巴基斯坦瓜达尔某电厂温排水数值模拟研究

文章首先分析了北印度洋阿拉伯海的水文气象特征,重点分析了该海域的季风洋流特征,在此基础上,建立平面二维潮流水动力及热扩散数学模型,经率定验证后对巴基斯坦瓜达尔某燃煤电站不同取排水平面布置方案下的温排水扩散进行了数值模拟。巴基斯坦瓜达尔海域海流流向呈季节性长时间的单向流形态,为风海流,与北印度洋海区的季风洋流特征一致。研究结果表明:为了满足排放口100 m处温升不得超过3℃,可采用以下措施:采用多点分散式排水;增加排水口处的水深,使温水能够进行充分的垂向掺混作用;调整排水口的排水流量,按照水深浅、流量小或水深大、流量大的原则,充分利用每个排水口处的温水容纳体积。最后,总结了取排水口的相对位置优化原则,为取排水工程的设计提供了科学依据。

三维激光扫描技术在宽肩台抛石堤稳定性试验中的应用

三维激光扫描技术主要应用于地形测绘、建筑物建模以及文物修复等,为了拓展这项技术在物理模型试验上的应用,利用Trimble CX型三维激光扫描仪对宽肩台抛石堤物理模型整体形态进行测量,并联合使用Trimble realworks 9和GMT 5.4两款软件对扫描数据进行处理并成图。与相机照片相比,三维激光扫描技术具有操作更便捷、精度更高、可视化效果更突出等特点,在物理模型上能够取代部分传统测量仪器的功能。试验前后扫描结果显示,宽肩台抛石堤在波浪作用下会发生明显变形,但最终会形成动态稳定的S形剖面形态。

驳船港内防台风系泊方案研究

基于时域耦合模型,采用数值分析方法研究了驳船港内防台风系泊的可行性问题。考虑缆绳和护舷的非线性特性,针对不同的系缆布置方案,分析了船舶、系泊缆绳与护舷耦合系统的动力响应特性,为防台风系缆布置推荐了合理可行的布置方案,并讨论了不同预张力的缆绳荷载的影响规律。计算结果表明:当缆绳数量增加至16根采用422系泊方案布置时,可满足给定台风条件下的系泊安全。研究结果同时表明,缆绳荷载并未随着预张力的增大而一直降低,而是有先降低后增大的趋势,在进行系泊操作时,需要选取合理的预张力。

涌浪海区滨海电厂引水箱涵的消浪试验研究

印尼芝拉扎三期扩建项目厂址直接面向印度洋,潮汐动力弱,波浪动力非常强,且存在明显的涌浪特征,外海波浪对滨海电厂水工结构的影响不容忽视,特别是取水泵房前池的水位波动。通过模型试验,研究了不同水位、波高和波周期条件下引水箱涵的透浪系数Kt,分析了引水箱涵透浪系数的影响因素。试验结果表明:引水箱涵透浪系数Kt主要取决于引水箱涵入口处的波浪周期T;波周期越大,透浪系数Kt越大。另外,将引水箱涵透浪系数结果应用至印尼芝拉扎三期扩建项目取水泵房前池的水位波动分析,为其取水口平面布置方案的确定和优化提供了科学依据。

海南龙栖湾岸滩整治工程波浪数学模型研究

针对海南龙栖湾岸滩整治工程,以-20 m等深线处的深水波要素作为计算边界,采用TK2D-PEM数学模型对工程海域进行大范围波浪计算,得到-5 m、-10 m等深线和工程设计方案处的设计波浪要素;用MIKE21-BW模块分别对4个设计方案建设后的波浪场进行计算分析。结果表明,影响该工程区域的主要浪向为SSW^SW^WSW,工程区极端高水位的设计波高基本由破碎波高控制,重现期50 a最大的H_(13%)为3.35 m,计算结果可为方案的设计比选提供依据。

青岛港邮轮码头工程波浪条件模拟研究

为保证安全与舒适,邮轮对波浪条件有严格的要求,对波浪需要进行精细化模拟。青岛港邮轮码头工程位于胶州湾内,首先考虑大区域的风成浪计算,再进行考虑航道、港池开挖以及防波堤建设等的波浪数值模拟。通过模拟结果,分析设计方案在给定波浪条件下的不满足作业天数,并对方案优劣进行判断,成果应用于实际工程。

