二维滑坡涌浪的SPH方法数值模拟

块体滑坡往往引起自由水面的剧烈变化,研究块体滑坡激发的水面波动一直是水利与海岸工程界非常感兴趣的问题。该文使用SPH方法(光滑质点水动力学)对水下块体下滑引起的自由表面水动力学过程进行了二维数值模拟,并将数值计算结果与试验数据作了对比,计算结果给出了块体下滑过程中,水体表面出现的二次卷破现象,以及在块体上方出现两个方向相反的旋涡,显示了SPH方法对处理块体下滑引起的自由表面大变形问题具有十分优越的特性。通过数值试验,文中还讨论了滑块下滑速度对自由表面破碎和形成的旋涡个数的影响。

黄浦江上海市区段防汛墙漫溢风险分析

为明确黄浦江上海市区段防汛墙防御能力,采用2012年防汛墙高程监测数据以及黄浦江防汛墙设计参数,利用蒙特卡罗法计算不同潮位下防汛墙漫溢概率以及远期海平面上升情况下的漫溢概率,提出防汛墙漫溢风险评价准则,并统计相应的漫溢风险。结果表明:现状防汛墙防御能力明显不足,如果再考虑到近年来黄浦江水位趋势性抬高及未来海平面上升,黄浦江防汛形势不容乐观;漫溢高风险区主要集中在市区段上游;黄浦江防汛墙漫溢风险不仅与防汛墙高程欠缺有关,也与不同岸段采用的设计潮位有关。

台风引起的长江口及杭州湾沿岸极值风速分布研究

根据台风强度和近岸水位等选取了对上海影响较大的4个典型台风,并根据实测资料比选确定适合长江口及杭州湾区域的台风最大风速半径公式.建立了研究区域的台风模型,并采用典型台风期间实测的风速资料对模型进行了验证.采用台风模型计算了1949—2014年所有影响上海的台风期间以及4个典型台风期间上海沿岸极值风速、有效极值风速,定量分析了极值风速和有效极值风速的范围、分布特征.

上海基岩海岛浮山岛的侵蚀现状及保护修复

基于基岩海岛侵蚀研究,利用基岩海岸演变模型,界定浮山岛的海蚀岸类型,估算浮山岛基岩海岸侵蚀后退速率,并结合实地登岛调查分析,提出了浮山岛保护修复方案。建议采用生物屏障的手段达到消浪作用,减少海岸侵蚀,恢复当地生态系统;同时采用生态和工程结合的方式在浮山岛和浮山东岛两岛之间创造潮间带沼泽地,并栽种草本植物来稳定沼泽地,以缓减断裂谷继续发育。

人工沙滩工程水体水质净化数值模拟研究

受自然因素和人为因素共同影响,我国沿海地区的部分河口海岸地区地表水体水质条件无法满足人们观海、亲海需求,因此如何建设和改善水质型人工沙滩成为亟待解决的问题。以我国沿海某城市拟建人工沙滩工程水体项目中的水质为研究对象,本文利用MIKE21软件建立工程区域二维水动力数学模型,计算和分析了人工沙滩戏水区水体置换分布和置换效率。在此基础上,根据水生植物净化水体的研究成果,在模型计算中引入衰减系数来计算水生植物对水体的净化效果。结果表明:通过30 d内6次换水,戏水区内整体换水率达到60%以上。换水对戏水区水质影响较小,换水48 h后,大部分水体水质恢复工程需求。本研究成果可为其他河口地区建设人工沙滩及其水体净化工程作参考。

弯曲河道泵闸过闸流态改善措施研究

布置于弯曲河道的泵闸工程运行中的水流形态极为复杂,易对建筑物的安全运行、河床冲淤形态、通航水流条件产生不利影响。以上海地区某泵闸工程为例,结合数值模拟,研究比选泵闸布局方案及整流措施。结果表明,泵闸布局优化并设置合理的整流设施可有效改善泵闸运行中的过闸水流流态。

上海临港地区典型海堤越浪失效概率计算研究

越浪是造成海堤破坏的主要因素。上海地区三面临海,海堤防御能力直接关系上海城市安全。针对海堤安全问题,以临港地区典型海堤为例,将越浪量作为造成海堤失效的风险因素,利用蒙特卡洛(MC)法计算由于越浪造成的海堤失效概率,计算得到临港大堤在设计使用年限内遭受破坏的概率约为8.78×10^(-7)。结果可为上海市海堤防御评估、海堤设计、使用和维护提供参考依据和借鉴。

呼兰河口大桥段河道裁弯取直数模研究

呼兰河口航道裁弯取直工程和河口大桥工程位于呼兰河下游，距离河口位置约7km处。为研究桥址河段在航道实施裁弯取直工程后的河道河势变化，预测工程实施对呼兰河航道航运和对桥梁安全的影响，建立了呼兰河河口段二维数学模型，从工程实施前后水位和流速变化的结果，分析了工程实施后对航运条件、呼口桥桥墩、工程段河势的影响。