长沙枢纽坝下Ⅱ级单线航道整治工程方案研究

近年来受长江-洞庭湖江湖关系变化和采砂等综合影响,长沙枢纽下游湘江尾闾河段水位屡创新低,枯水期以文经滩为代表的滩险已无法满足目前的II级航道航深要求。针对文经滩枯水通航水深不足的问题,建立长沙枢纽坝下长河段平面二维水流数学模型,开展长沙枢纽坝下II级单线航道整治工程方案研究,分析文经滩右汊疏浚、左汊护底、右汊疏浚和左汊护底组合3种方案下文经滩段枯水航深及其上游航道枯水水位分布变化情况。结果表明:文经滩右汊疏浚方案实施后,通航水深条件得到优化,满足II级航道航深要求,但会导致文经滩段上游河段枯水水位及枢纽下游门槛水深条件急剧恶化。配合文经滩左汊护底方案后,文经滩右汊航深条件得到进一步优化,同时文经滩上游航道沿程枯水期通航水位整体也有所抬升,达到了航道整治目标。

台山核电站取排水工程潮流泥沙数值模拟研究

采用TK-2D软件建立了台山核电站海域平面二维潮流数学模型,在对该模型进行验证的基础上,建立了工程海域的二维泥沙数学模型,并对该海域的悬沙场、地形冲淤变化进行了验证和计算,分析了整个海域泥沙运动及分布的特点。根据核电站取、排水量变化及各种取、排水方案,分别通过数值模拟计算给出取水系统造成的年冲淤强度和冲淤量;根据各方案的试验结果进行比较、分析,推荐较优的取、排水方案,并给出相关的防淤建议。

温州状元岙化工码头工程潮流泥沙数模研究

采用水动力泥沙条件、底床冲淤演变分析及二维潮流泥沙数值模拟手段,对拟建的温州港状元岙港区化工码头工程方案进行了研究。研究结果表明:(1)工程海区潮汐属于正规半日潮类型,为强潮海区;(2)工程海区潮流性质属于不规则半日浅海潮流,潮流运动呈往复流形式;(3)工程海域深槽多年来在波浪潮流作用下一直处于稳定状态;(4)规划的化工码头走向与涨落潮流走向基本一致;(5)规划的化工码头实施后工程附近海区的涨落潮流速呈增加趋势,码头前沿会略有冲刷;(6)化工码头建设对锚地流场没有影响;(7)化工码头工程方案是合理可行的。

北仑电厂码头改扩建工程潮流泥沙数值模拟

运用平面二维水流泥沙数学模型,分别建立了包含金塘水道大范围以及拟建工程区小范围水域的潮流泥沙场,其中大范围模型为小范围模型提供边界条件。计算结果表明:改扩建工程使周边局部海域流场减弱,但影响范围有限,流场变化主要集中于改扩建码头西侧及其后沿驳船码头港池开挖区水域,涨、落急流速变幅在13.3%以内,流向变化值小于8.3°。码头后沿的浅滩区是主要泥沙淤积区,改扩建码头前沿平均淤强约0.76m/a,淤积量2.5万m3/a,驳船泊位区平均淤强1.42m/a,淤积量5.9万m3/a。鉴于岸坡浅滩仍是主要的淤积区,建议保持定期疏浚,以免淤积前伸对驳船港池和码头前沿造成不利影响。

洞头峡围垦工程潮流泥沙数值模拟研究

使用TK-2D软件建立了瓯江口海区潮流泥沙数学模型,采用潮流泥沙数学模型模拟计算手段,对洞头峡4种围垦工程方案的可行性进行了初步研究,从潮流泥沙角度对洞头峡围垦工程的可行性进行了分析论证。研究结果表明,洞头峡4种围垦方案都是可行的,从对周围海区环境影响和资源可持续利用角度考虑,以保留现有岛间通道进行围垦为佳。

上海国际航运中心洋山深水港工程泥沙问题研究综述

洋山深水港海区水深、流大、含沙量高、水流流态紊乱,泥沙淤积问题是建港中的关键问题。文章总结了1998年以来在洋山深水港泥沙方面的研究工作,介绍了研究中采用的手段和方法,归纳总结了洋山深水港区泥沙研究的科研成果及创新点,并对研究成果的科学性作出评述。研究认为,洋山港海域泥沙运动形态以悬移质为主,潮流对泥沙具有起悬和搬运双重作用,水流强弱是港口建成后水深维护的关键;一、二期工程方案封堵小洋山—镬盖塘—小岩礁汊道,建设顺岸式码头,不宜采用挖入式港池方案;北港区规划方案以汊道方案较为稳妥;远景规划方案可采用单通道的南北双汊道规划方案;并基于平衡含沙量理论,提出了海床冲淤演变预测公式和顺岸式港池淤积预报公式。

