尾矿库实时监控与安全分析及预警耦合系统

为及时了解尾矿库运行状况,并对其进行安全分析及预警决策,基于OpenGL和GIS技术,建立集尾矿库实时远程监控、边坡稳定性分析、调洪演算和安全预警于一体的尾矿库三维实时监控与预警系统。尾矿库实时远程监控模块能将监测的数据用于边坡稳定性分析及调洪演算;边坡稳定性分析模块能计算边坡安全系数,调洪演算模块通过监测数据实现尾矿库调洪演算分析;安全预警模块能根据尾矿库安全度定量、定性分级标准,最终实现对尾矿库的预警分析。以湖南省某尾矿库工程为验证算例。分析结果表明,该尾矿库实时监控与预警系统计算结果合理,其相对误差为1.4%,与实际勘测情况基本吻合。

尾矿坝溃决砂流数值模拟研究及应用

为研究尾矿坝溃决砂流流动状况,基于二维溃坝水流数值模型及高含沙水流运动研究成果,建立尾矿坝溃决砂流数值模型。采用有限体积法对平面二维砂流运动方程及高浓度非平衡全沙输移方程进行离散求解,并运用中心迎风格式计算网格界面通量,且通过对界面两侧变量线性重构,使模型具有空间上的二阶精度。为保证模型的稳定性,用中心差分方法和半隐式方法,分别离散求解摩擦阻力项与底床坡度项。应用二维溃坝水流数值模型和尾矿坝溃决砂流数值模型,分别模拟某省尾矿坝溃决洪水、砂流运动状况。分析结果表明,尾矿坝溃决砂流与普通水坝溃决过程显著不同,受含沙量变化以及水流与泥沙相互作用和河床变形的影响,溃决砂流计算所得溃决不同时刻的流速、泥深与溃决洪水计算所得流速和水深有明显区别。

多岛屿深水弯曲航道三维潮流动力特性研究

舟山螺头水道海域岛屿众多、岸线复杂、水深变化剧烈、水流流态不易掌握,本文利用FVCOM模式对该海域潮汐潮流进行了三维数值模拟,并对其水动力特性作了相应分析。模型计算结果与实测资料符合良好,较好的刻画了该海域潮流时空分布特点。通过分析研究区域流场、潮位、断面流速分布可知:潮流途径舟山群岛海域各水道时,受多流路潮流潮汐动力不均匀、较大曲率主航道、过水断面面积、科氏力、狭道口开口方向及狭道分流和合流等影响较大,涨潮时,螺头水道北岸潮流场占优,落潮时,螺头水道南岸潮流场占优,且潮流速较大。

厦门港海沧港区港池水域维护疏浚分析

港池水域水深维护直接影响港口营运和经济效益,受九龙江泄流、港池水动力泥沙环境及疏浚施工作业等因素影响,厦门港海沧港区水深条件难以满足码头企业日常作业需求。为提高海沧港区船舶停、靠泊安全和作业效率,结合水深测图、数学模型、施工数据及回淤机理等资料分析海沧港区淤积时间、空间分布规律、回淤量,并对海沧港区港池维护模式、时机进行探讨。分析表明:海沧港区停泊水域、回旋水域年度回淤量分别约为50.90万m^(3)、96.46万m^(3),维护模式采用常年维护性疏浚模式较为合适,研究成果为其他码头维护性疏浚工程提供科学参考。