2025-01-16
目前,潮流数值模型计算是分析预测海洋水文动力条件变化的主要方法之一,也是海洋水环境模拟分析和海床冲於环境分析的基础。本文就潮流数值模型的基本理论、数模方法、数模计算得一些使用技术等作简单介绍,供环评和海域论证中开展潮流数值模拟工作参考。本文利用2015年3月的水文测验资料及历史上水文观测资料建立数学模型,并利用建立的数学模型预测工程后水动力环境变化的状况,结合半经验半理论公式预测工程建成后泥沙的冲淤变化,进而给出估算冲淤幅度。
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。
岱山岛位于舟山群岛中部,地理位置优越,具有通江达海的区位优势。为满足舟山北向的水路客运需求,拟在岱山岛北侧建设燕窝山码头工程,包括码头和防波堤。文章根据现场实测资料分析,建立了舟山岱山岛燕窝山码头工程及其附近海域潮流泥沙数学模型。在模型验证的基础上,计算了不同防波堤布置方案下码头工程及其附近的流场和泥沙淤积情况,对现有防波堤平面布置方案对水流和泥沙输运的影响进行分析,并选出合理解决方案。从水流、泥沙计算结果看,燕窝山和东垦山的北海域流速较大,超过2.0m/s,5m等深线以内水流流速较小,在0.6m/s以内,故码头工程对岱山海域整体流态影响不大,其是可行的。但根据航道横流流速变化特征,应增大航道设计宽度,保证船舶航行安全。
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。
本文采用mike21二维水动力模型模拟了南黄海辐射沙脊群海域的潮流形态和含沙量,模拟结果与实测数据基本一致。在此基础上,模拟计算了围填海工程后辐射沙脊群海域的潮流和含沙量变化。结果显示工程对潮流和含沙量的影响主要出现在工程区附近。围填海工程使原本以弶港为中心呈扇形辐聚、辐散的潮流格局有所改变,形成东沙岛西侧南北向和高泥岛南侧东西向的两条潮流通道,并在一定程度上分割了条子泥南北两侧的水体。工程后含沙量的变化与平均流速的变化基本一致,在流速变大的东沙岛西北侧和高泥岛南侧海域,含沙量显著升高;在流速变小的条子泥南北两侧、东沙岛东侧及西南侧,含沙量显著降低。
杭州某客运码头三层地下室部分设置在运河内,基坑南北两侧的土压力严重不平衡,地质条件及环境条件复杂。本文介绍了该工程地下室基坑支护的设计方案与施工过程。结合现场全过程监测资料,分析了基坑的变形性状及环境影响,得出了一些对类似工程有一定参考意义的结论。
外高桥顺岸桩基码头泥沙回淤及分析——顺岸式桩基码头前沿会发生较为严重的泥沙淤积以长江口外高桥港区码头为例,根据现场实测水深资料,并结合物理模型试验及数学模型计算的结果,分析建码头后影响码头前沿泥沙回淤的因素桩基的阻水作用,减小了码头前沿的水流...
2002~2004年,黄河水利委员会相继开展了3次基于不同调度方式和不同空间尺度的调水调沙试验。本文中通过对试验期间小浪底水库及黄河下游河道悬移质、床沙质泥沙颗粒级配在时间和空间上的变化分析,说明小浪底水库淤粗排细有利于调整库区泥沙淤积形态和出库细颗粒泥沙向大海输移;下游河道中悬移质泥沙平均中数粒径沿程变粗,试验达到了全面冲刷河槽的目的。
码头工程施工期对海洋环境的影响主要表现为悬浮泥沙的影响。悬浮泥沙主要由基槽开挖、块石抛填和港池疏浚产生,同时受项目所在地水文条件影响。悬浮泥沙会对浮游生物、海洋渔业资源、养殖生产和资源保护区等产生不利影响。以山东lng项目码头工程为例,运用ecomsed模型数值模拟泥沙的三维扩散运动,得出了在大潮期和小潮期基槽开挖、块石抛填和港池疏浚悬浮泥沙的最大影响范围,分析了悬浮泥沙对海洋生态的影响,并提出减少危害海洋生态的工程措施。
