多功能疏浚作业辅助船研究与方案设计

多功能疏浚作业辅助船对保证挖泥船持续高效地作业非常重要,尤其是对在开敞海域中的疏浚工程更是直接影响到有效作业时间。介绍国外相关系列船型和欧洲四大疏浚公司对此类船的配置,总结此类船的特点,根据设计技术要 求,提出目标船的设计方案,分析或选择各种技术性能指标,并给出加装整平作业功能和射水疏浚功能的方案。     

南港—北槽洪枯季沿程水沙盐特性分析*

利用2012年2月及8月长江口南港—北槽大、小潮水文测验资料,从涨落潮历时、流速、含沙量及含盐度等方面 分析了南港—北槽洪枯季水沙盐纵向及垂向分布特征以及潮周期内含沙量变化特性。分析表明：南港—北槽沿程各垂线落 潮平均历时洪季整体较枯季长,涨潮平均历时洪季整体较枯季短,且小潮期洪、枯季的这种差异更为明显;南港—北槽洪 季落潮流速普遍大于枯季,涨潮流速普遍小于枯季;小潮期涨潮平均流速会出现近底层较表层大现象, 且CSW-CS3出现滞 流点;北槽中段—口外段洪季含沙量及垂向差异均较枯季大,南港圆圆沙段及北槽上段枯季含沙量较洪季大;潮周期内北 槽中段各垂线上层含沙量均较小,且变化幅度相对较小,但下层含沙量变化达数倍乃至十几倍之多,且涨憩时段近底层含沙 量可能特别高;洪枯季北槽中段均存在盐水楔,其位置洪季偏上、枯季偏下,最大浑浊带洪枯季位置变化与此基本一致。     

冲积性河流浅滩整治水位与整治线宽度确定

冲积性河流浅滩的形成,多数是与悬移质泥沙冲淤变化有关。因此,其整治水位与整治线宽度的确定,是与悬移质泥沙冲淤平衡的挟沙力所决定。故根据这一原理,导得整治线宽度计算式。     

波浪作用下弹性海床孔隙水应力响应的数值模拟

基于二维动力Biot固结理论,描述了海床土骨架的应力、应变和时间的本构关系,从Galerkin加权余量法出发建立了以土骨架位移u和孔隙水压力p表达的u-p形式的有限元方程,并采Wilson-θ直接数值积分法求解时域内动力方程。数值计算结果表明,在波浪作用下,海床孔隙水压力的计算值与实测值基本吻合,用文中的理论计算模型描述沙床对波浪荷载的响应是可靠的。     

沥青—集料表面能参数及其对水损害影响

沥青混合料水损坏是沥青路面主要破坏形式之一。运用表面自由能理论来分析沥青混合料的水损害问题。表面自由能是指处于液体或固体表面的分子与它们处于内部时相比所具有的自由能过剩值。基于表界面理论,推导出沥青在矿料表面的黏附模型和水损坏模型;通过测得矿料和沥青的表面能参数指标带入模型分析得出,沥青在矿料表面的黏附趋势以及发生水损坏的趋势;讨论了沥青和矿料的表面能参数对黏附及水损坏的过程的影响,为沥青和矿料的匹配选择提供了更加科学的手段,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

并行计算求解运动船体上的甲板上浪问题

甲板上浪是危害海洋浮式结构物的重要因素.文章采用模型试验方法对一艘FPSO的甲板上浪现象进行了考察.结合模型试验的结果,采用大规模并行计算技术成功再现了甲板上浪这一非线性极强的物理现象,有效地克服了计算时间的限制.数值模拟中对与上浪密切相关的物理参数如水体流动,船体的运动,冲击载荷进行了记录.为了保证数值模拟的精确性,文中开展了网格试验和时间步长试验,得到了适合甲板上浪模拟的网格划分方案和时间步长.由数值模拟得到的上浪细节相当详尽,如由VOF方法进行液面捕捉得到的波浪沿船艏爬升、变形、最后冲击船艏结构物破碎的过程与试验相比很为接近.计算实践表明采用大规模并行计算是解决上浪等非线性问题的町靠的、高效的途径.     

船舶在浅水域横向停靠运动粘性水动力计算

研究船舶在浅水域的低速横向漂移运动对研究船舶停靠运动特性具有重要意义.船舶停靠通常是一个低速慢漂的过程,在这个过程中,由于船舶特定的运动形式和几何形状,粘性水动力起主要作用,而兴波很小,其影响可以忽略,可以将自由面作为刚壁处理,从而使问题简化并大大减小数值计算的计算量.文中以标准Wigley船型为对象,对船舶在浅水中横向漂移运动的粘性流场和水动力进行了计算.为了得到准确、稳定的计算结果,分别选取了不同的计算区域、网格数量和湍流模型进行计算,并将计算结果与他人的计算结果和模型试验结果进行了比较,确定了模拟船舶低速停靠运动粘性流场的有效的数值方法.     

木槽岩隧道洞身开挖施工技术及不良地质洞段处理措施

根据木槽岩隧道穿越区地质条件和实际施工情况,施工中采取了超前支护、分步开挖、稳步推进的方法,并增加了超前小导管及锁脚小导管、锁脚锚杆等支护方式,加强测量观测工作,避免不良地质给施工造成的损失。     

Green-Naghdi理论的全非线性浅水波数值模拟(英文)

Green-Naghdi (G-N) theory is a fully nonlinear theory for water waves. Some researchers call it a fully nonlinear Boussinesq model. Different degrees of complexity of G-N theory are distinguished by “levels” where the higher the level, the more complicated and presumably more accurate the theory is. In the research presented here a comparison was made between two different levels of G-N theory, specifically level II and level III G-N restricted theories. A linear analytical solution for level III G-N restricted theory was given. Waves on a planar beach and shoaling waves were both simulated with these two G-N theories. It was shown for the first time that level III G-N restricted theory can also be used to predict fluid velocity in shallow water. A level III G-N restricted theory is recommended instead of a level II G-N restricted theory when simulating fully nonlinear shallow water waves.     

压舱水消毒剂的优化使用

消毒剂具有简便易行特点,在减少压舱水污染方面扮演着重要角色。在结合氯、臭氧、胡桃醌等消毒剂的特性及投药量的确定、投药点选择的论述基础上,本文主要探讨消毒剂的优化使用方式;药剂组合、研发新型的消毒剂、形态优化及使用方式优化;寻求研制更实用、更经济的消毒剂,建立更合理、更有效的优化处理方案,达到对压舱水更好的消毒效果。