳潮取水工程。根据实测资料分析了自然条件和岸滩演变。分别建立了工程海区二维波浪、潮流、泥沙数学模型,并根据实测资料对夏季和冬季全潮水文进行了验证。在经验证的数学模型基础上,研究了重要厂用水系统纳潮取水工程实施后的潮流变化及泥沙回淤情况。结果表明,重要厂用水系统纳潮取水工程实施后,流场变化仅局限于安全取水工程附近小范围海域,进水前池附近水域泥沙年冲淤和骤淤都不大。因此,从潮流、泥沙角度考虑,重要厂用水系统纳潮取水工程是可行的。     

天科院以杨树森为代表的港珠澳大桥泥沙科研攻关团队获得“2015年感动交通十大年度人物”荣誉称号

<正>2016年4月28日,交通运输部揭晓"2015年感动交通十大年度人物"评选结果,交通运输部天津水运工程科学研究院(以下简称"部天科院")以杨树森为代表的港珠澳大桥泥沙科研攻关团队获得"2015年感动交通十大年度人物"荣誉称号。泥沙研究是部天科院的重点专业之一,在我国海岸河口水动力泥沙研究领域处于领先水平。港珠澳大桥岛隧工程项目部在沉管准备下放安装,遇到基槽严重淤积问题,第一时间便想到部天科院的泥沙科研团队。以杨     

跨海大桥工程对附近水域影响的数值研究

利用平面二维浅水潮波方程,在对实测资料良好验证的基础上,得到浦坝港海区较符合实际的流场,分析浦坝港大桥工程对周边海区水流、泥沙的影响及危险品坠海引起的水质变化。结果表明：流速增大区位于主桥墩之间和附近的水域,减小区主要位于大桥南段和北段引桥桥墩附近的水域以及主桥墩所处的局部水域;淤积区域主要位于浦坝港大桥的南段以及北段引桥附近的水域,冲刷区域位于主桥墩所在的水域附近;在桥梁所在海域若发生硫酸泄漏事故,对海域水环境的影响范围很大,应坚决避免此类事故的发生以保证海区水质。     

港珠澳大桥岛隧工程动工仪式举行

1月4日,备受瞩目的港珠澳大桥岛隧工程动工仪式在广州航道局耙吸船＂广州号＂上举行。随着岛隧工程动工宣布,＂广州号＂汽笛久久鸣响,两个耙臂缓缓放下,岛隧工程正式开始施工。港珠澳大桥岛隧工程是港珠澳大桥主体工程技术最复杂、建设难度最大的部分。     

港珠澳大桥防船撞智能管控与研发合作协议签订暨智能管控研发中心揭牌启用仪式顺利举行

正为降低港珠澳大桥船撞桥风险,保障过往船舶航行安全与港珠澳大桥营运安全,8月31日,港珠澳大桥海事局与港珠澳大桥管理局举行港珠澳大桥防船撞智能管控与研发合作协议签订暨智能管控研发中心揭牌启用仪式。根据协议要求,大桥海事局与大桥管理局将延续港珠澳大桥建设期建设单位与海事系统相互支持、友好合作、共保安全的传统,发挥各自技术和资源优势,