为了对拟建的曹妃甸港区煤码头堆场轨道梁进行复合地基二次处理施工,来满足设计要求的承载力和沉降要求。文中在地质条件相似的位置采用4种不同的技术参数来进行施工试验。通过桩头、芯样外观检查和强度检验及复合板检测等,均能满足设计要求并确定了最佳施工参数。
建立了基于不规则三角形网格的考虑波浪及其破碎作用的二维潮流场和泥沙场数学模型,对黄岛电厂取水海域的潮流场、泥沙场进行了数值模拟和分析,对电厂取水口的泥淤积强度进行了计算。计算结果表明,电厂取水口附近海区流弱水清,取水口泥沙淤积轻微,对电厂取水基本没有影响。
为研究潮流区泥沙运动对电厂冷却水取排水影响,提供电厂取排水口防沙设计依据,基于潮流物理模型及泥沙模型相似关键条件,结合程序控制生潮系统,构建物理模型对电厂取排水进行泥沙试验研究。试验研究了在典型潮流、典型洪水及频率洪水3种工况下,某电厂取排水口附近水域及床面泥沙运动规律,分析泥沙运动对电厂取排水的影响,并依此对电厂取排水口形式进行优化。成果及方法可为在潮流区复杂流态下泥沙规律研究提供参考。
本文通过试验,研究了水流紊动剪切对黏性细颗粒泥沙絮凝发育的影响作用。根据我们的实验,得出以下初步认识:(1)在某一剪切条件下,长时间后絮凝发育会渐趋稳定,达到某种平衡状态,这时絮团尺度的统计平均值趋于某一稳定值;(2)在低剪切紊动作用(剪切流速梯度g30或41s-1),紊动剪切强度的提高抑制絮凝发育,絮团尺度的统计平均值减小;在中间某一剪切状况下(g=30或41s-1),絮凝发育达到最佳状态,絮团尺度的统计平均值最大。另外,在试验中也发现:(3)在相同的水流剪切状况下,初始泥沙浓度越大,悬浮体系中形成的稳定的絮团中值粒径统计值也越大;(4)提高电解质浓度或增加电解质阳离子化合价,也会促进絮团发育;(5)形成的絮团处在大小为kolmogorov尺度的旋涡内,其周围的绕流流态为层流状态,絮团受到的阻力以黏性力为主,破裂方式为表面破坏,同时,絮团最大粒径随紊动强度的增加而降低。
针对滴灌用黄河水泥沙含量高的问题,根据兰州段黄河泥沙粒配特性设计了黄河水泥沙分离设备。采用正交试验、极差和方差分析研究了分离机参数对溢流颗粒d。和溢流液流量的影响。试验结果表明:影响溢流颗粒d。的参数主次排列为转鼓转速、碟片间隙和喷嘴数量,而影响溢流液流量的参数主次排列为转鼓转速、喷嘴数量和碟片间隙。考虑试验因素对溢流颗粒d。和溢流液流量影响程度的大小,优化的参数为转鼓转速为3500rpm、喷嘴数量为32个、碟片间隙为1.2mm。
开孔沉箱不同的开孔位置对波浪反射系数存在一定的影响。本文通过某港码头不同开孔方案的物理模型试验,对沉箱结构在不同设计水位波浪作用下的反射系数和越浪量进行对比,从而合理的确定开孔位置,为其他类似工程提供一定的参考。
根据粉沙淤泥质海岸的现场实测资料及在环形水槽中进行的细颗粒泥沙运动的特性试验成果,提出了水体含沙量的经验关系式、细颗粒泥沙的起动及沉降规律的经验计算式。
考虑波浪辐射应力对潮流场和泥沙运动的影响,建立了青岛港前湾三期码头前沿挡沙堤工程二维潮流泥沙数学模型。在采用实测资料验证的基础上,运用模型对本海域在无挡沙堤及不同挡沙堤长的各种方案的流场变化和泥沙回淤情况进行计算研究。结果表明,无挡沙堤时,由于三期工程的建设缩窄了河口至海区的断面面积,断面西侧的浅水区水流速度增大,容易掀起泥沙输移至断面东侧开挖后的深水区,使泥沙在码头前港池中落淤,码头前沿最大淤积强度约为0.818m/day;而建设挡沙堤后将显著减小码头前沿的泥沙淤积。经过比较,从挡沙堤附近流场与港池航道回淤情况的角度考虑,认为方案二对码头前沿拦沙的效果较好。
职位:声环境影响评价
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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