天津港国际邮轮码头工程泥沙数模试验研究

根据天津港整体发展规划,拟在东疆港区南端建设一个邮轮码头。根据现场实测资料分析,利用MIKE21 Flow Model模块建立了天津港海域大模型和邮轮码头海域小模型,其中大模型为小模型提供水动力模型所需要的开边界条件。其模拟结果为泥沙数学模型提供了潮流动力条件。在对模型进行充分验证的基础上,计算了现状单航道和复式航道开通2种情况下邮轮码头港池内的流场和泥沙淤积情况。计算结果表明,该工程是可行的。

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛工程二维潮流泥沙数学模型研究

基于TK-2D软件建立了三角形网格的伶仃洋海域大范围二维潮流泥沙数学模型和港珠澳大桥的珠澳口岸人工岛工程区附近小范围局部细化的二维潮流泥沙数学模型,并根据现场实测资料对模型进行了验证模拟,在模型验证基础上,对珠澳口岸人工岛工程实施后的潮流泥沙进行了模拟研究,从潮流泥沙角度对人工岛工程对周围海区的影响进行了分析论证。研究结果表明:珠澳口岸人工岛工程对水流的影响仍控制在现状澳门海岸线范围内,冲淤变化局限于人工岛附近,对周围环境影响有限,因此,人工岛建设是可行的。

温州石化基地围垦工程潮流泥沙数值模拟研究

使用TK-2D软件建立了瓯江口海区潮流泥沙数学模型,通过数值计算分析了温州石化基地围垦工程对瓯江北口、中水道、黄大岙、重山、沙头、小门、黄大峡等水道,以及对瓯江泄洪排涝和附近港区、海域的影响。研究结果表明:围垦工程对附近各港区、水道影响很小,温州石化基地围垦工程建设是可行的。

秦皇岛市莲花岛工程潮流泥沙数值模拟研究

文章采用波流共同作用下平面二维水沙数学模型,基于三角形网格剖分模式,针对秦皇岛市莲花岛人工岛工程开展潮流及泥沙数值模拟。研究结果表明:莲花岛外形轮廓近似呈椭圆状,长轴走向与岸夹角较小,与水流主流向夹角较小,且围垦面积有限,工程方案实施后未明显改变工程海域大范围主流态,仅人工岛及附近小区域发生一些改变。人工岛方案实施后,流速有增有减,但变化幅度较小,基本控制在0.10 m/s以内;海床冲淤变化影响范围也主要集中在人工岛附近区域,冲淤变化幅度多介于-1.5^+0.9 m,少部分区域冲刷幅度超过1.5 m,其中人工岛迎浪面大部分区域呈海床冲刷状态,人工岛内部水域呈淤积状态。

大连普湾新区海湾整治工程泥沙基本水力特性试验研究

结合大连普湾新区海湾整治工程要求,在拟建工程区域内进行采样,在对沙样进行颗粒分析的基础上对采样泥沙的沉降、起动和沉积密实特性进行了室内水槽试验。试验表明,本区泥沙的静水沉降速度平均值在0.087～0.303cm/s之间;动水沉降的断面中间层含沙量沿程变化和随时间变化符合指数曲线;泥沙的起动试验值基本符合所选经验公式的计算值,因此经验公式可用来估算实际波浪、水流作用下的起动参数;本区泥沙静水沉积密实所需时间约为2.6天。

天津港外航道水动力条件及工程泥沙淤积研究

依据最新的水文、泥沙实测资料,利用风浪潮流泥沙数值模型对开挖深水航道泥沙淤积情况进行了计算。根据近年来现场实测水文、泥沙资料,结合本项研究工作进行了统计分析,为数模计算提供参数;建立了多重嵌套潮流数学模型,计算正常天气下工程实施前、后的海域潮流场分布情况;建立了海域风浪过程计算模型和泥沙运动模型,将波浪、潮流、泥沙模型耦合,计算了在年均含沙量的风浪条件作用下所造成的回淤情况,给出了航道建成后的年淤积分布情况。提出了天津港南、北防波堤延伸到16+0后的航道的淤强分布特征,从泥沙方面为航道的开挖提供了设计依据。

