浅水中OSV锚泊定位分析研究

本文采用数值计算方法对浅水中海洋平台支持船(OSV)的锚泊定位性能开展研究.首先,基于三维频域势流理论,对一艘OSV不同水深的水动力性能开展分析,计算了水动力系数、运动幅值响应算子、一阶波浪力和二阶波浪力.由于浅水中非线性效应显著,本文采用中场公式计算了该OSV全二阶波浪力传递函数(Full Quadratic Transfer Function,简称全QTF).然后,本文对不同水深下锚泊系统的水平刚度开展了分析,计算了不同水深下锚泊系统的水平刚度,研究了水深对锚泊系统水平刚度的影响.最后,采用准动态方法对不同水深下的OSV和锚泊系统开展时域分析,研究了水深对船体运动性能和锚索张力的影响.     

蜀山泵站枢纽船闸输水系统水力学模型试验

蜀山泵站枢纽船闸对引江济淮工程航运至关重要,是连通长江与淮河,确保引江济淮航运干线畅通的控制性工程,其闸室规模大、工作水头高、输水能量高,输水过程水力学问题是船闸设计的关键环节。结合工程地质和结构设计,船闸拟采用形式最为简单的闸墙长廊道侧支孔输水系统,输水过程船舶与船闸自身安全能否满足相关要求需要开展细致研究。通过比尺为1∶25的物理模型试验,对其输水过程船舶停泊条件、水力特性及引航道水流条件开展研究。结果表明:在推荐的输水系统布置和阀门开启方式下,各项水力指标均能满足规范和设计要求。     

自流冷却系统引水装置水力性能研究

为提出先进船舶自流冷却系统引水装置的定量设计原则,参照水泵性能描述方法,提出自流扬程的概念,用自流扬程和附加阻力描述引水装置水力性能。基于伯努利方程和边界层方程的计算分析表明,为提高自流扬程,引水装置吸入口应垂直于来流且高于边界层厚度。基于冲量定理进行计算分析并结合三维仿真计算结果表明,为平衡自流能力和附加阻力,引水装置的入口流速与航速之比宜设计在一定区间内。实船计算结果验证了本文设计方法的正确性。     

疏浚饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响

针对黄骅港区饱和密实粉土,通过三轴剪切试验以及原型耙齿切削试验,研究饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响。三轴试验结果表明,黄骅地区饱和密实粉土在剪切过程中表现为应变软化性状,偏应力峰值与围压之间基本呈线性关系。在剪切过程中,土体先剪缩后剪胀,随着围压的增大,剪缩性状体现得越来越明显,应力应变性状可划分为4个不同阶段。原型耙齿切削试验结果表明,饱和土较非饱和土切削阻力增长得更快;饱和土切削阻力最大值为非饱和土切削阻力最大值的2.7~3.3倍;对于饱和土,切削阻力达到稳定值后,其波动幅度较非饱和土要大。上述试验结果均表明,土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响十分显著,须采取相应的措施来降低土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响。     

高锰酸钾去除天然水中微量有机污染物机理探讨

对高锰酸钾去除饮用水中微量有机污染物的机理进行了研究，结果认为高锰酸钾除了传统的氧化作用外，在中性条件下生成的水合二氧化锰还有催化氧化和吸附作用，后大大提高了高锰酸钾的除污染效能。     

三峡库区不同水位期船舶溢油控制策略研究

随着三峡库区通航条件的改善、船舶流量的持续增大,尤其是水上危险品运输业的快速发展,库区水上溢油风险形势日益严峻.本文根据三峡库区不同水位期特点,针对溢油事故高风险水域的溢油数值及围控模拟结果,提出了三峡库区不同水位期船舶溢油围控策略,并对溢油应急围油栏设备配备进行适应性分析.     

强透水性地层基坑钻孔咬合桩止水工艺

强透水性地层深基坑施工止水效果是工程成败的关键,止水工艺对工程的安全、进度、成本有较大的影响。结合锦州港煤炭码头一期工程SG-03标段含煤污水处理场水池基坑止水施工实践,在强透水性地层条件下,对钻孔咬合桩、高压旋喷止水墙、塑性混凝土防渗墙、黏土芯墙等基坑止水工艺进行对比分析,确定钻孔咬合桩在工期、质量、成本等方面更有优越性。对钻孔咬合桩的适应性及控制要点进行探讨,指出钻孔咬合桩在施工过程中可能遇到的问题及处理措施。结果表明,钻孔咬合桩工艺在强透水性地层深基坑止水施工中效果良好。     

Dynamics of inorganic nutrient species in the Bohai seawaters

Within the frame of a Sino-German Joint Research Program, two cruises of “R/V Dong Fang Hong 2” were carried out in September–October 1998 and April–May 1999, respectively, to understand the dynamics of nutrients in the Bohai. Nutrient species (NO₃⁻, NO₂⁻, NH₄⁺, PO₄³⁻ and SiO₃²⁻) are determined colorimetrically on board for five anchor and 30 grid stations. In situ incubation experiments are performed to determine planktonic nutrient uptake and benthic exchange flux. Nutrient concentrations display short-term variability and seasonal change in the Bohai, with higher levels in shallow coastal waters than in the Central Bohai. The influence of riverine discharge on nutrient levels can be seen from salinity isopleths, nutrient distribution and species ratios. Near-bottom (nb) waters have similar nutrient concentrations as to the surface waters in the Central Bohai, whereas stratification takes place in the Bohai Strait and North Yellow Sea. In situ incubation experiments provide evidence that the uptake ratio (i.e. N, P) by phytoplankton is proportional to the ratios among nutrient species in ambient waters. Based on the data of this study and previously publications, a preliminary estimate of nutrient budgets via riverine input and atmospheric deposition is established. The results indicate that atmospheric deposition gains importance over rivers in delivering nutrients into the Bohai and sustain the new production, following recent decrease in riverine inflow caused by drought periods in North China and damming practices. A historical review of nutrient data indicates that concentrations of nitrogen increase and phosphorus and silica decrease in the Central Bohai over last 40 years. This potentially has an important influence on the health of ecosystem in Bohai (e.g. food web and community structure), though further study is needed to examine the scenario in more detail.     

基于分层系数法与混合比法的长江口盐淡水混合规律研究

采用长江口4条入海汊道3个月的水文测验资料,研究长江口的盐度分布格局和盐淡水混合情况,运用分层系数法和混合比法对长江口实测盐度数据进行分析。结果表明:北支汊道的盐度最高,洪、枯变幅大,全年均为垂向均匀混合型;南支3条汊道盐度从高到低依次为南槽、北槽、北港;盐淡水混合强度从高到低依次为南槽、北槽、北港,这与长江口北港分流量大于北槽、北槽分流量大于南槽的格局相对应;枯季的混合强度大于洪季,大潮的混合强度大于小潮。盐淡水的混合强度呈周期性变化,涨急前后垂向混合程度最大,涨潮的混合强度高于落潮时的混合强度。     

舰船开孔流动噪声控制措施研究

基于计算流体软件,采用大涡模拟方法计算了给定来流速度条件下表面开孔的非定常流场,分析了流场的非定常流频谱特性,采用边界元方法模拟了噪声源特征,对各种流动噪声控制措施进行了对比分析.计算结果表明,开孔形式的改变会直接影响流噪声的水平,设计结果可以为舰船流水孔的降噪设计提供参考.