浮式防波堤研究进展

浮式防波堤具有环保、经济和可移动的优点,但可靠性、消浪效果的制约同时存在,大部分研究集中在使其具有更好的消浪性能上。以单体型、双体型、柔性结构、上浮式和其他形式的浮式防波堤为主线总结其研究成果、手段及进展,归纳物理模型和数值模拟的手段研究各种浮式防波堤的水动力特性,并给出实际工程的案例,可为浮式防波堤的进一步研究探索提供指引。

斜坡式护岸断面越浪量及稳定性试验研究

对护岸断面的6个方案进行越浪量和稳定性的物理模型试验,分析各方案的结构特点和越浪量的影响因素,对断面中应用的反弧型挡浪墙进行了测力试验,为今后斜坡式护岸断面的优化及设计总结经验。

平推式造波板运动的数值模拟

平推式推板造波机是近岸及海洋工程波浪物理模型试验中非常重要的试验设备。文章通过垂向二维数学模型,利用线性造波理论来模拟造波板运动,分析了造波板前后水体动力过程,以及当造波板后不设消波设施时,造波板至后墙距离对水体动力过程的影响。该数学模型以包含水气二相流系统的Navier-Stokes方程为基本控制方程,应用粒子Level-Set法追踪自由水面,并应用部分单元法,结合局部相对静止法来模拟造波板的运动。研究表明借助垂向二维数学模型研究造波机的运动特性是可行的。

斜向波作用下防波堤衔接段块体的稳定性和沉箱结构上波浪力试验研究

在斜向波浪作用下,防波堤结构衔接段会产生波能集中、壅水和漩涡等复杂的水动力情况,对该区域块体稳定性和沉箱结构产生极不利的影响,本文开展了三维整体波浪物理试验研究,以揭示不同角度斜向波与块体稳定性和沉箱结构受力敏感性的关系。同时将得到的试验结果与规范公式计算结果进行比较分析,得出两者之间的差异性。试验结果可为工程设计中结构安全系数取值提供技术支撑,也可为将来相关规程或规范关于块体稳定重量和直立结构受力计算式的修订完善提供基础数据。

海堤前特殊地形对护面块体稳定性影响及对策

通过在波浪水槽内对海堤护面块体稳定性物理模型试验,发现在堤前存在特殊地形的条件下,波浪传播该区域后发生变形、破碎,形成的波能集中冲击范围内护脚人工块体,导致其失稳,进而使断面上整个护面块体向海侧滑移失稳。文章分析了块体失稳原因和影响因素,并从设计角度提出多种针对特殊地形下人工块体失稳的改善措施。

大连港太平湾港区波浪物理模型研究

通过波浪整体物理模型试验,对大连港太平湾港区起步工程港内波况和码头上水情况进行测定,并根据试验结果对平面布置进行优化。设计方案在W向波浪作用下,迎浪侧波浪直接穿过进港航道边坡进入港内,波浪在直立码头间发生来回反射,港内波高较大。设计方案在WSW向波浪作用下,迎浪侧航道边坡对波浪的折射现象较W向明显,港内波浪的多次反射现象与W向时基本一致。优化方案一将迎浪侧进港航道边坡开挖,波浪折射到港外,港内波高减小。优化方案二北侧防波堤延长至874 m,对港内的掩护优于优化方案一。优化方案三在优化方案一的基础上,将东侧码头外端1 km码头型式改为高桩码头,在高水位时桩式结构的反射效果未得到充分发挥,低水位时反射效果略明显。

多因素影响下深中通道西人工岛挡浪墙顶高程确定及优化研究

深中通道是我国继港珠澳大桥之后的又一项世界级的重大跨海交通工程,其中西人工岛采用了形似中国传统的风筝形状。基于工程重要性和特殊的岛形,以及所提出的越浪量小于15×10^-3 m^3(/m·s)的高标准条件,同时要求考虑天文潮+海平面上升的水位、重现期300 a的台风浪、岛形结构形式多样性和高程限制等多因素影响,单独采用规范相关规定计算难以准确确定岛挡浪墙顶高程,对此开展了波浪水槽断面物理模型试验,同时结合规范公式计算和三维港池整体物理模型试验等多种手段结果的对比,得出了基于多影响因素的综合考虑,最终采用大台阶断面形式,岛挡浪墙顶高程为9.0 m的方案可行。