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。

天津大沽河5万吨级航道工程泥沙数值模拟研究

天津临港工业区根据需要拟在海河口南治导线北侧通过大沽河开挖一条5万吨级通海航道。通过建立潮流、波浪、泥沙数学模型,利用现场水文、泥沙实测资料对航道开挖后在海洋动力条件作用下的泥沙淤积进行了计算预报,为工程的建设与设计提供了科学的依据。

天津港重大工程建设中水动力泥沙问题研究

基于天津港近些年来重大工程项目的建设,利用物理模型、数学模型及现场实测资料分析等科研手段,对天津港深水航道的建设、南疆港区的扩建、南北防波堤的延伸及东疆港区海岸一期工程的建设,进行了一系列的试验研究。(1)天津港海域开挖建设深水航道从自然条件方面是可行的;(2)海河口北治导线南移,使两治导线间距由1900 m缩为1200 m。既能满足泄洪要求,又能扩大南疆的用地面积;(3)防波堤延伸至16+0,港内的流态及泊稳均能满足设计要求,可使天津港减少60%的淤积量;(4)试验结果对东疆港区东海岸一期工程人工沙滩的冲淤稳定性、港内的水体交换等,提出了优化措施。

南海深水天然气码头工程潮流泥沙数模试验研究

在现场实测资料分析的基础上,建立了二维水沙模型,对工程海域实施前后潮流场情况,港池航道年回淤情况以及台风骤淤情况进行了模拟计算,并对工程的3个方案进行了分析说明,从潮流泥沙角度为本工程设计提供相关依据。

高含沙高水流海区工程布置对泥沙运动的影响

根据现场实测资料,分析了洋山深水港区的水文泥沙特征,提出了封堵汊道、平顺水流、安全靠泊、减小淤积等建设深水大港的基本原则。论述了水流强弱是港口建成后,维护要求水深的关键,也是随工程布置唯一可变的因素。从而得出如下主要结论:工程方案布置应尽量保持现有水流条件,特别是港池和航道水域;在岸线开发利用上,应视自然水深大小而定;小洋山汊道全部封堵后,势必造成主通道涨、落潮量的减小。适当缩窄西口门宽度,确保主通道水流单宽流量维持现有水平,应是今后进一步研究的课题之一。

小门岛5万吨级煤码头工程潮流泥沙数模研究

使用TK-2D软件对小门岛5万吨级煤码头工程进行了研究,对港池开挖后的流速变化进行了分析,对泥沙回淤强度进行了预报。研究结果表明:(1)大、小门岛围垦工程及5万吨级煤码头港区开挖工程实施后,与现状情况相比,小门水道及开挖区涨、落潮流速普遍增加;(2)在大、小门岛围垦工程基础上5万吨级煤码头港区开挖后,与大、小门岛围垦工程情况相比,小门水道及开挖区涨、落潮流速减小;(3)港区开挖后,泥沙淤积不严重,开挖后水深能够维持住。

实验室小尺度自航船模发展现状及智能化趋势

实验室小尺度自航船模通常与水工/河工模型配合开展试验,通过分析船模航行过程中的轨迹与航行参数,来判断通航水流条件的优劣和实际船舶的操纵状态。因其具有理论基础,并能直观反映水流和船舶的相互作用,因此作为一种重要技术手段被广泛应用于水路交通的前期论证研究中。对实验室小尺度自航船模发展现状展开论述,分析其技术特点及存在的问题,并就上述问题对试验结果可能产生的影响深入剖析。结合试验装备智能化与信息化背景以及小尺度自航船模发展存在的问题,从船舶视角与操纵方式、船体感知系统、基于大数据的水域条件自动识别及智能航行等方面,探讨了实验室小尺度自航船模智能化发展趋势。

田湾核电站扩建工程泥沙问题研究

文章研究了连云港核电站扩建后工程海区有关的泥沙问题。首先对该海区自然条件和冲淤演变进行了分析。其次,使用考虑波浪作用的二维潮流泥沙数学模型,对田湾核电站扩建工程实施后的二维潮流场、泥沙场、地形冲淤场进行了模拟计算。最后,采用大风骤淤三维数学模型研究手段,研究了该工程实施后取水明渠内骤淤情况。研究结果表明,从水流泥沙角度考虑,田湾核电站扩建工程的实施是可行的。