■型浮箱式防波堤消浪特性试验研究

通过波浪水槽断面物理模型试验,研究了＂■＂型浮箱在规则波作用下,透射系数与相对水深、相对宽度、相对入水深度、波陡、锚链夹角和锚链拖地长度等影响因素的变化规律。结果表明：＂■＂型浮箱的透射系数受相对宽度的影响最大,透射系数随着相对宽度的增加而减小,当相对宽度大于0.35时,透射系数不超过0.5,当相对宽度达到0.5左右时,透射系数降低至0.23~0.38之间;与矩形浮箱相比,除反射波能外,＂■＂型浮箱对波能也有一定的耗散和阻挡作用,其消浪效果要优于矩形浮箱。

波流与泥沙耦合模型中海岸越顶水流冲刷模拟

海岸越顶水流冲刷是一种自然现象,通常发生在风暴期间,可能会导致近岸地形的剧烈变化。现有海岸岸滩演变三维数学模型还较少考虑越顶水流冲刷,尤其是越浪冲刷的作用。为此,本文发展了越浪输沙经验算法,并引入到基于FVCOM和SWAN的三维波流与泥沙耦合模型中,建立了能够模拟越顶水流冲刷的三维岸滩演变数学模型;收集了两组越顶水流室内冲刷试验数据对模型进行了验证,结果表明,所建立的模型能够较好地模拟不同水动力和岸滩剖面条件下越顶水流冲刷造成的地形变化;另外,对越浪输沙算法中横向输沙率经验系数进行了敏感性分析,讨论了各系数对模型结果的影响。

湄洲救助基地码头工程泊稳条件与泥沙淤积数值计算分析

通过分析湄洲湾的水文泥沙条件,对救助基地码头工程的2个拟建位置进行了比选,建立工程区波浪数学模型,计算了不同工程方案情况下港内泊稳条件,采用经验公式估算了工程区附近泥沙淤积及大风骤淤。结果表明:湄洲岛西南部海岸由于其海域海床基本稳定且沙源较少,发生较大骤淤的可能性较小;由于湄洲岛南端岸线有效地阻挡了N向—SSE向的波浪,使得近岸码头方案的前沿设计波要素更小;港内泊稳条件与码头离岸距离相关;近岸区域年平均淤强在较小范围内,在预留一定的备淤深度的情况下可以满足船舶安全通行和港口正常作业的要求。

人工岛对沙质海岸动力泥沙环境及岸滩冲淤演变的影响研究

基于历史海图、历史时期卫星遥感影像、2019年实测水下地形和潮流、波浪数值模拟成果,研究该海域岸滩的发育演变背景、海床和岸线自然冲淤动态、动力泥沙环境及岸滩冲淤动力机制。采用LITLINE岸线演变数学模型,模拟计算了不同离岸距离和不同平面形态人工岛布置型式对近岸岸线变形的影响,岸滩泥沙动力机制和岸滩演变趋势表明,人工岛实施后近岸最大潮流流速小于近岸泥沙起动流速,不具备起动近岸岸滩泥沙的基本条件;SSE向波浪作用时,人工岛西北侧波高明显减弱,波向西偏;S向波浪作用时,人工岛北侧波高明显减弱;SSW向波浪作用时,人工岛东北侧波高明显减弱,波浪传播方向东偏;波浪场改变后人工岛掩护区东西两侧岸滩附近泥沙分别具有向东和向西运移至人工岛掩护区的趋势,形成掩护区的淤积和东西两侧岸线冲刷。