基于人工智能的单坡式防波堤越浪量评估方法研究与应用

文章针对单坡式防波堤越浪量的问题,在欧洲CLASH项目数据库的基础上,以影响单坡式防波堤越浪量的十个主要因素为输入参数,平均越浪量为输出结果,基于集成学习的平均法组合策略,建立了单坡式防波堤越浪量的综合预测模型。最后,利用数据库自身的实验记录和交通运输部天津水运工程科学研究所的实验结果进行验证分析。验证结果表明,人工智能的预测结果和实验结果具有很强的相关性,相关系数在0.85以上,误差范围在5倍之内。此外,防波堤结构的复杂性和训练集数据的可靠性,会影响人工智能的预测精确度。

宽肩台防波堤稳定性三维物理模型试验研究

通过开展三维物理模型试验,对宽肩台防波堤堤身稳定性进行了研究。研究了强浪向和其他不同方向波浪作用下,不同水位往复循环后防波堤堤身动态平衡形态的形成规律。试验考虑了浪向的不同对防波堤护面块石、肩台块石和护底块石物质输移的影响,验证了相关规范中关于斜坡堤护面块石重量确定的合理性。试验结果表明,斜向浪作用下宽肩台防波堤的护底块石除了发生断面内的物质输移外,在防波堤轴向也存在明显的物质输移;低水位情况下主要发生护底块石的冲刷,而高水位情况下则主要是堤顶附近区域护面块石和肩台块石发生原位置滚动;增大堤顶区域的护面块石厚度可改善其稳定性;斜向浪作用下,堤身护底宽度损失沿堤轴向分布并不均匀。

国内外生态海岸建设技术综述

海岸带定义为海洋与陆地相互交汇的地带,是当今人类社会经济发展的“生命带”。由于全球气候变化的影响,使得海岸带地区的生态环境受到严重威胁。本文简述了国内外生态海岸管理的相应法规,同时总结了生态海岸建设的相关工程技术,希望能够为生态海岸建设工程的有力开展提供可靠的依据,从而进一步推动海岸带地区的海洋生态文明建设。通过对近年来国内外生态海岸建设工程实践中常用的技术手段进行总结,提出未来的生态海岸建设技术应重点关注以下几个方面:(1)生态海岸防护技术;(2)人工护滩技术;(3)景观护岸建设技术;(4)生态工程技术。

浅析已建港区波浪条件改善措施研究

港口的尺度、码头的结构型式、口门朝向与当地的波浪特性、防波堤掩护条件对港内波浪传播规律起着决定性的作用。本次研究针对秦皇岛海警码头现状布置条件下存在的泊稳问题以及梳式岛堤改善方案,通过断面物理模型试验得到了梳式岛堤的稳定断面,测量了堤顶越浪,通过波浪力的测量给出了沉箱所受的水平力、浮托力和竖向力;通过波浪整体物理模型试验,对梳式岛堤工程建设前后,港区的波高进行了对比,岛堤的建设可有效减小港内波高。为下一步方案实施提供了理论支持和科学依据。

艾萨拉姆港防波堤平面结构验证优化试验研究

针对“一带一路”涉外工程孟加拉国艾萨拉姆2×660 MW燃煤电厂港口防波堤平面结构,分析影响防波堤稳定性的主要水动力条件,探讨保障港口工程安全稳定需注意的关键技术问题。通过三维整体物理模型试验研究不同方向波浪对港口建筑物安全的影响规律,验证防波堤工程的稳定性情况,分析斜向浪作用下的破坏部位和优化区域,并针对工程特点提出优化方案,保证港口工程的安全性并降低工程造价,研究也说明三维稳定性物理模型试验对港口工程设计和安全的重要性。

青岛港董家口港区防波堤工程防浪效果研究

采用波浪整体物理模型试验方法,依据青岛董家口防波堤工程平面布置情况,针对S、SE和SSE3个浪向,研究港池内波高分布情况,并对防波堤口门宽度及防波堤堤头型式进行优化。通过改变防波堤堤头结构型式、轴线走向、口门宽度等,提出6种对比方案,分别给出了港池内及各泊位处比波高,经过对比分析各防波堤布置方案的防浪效果,得到防浪效果较好的防波堤布置形式。

一种梳式防波堤的透浪谱特性研究

采用不规则波浪作用对底部透空的梳式防波堤结构进行了断面物理模型试验。根据试验结果分析了底部透空梳式防波堤结构的堤后波高大小、反射系数和透浪系数,并对入射波浪及堤后透射波浪的谱特性进行了统计分析。