辐射沙洲海域深水港开发建设水动力泥沙问题研究

综合使用水文泥沙特征分析、卫星遥感分析、冲淤演变分析、潮流泥沙数学模型计算、波浪数学模型(SWAN模型、缓坡方程、多向不规则波Boussinesq方程)计算、波流冲刷物理模型试验、泥沙淤积计算、骤淤计算与分析等多种手段对辐射沙洲中的如东海域深水港开发建设的水动力泥沙问题进行了研究,为深水港开发建设提供了科学依据。研究表明:通过采取必要的工程措施,在辐射沙洲海域中进行深水港开发建设是可行的。     

辐射沙洲研究开发的进展

对辐射沙洲研究开发的若干文献进行了归纳总结和综述,包括辐射沙洲的发现、成因、物质来源、形态特征、表层沉积物组成、演变、水动力泥沙环境、开发利用等。     

一种有限体积法三维港内粘性泥沙淤积模型研究

基于物理量守恒的有限体积法,建立了三维粘性泥沙运动及回淤数学模型。平面采用无结构三角形网格划分计算区域、拟合复杂海岸边界,垂向采用坐标变换技术,适应不平坦海底地形。以天津港港内泥沙回淤为例,模拟三维粘性泥沙的输运过程,得出了港内垂向分层潮流流场、垂向含沙量变化、淤积历程及淤积分布。结合实测地形资料对模型进行验证,为研究三维泥沙运动特性提供了一种新的方法。     

天津港大港港区口门防波堤堤顶高程研究

从通航水流条件、码头泊稳条件以及港池航道泥沙回淤等角度进行综合分析与研究,论证天津港大港港区口门防波堤在现有2 km出水堤基础上,延伸2 km半高堤（堤顶高程3.5 m）的方案的可行性,为港区口门防波堤优化设计提供科学依据。     

天津港深水化及二港岛建设水沙环境研究

根据天津市城市总体规划和产业布局,结合天津港30万吨级航道及东疆第二港岛的建设,基于多年实测水文泥沙等资料,采用现场观测、演变分析、物理模型和数学模型等多种手段,对港口深水化及港岛工程实施后的水流泥沙运动特征及产生的环境效应问题进行了综合性试验研究,其成果为工程的建设提供了科学依据。     

施工期悬沙扩散对电厂取水影响的数值模拟研究

以某电厂工程为背景,采用二维潮流、泥沙数学模型的研究手段,对施工期间由于围堤建设、基建挖泥等引起的悬浮泥沙扩散对高温堆取水的影响进行了模拟研究,计算了高温堆运行阶段取水口处的最大含沙量,预测了取水口附近的泥沙淤积厚度。研究结果表明:(1)施工期高温堆运行阶段,涨潮对取水口的影响要大于落潮;(2)高温堆取水口处悬沙含量最大在0.135 kg/m3,满足施工期间高温堆取水口处悬沙含量不大于0.2 kg/m3的要求,同时高温堆所在的北侧取水明渠内,泥沙每天淤积在0.2 mm至0.5 mm范围,这种量级的淤积对高温堆的取水以及整个北侧明渠的泥沙淤积影响是很小的,短期施工不会产生强淤影响高温堆取水安全。     

上海国际航运中心洋山深水港区平面布置方案

依托外海岛礁地形,在强潮流、高含沙量海域通过封堵汊道形成港区陆域,建设大型集装箱深水港区,工程建设的关键技术之一就是如何确定合理的港区平面布置方案。本文主要结合大、小洋山南、北两条岛链所形成的东口窄(宽约1 000 m)而水深深(平均约50 m)、西口宽(宽约7 600 m)而水深浅(平均约11 m)的喇叭型地形特征,以及海域复杂的水文泥沙条件等,通过论证,推荐实施单通道港区平面布置方案,以利于港区水深的维持、流态的平顺、船舶安全航行以及淤积强度的减少。现场监测表明,港区使用水域在流态、淤强等方面的结果与研究结论基本相符。     

连云港港徐圩港区30万t级原油码头港内水域泥沙回淤及减淤措施研究

针对连云港港徐圩港区30万t级原油码头港内回旋水域及停泊水域的泥沙回淤问题,利用潮流泥沙数学模拟手段,根据预测的常年港内水域的回淤强度,进行了港内水域回淤环境的综合分析。根据回淤研究成果,并考虑工程实际情况,提出了具有可实施性、有针对性的减淤措施—积淤槽,并采用潮流泥沙数模对减淤效果进行了研究分析。通过技术和经济综合评价,研究了积淤槽减淤的经济效益和社会效益,为港内水域减淤措施的进一步研究提供了理论依据。     

二维波浪、潮流、泥沙淤积数学模型

本文采用三角形单元的二维波浪、潮流、泥沙淤积数值模型对珠海电厂、汕尾电厂的煤港码头、航道方案进行了模拟计算。     

压载水舱泥沙淤积原因和冲淤新方法

东海海水含沙量较高,船舶压载水舱等部位易形成泥沙沉积,增加船舶负重及油耗等运营费用。文章分析了船舶压载水舱泥沙淤积原因,模拟研究了泥沙沉降特征,提出了基于气动冲淤方式的压载水舱泥沙治理新方法。