潮段平均流速计算方法研究

在海岸、河口、海湾等地区,潮流是最基本海水运动和主要的水动力因素之一,受海底地形、岸线和岛屿的影响,潮流运动基本呈现为往复运动,即涨潮流速和落潮流速方向相反,相差180°左右。描述往复运动潮流动力强弱的重要指标之一是潮段平均流速和潮平均流速。结合实际海区的实测潮过程,文中对潮段平均流速的3种计算方法和对水文全潮的潮平均流速的3种计算方法进行了对比研究。研究结果表明,不同的计算方法其结果存在着误差,建议潮段平均流速采用积分平均方法,潮平均流速计算采用加权平均法。     

西太阳沙和烂沙洋海域深水港开发涉海关键技术问题

江苏如东西太阳沙和烂沙洋海域水下地形和水动力泥沙条件非常复杂.针对该海域深水港开发建设,进行了水动力泥沙系统研究.文中对该研究成果进行了介绍,包括要解决的关键技术问题、开展的主要科研工作、技术创新和研究结论.为深水港的开发建设提供了科学依据.     

大连长兴岛深水港开发研究

长兴岛位于辽东湾口东岸,辽东半岛中部,是待开发的大型深水港区。针对长兴岛深水港开发建设,交通运输部天津水运工程科学研究所进行了全面系统的水动力泥沙研究,为深水港的开发建设提供了科学依据。文章对长兴岛深水港开发研究的成果进行了介绍,包括要解决的主要技术问题、开展的主要研究工作、技术创新、主要研究成果和成果应用等。     

非缓坡非均匀流场中多向不规则波传播数学模型的建立

根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论,在文献[1]的非缓坡非均匀流场的规则波基本方程的基础上,推导出了非缓坡非均匀流场中的多向不规则波传播变形的偏微分方程,并使用有限差分方法建立了数学模型。该模型避开了求解波动势函数的困难,直接求解波动能量的空间分布,可采用简单的有限差分数值方法求解,对空间步长没有限制,适合非缓坡复杂地形及存在流场的情况下大面积波浪场(波高和波向)的计算。     

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。     

海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D的开发研制

从工程应用角度出发,以解决实际工程问题为目的,针对海岸河口海区的特点,开发了方便有效的多功能数学模型软件包TK-2D。TK-2D由主模块和辅助模块组成。主模块包括五个子模块,即“五场”:波浪场数学模型软件、潮流场数学模型软件、盐度场数学模型软件、悬沙场数学模型软件和地形冲淤场数学模型软件;辅助模块包括前处理软件、后处理软件和动态显示制作软件。大量实际工程的应用证明了TK-2D的实用性和有效性。     

大连长兴岛建港条件研究

采用自然条件分析、岸滩演变分析、马家浅滩成因及稳定性分析,以及泥沙回淤与骤淤积计算、设计波浪计算、流场及其变化计算等手段,对大连长兴岛北港区(马家咀至高脑子角)建设深水大港条件进行了探讨.研究和分析结果表明,从水动力泥沙角度考虑,大连长兴岛北港区具备建设30万吨级大港的良好条件.     

瓯江口海区波浪数学模型研究

建立了考虑复杂地形造成的折射、绕射、底摩擦波能损失、波浪破碎及岛屿影响的多向不规则波传播变形的数学模型 ,对瓯江口海区外海传入波浪的波浪场进行了数值计算     

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。     

连云港港扩建对田湾核电站取水影响及措施研究

基于TK-2D软件建立了连云港港和田湾核电站海域的潮流泥沙数学模型,在对模型进行验证的基础上,对连云港港口扩建(旗台港区3.5 km规划)方案对田湾核电站已建取排水工程的影响进行了数值模拟研究,计算了取排水明渠口门附近岸滩的冲淤变化及取水口设计水深等深线的位移。针对连云港港扩建造成的影响,对田湾核电站取水工程2种措施方案(即取水明渠向东延长方案和取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长方案)的泥沙冲淤进行了研究,并采用常用的经验公式进行了校核。研究结果表明:(1)连云港港口扩建后,己建的田湾核电站取水明渠口门附近水域形成了泥沙淤积环境,滩面将会淤高,设计的取水口门水深等深线将会外移1402 m,核电站正常取水将会受到影响,必须采取工程措施;(2)取水明渠向外延长方案延伸段会发生明显淤积,取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长1500 m可保证取水明渠口门设计水深,取水明渠内的泥沙淤积明显减少。