三峡大坝下游粗细颗粒泥沙输移规律及成因

以三峡下游河段为研究对象,利用1987-2014年原型观测数据,分析粗细颗粒在时间和空间的输移过程,并以水文站作为划分单元探讨其成因.三峡水库蓄水后坝下游d≤0.125 mm(细颗粒)各粒径组沙量沿程递增,并小于蓄水前均值;d>0.125 mm(粗颗粒)沙量在宜昌—监利河段得到补给,其下游为淤积趋势,其中2003-2007年至监利站恢复程度最大.在成因上:(1)宜昌—沙市河段,河床粗化限制了粗细颗粒泥沙补给,其中细颗粒补给受制于总水量,粗颗粒受制于大流量持续天数和量值;(2)沙市—监利河段,粗细颗粒补给均受制于总水量;(3)监利—螺山河段,洞庭湖入汇对细颗粒补给起决定作用,河床补给量中洪水年大于中枯水年,粗颗粒为淤积趋势,且中洪水年淤积量小于中枯水年;(4)螺山—汉口河段,细颗粒增加受河床补给决定,2008-2014年补给强度弱于2003-2007年,2010年前后粗颗粒泥沙由淤转冲,与大流量持续天数和量值增加有关;(5)汉口—九江河段,细颗粒泥沙淤积,粗颗粒因河床冲刷得到补给,大水年补给量高于枯水;(6)九江—大通河段,鄱阳湖入汇和河床补给对细颗粒增加的贡献比例为1∶2.82,河床冲刷对粗颗粒泥沙起补给作用,受大流量持续天数和量值影响.

长江口北槽河槽地形变化及深水航道回淤特征分析

以长江口北槽航道为研究对象,利用1997年12月~2013年2月多年实测水深资料和北槽深水航道一期工程开通以来维护疏浚资料,采用统计分析与对比方法分析了北槽河槽多年来的地形冲淤变化和一、二、三期航道航槽回淤特征。研究结果显示:(1)在此期间,在北槽上段北侧滩面和坝田大范围淤积,下段南侧滩面和坝田大范围淤积,北槽拐弯段为北槽淤积集中区域,河槽向窄深方向发展;(2)北槽航道年回淤量大,三期12.5 m航道期间,北槽航道年回淤量在6 400万m3左右;(3)北槽航道回淤沿程分布差异大,北槽中段(H^O疏浚单元)的回淤量占北槽航道段回淤量的70%左右;(4)北槽航道洪季和枯季回淤差异大,洪季期间的回淤量占全年该段航道回淤量的80%以上;(5)北槽航道南北回淤差异大,南侧淤积高于北侧淤积400~1 300万m3;(6)北槽12.5 m航道与10 m航道相比,全年回淤量有较大增加,洪季期间的回淤比重有所增大,北槽中段回淤峰值更加突出,略有所下移。

“■”型浮箱式防波堤运动特性和锚链力试验

通过二维断面物理模型,试验研究了"■"型浮箱在规则波作用下的运动量和锚链力与相对宽度、水深、波高、锚链与竖向初始夹角以及锚链拖地长度等影响因素的变化关系。结果表明:波高是影响浮箱运动量和锚链力最敏感的因素,浮箱升沉、横摇和锚链力随波高增大而增大;相对宽度与水深的改变对锚链力的影响较为随机,锚链力并不随着波周期增大而增大,主要原因是波周期越长,浮箱的消浪效果较差的缘故;锚链与竖向初始夹角增大,浮箱横移有所减小,对锚链力而言,30°夹角较为合适;锚链拖地长度加长,横移明显增大,锚链力则有所减小。与矩形浮箱相比,""型浮箱的横移和升沉要大于等于矩形方箱,横摇则小于矩形浮箱,两者的锚链力相差不大。

斯里兰卡科伦坡港海域岸滩演变特征及泥沙环境分析

根据科伦坡港海域两次季风影响期的水文泥沙实测资料,结合其他相关数据资料及研究成果,采用现场踏勘、资料分析和遥感影响分析对比等技术手段对该工程进行了研究。分析结果表明,拟建工程区海域砂源有限,水体整体比较清澈,悬沙浓度相对较小,而海床沉积物质主要以中砂和中细砂为主,在常年波浪作用下,近岸坡度较缓但破波带附近迅速变陡,为典型的砂质海岸。海岸线整体平直、且无沙嘴及明显泥沙输移痕迹和局部堆积体,近岸泥沙相对不活跃,多以近岸输移运动为主。通过岸滩演变分析,历史上该海岸呈现逐渐侵蚀冲刷的趋势,海床侵蚀强度平均在0.04 m/a左右。另外,基于风浪和涌浪的分频分级统计资料,还对拟建工程海岸的岸滩稳定类型、沿岸输沙和横向输沙能力进行了估算。