复杂水流条件下抛石群运动扩散规律研究

为探索复杂水流条件下抛石群运动规律及扩散趋势,总结影响抛石运动的主要因素,以江西省兴国县埠头乡平江右岸防洪工程河道整治Ⅰ标河段为例,应用OpenFOAN软件展开水下抛石过程数值模拟,同时在工程所在省水利研究院试验大厅展开室内水槽试验,对包括抛石着床点、抛高、水深、流速及块石形态等在内的试验结果进行分析;最后展开现场观测,将室内试验结果与观测成果展开比较。结果表明,文章所得到的软件模拟结果与室内水槽试验和现场实测结果均较为吻合,表明此种软件模拟方法对于类似水利工程抛石施工具有普遍适用性,可结合工程实际借鉴选用。

复杂水流形态下的充砂枕袋封堵河槽工法措施研究

为解决复杂水流形态下封堵河槽带来的通航不便、施工面狭小、工期漫长、安全风险高等问题,对深水复杂水流形态充砂土工枕袋封堵深槽施工开展了专项研究,形成了一套先进的施工方法及装备。该工法能够极大程度地保证施工质量、节约施工成本、缩短工期,产生良好的经济效益和社会效益,值得大力推广。

复杂水流环境下系泊船的水动力特性研究

为研究深水码头复杂水流条件下系泊船的水动力特性,利用CFD软件STAR-CCM+对系泊船模型的粘性流场进行瞬态数值模拟,通过求解RANS方程和Realizable k-ε湍流模型获得船舶水流作用力。在无波浪定常流作用下,系泊船姿态最终保持稳定,可用固定船舶近似代替系泊船进行模型简化。在完成网格无关性和数值模型合理性研究的基础上,对不同流速、不同流向角度以及流向沿水深变化的复杂水流条件下船舶的水动力进行预报,探讨不同水流条件下系泊船纵向力、横向力、首摇力矩的变化规律,研究成果可为复杂水流环境下系泊船的布缆及相关工程设计提供参考。

大角度弯道河流通航水流条件研究

依托红花枢纽二线船闸工程项目,采用整体水工模型方案,对大角度弯道水流情况下改善通航水流条件、优化枢纽运行方式等进行研究。结果表明:在枢纽上游水流极其复杂,口门区出现漩涡、泡漩等恶劣水流情况下,可以通过设置导流坝、局部整平以及调整隔流堤长度来调整水流;下游口门区水流可以通过优化枢纽运行方式来调整。

某汊道交汇海域港口平面布置

汊道交汇海域港口工程位置特殊,受两股涨潮流汇合与落潮流分流交汇、周边工程及工程自身填海等影响,工程区水域水流复杂,港口平面布置存在其特殊性。分析汊道交汇海域港口平面布置的主要影响因素,对码头前沿线走向、工程陆域填海进行多方案比选论证,并通过工程潮流整体数学模型试验及泥沙回淤分析研究验证方案的合理性,最终提出与汊道交汇海域建港条件相适应的港口平面布置方案。

大区域含水层中局部复杂水流过程的多尺度模拟

精细刻画带有小尺度特征的局部复杂水流运动过程,是大区域地下水流运动数值模拟的重要议题。本文建立了一种能进行多时空尺度数值离散的三维地下水流运动耦合模型,用以获取全区域大尺度解及多子域小尺度高精度解。模型采用基于达西定律的三维水头插值算法,以实现多空间尺度模型耦合;同时,针对局部复杂水流条件,进行小尺度模型边界水头二阶时间曲线拟合及自适应时间步长插值,以实现多时间尺度模型耦合;此外,在局部问题的求解上支持任意边界形状及空间范围内的多个自由加密子网格离散,从而充分节省计算成本并保证计算精度。本文以通用地下水模型求解软件MODFLOW在高密度时空网格上的解作为参照解,对比分析了模型在多时空尺度、非匹配自由网格问题中的求解精度。相比传统局部加密或全局加密模型方法,本文模型能大幅度减小矩阵规模和求解工作量;相比传统局部加密多网格耦合模型,本文模型能更精确地刻画局部尺度的复杂水流运动过程。本文模型耦合方案可作为大区域含水层中精细刻画小尺度复杂水流过程的高效数值工具。

超大型散货船烟台港西港区西段支线航道航法简介

烟台港西港区西段支线航道,是进出该港口船舶通行使用率最高的一段航道。受多重因素影响,该段航道上潮流急,且不均匀流场变化较大,导致超大型船舶航行进港操作不当时容易发生危险。文中主要是在分析该段航道潮流及流场变化规律的基础上,结合自身常年的引航经验,总结出了一套基于参考雷达双电子方位线技术引航的实用安全航行方法。

梯级水库溃决洪水影响分析

该文应用模拟复杂水流流态的平面二维水动力数学模型研究梯级水库溃决洪水在天然河道中的演进过程。通过福建省闽江富屯溪上游两座中型水库的溃决模拟,分析梯级水库溃决洪水影响,为梯级水库溃坝洪水预警和灾害评估提供参考。