河口海岸潮流速分布模式研究

在沿岸水域尤其是在浅海陆架和近岸区，潮流在水流运动中起着主导的作用，在潮流运动中，近底流速剖面偏离传统的对数分布。根据前人的研究，笔者曾从理论上得到了近底流速分布的对数线性模式。但该模式对近底层的数据要求较高，一般近底1m之内需要四层测量数据，而这些数据在实际应用时很难得到。因此，本文根据潮流运动的表面边界条件将该模式进行扩展研究，使其能适用于传统的六点法测量数据。该扩展模式为对数抛物模式，适用于全水深，是潮流速分布模式。通过长江口和江苏岸外西洋海域两个实例计算分析，并与传统的对数分布模式比较，结果表明该潮流速分布模式在各层数据上都与实测数据具有良好的相关性且物理量z0与u．之间具有更好的一致性和相关性，可应用于河口海岸流速分析研究。     

河口海岸近底层潮流速分布模式初步研究

许多现场实测资料表明,潮流近底流速剖面偏离传统的对数分布。虽然偏离值可能不大,但利用对数剖面去计算河底粗糙长度和剪切应力时会引起较大的误差。有研究者的数值试验表明,如果通过流速是对数分布来估计粗糙长度和底部切应力,偏差可能超过100%(Kuo等,1996)。本文从流体动力学原理出发,利用Prandtl混合长度和Von Karman自相似理论,建立河口海岸近底层潮流速分布的对数线性模式。通过对英国大陆南部西Solent水道实测水流垂向分布进行枚举粗糙长度z0结合最小二乘法拟合,并将计算结果与传统的对数模式的结果比较,表明本文模式有以下优点:①精度高,计算值更接近实测值;②所确定的粗糙长度z0和摩阻流速u*的相关系数更高,且两者在相位上更趋一致。     

基于霍夫变换确定流速剖面参数

传统的最小二乘法拟合流速剖面存在一定的困难.利用霍夫变换抗干扰(或噪声)能力强的优点,可将干扰点(或噪声)剔除,然后用霍夫变换拟合流速剖面.当精度要求较高时,可将各拟合点到拟合直线的距离作为判别标准,对经霍夫变换剔除干扰点(或噪声)后的数据点再进行最小二乘法拟合.经过检验与应用表明,霍夫变换拟合的流速剖面比传统的最小二乘法更接近实测值.     

孤立波作用下组合型港池共振响应的数值研究

港池受到孤立波入射时会在港池内激发多种模态的共振响应。为进一步研究不同平面布置形式港池的响应特性和共振规律,建立不同内外港池长度和连接位置的组合型港池,采用基于Boussinesq方程的波浪数值模型MIKE 21-BW模拟了孤立波作用下组合型港池的共振响应,对数值模拟的结果进行频谱分析和波幅分布测定并与现有理论值比较。结果表明,孤立波正向入射组合型港池激发的主要响应模态的频率和与其长度相等的细长港池的理论固有频率接近,各主要共振模态的振幅与内外港池的长度和两港池口门的距离有密切关系;波浪入射方向和港池内边界反射条件的改变对狭长组合型港池中形成的各共振模态的形状影响不大,但是增大港池宽度会使港池内激发明显的横向共振。最后提出了消减港湾共振的平面布置形式,可为实际工程设计提供指导。     

规则波作用下潜堤透浪系数数值模拟

潜堤透浪系数是衡量潜堤削弱波浪能力的主要指标。基于Boussinesq型方程的MIKE21-BW模型建立波浪数值水槽,进行规则波作用下潜堤透浪系数的数值模拟。根据Dingemans物理模型试验结果对BW模型进行参数率定和验证,验证结果良好。在此基础上,进一步分析了影响潜堤透浪系数的无因次影响参数,包含相对淹没深度、波陡、相对堤顶宽度、斜坡堤坡度等,研究不同因素组合情况下潜堤透浪系数的变化规律。建立了规则波作用下潜堤透浪系数的计算式,应用MATLAB数学软件对式中的系数进行拟合,拟合式计算值与BW模型计算值相关系数为0.858,相关性较好。另外,将拟合式与杨正己公式进行比较,并分析数据的差异与原因。研究表明:MIKE21-BW模型可以进行规则波作用下潜堤透浪系数的数值模拟。     

长江口水流流速垂向分布分形研究

鉴于长江口水流流速垂向分布偏离对数分布的情况很多,采用分形理论研究J型、C型和S型流速剖面,发现J型流速分布呈直线型,而C型和S型流速并非常维形分维,呈1阶累计和变维分形垂线分布,进而通过对比不同拟合函数式的拟合效果,验证了三次函数式为C型和S型流速拟合的最佳公式。     

赣江象山枢纽一期临时航道通航水流数值模拟应用研究

赣江主支象山枢纽为通航河流枢纽,工程施工期妥善处理船舶通航问题尤为重要,应结合工程分期施工方案,提出对应的通航方案.一期工程施工由临时航道通航,二期工程施工由船闸通航.本文针对一期工程施工临时航道通航水流条件问题,采用数值模拟计算方法,建立二维水动力数学模型对不同流量条件下的水流流态进行计算分析.结果表明:在施工一期时...     

选煤厂主厂房工程采用工具式模板工艺

介绍选煤厂主厂房工具式模板的设计、加工、组装、快速拆除新工艺.     

GIS支持下的河床演变多媒体演示系统研究究

运用多媒体技术 ,用专业工具软件开发研制了地理信息系统 (GIS)支持下的河床演变多媒体演示系统 ,该系统集文字、图画、图片、图像、音效、视频于一体 ,完整、全面、生动地展示了方案的设计、实施、成果分析和应用等环节 .其中 ,河床演变动态演示使多年现场三维地形变化、水位变化、冲淤变化、典型断面变化动态地在计算机屏幕上得到再现 .     

台州东部新区围区海水入侵抗渗计算

台州东部新区将在已建海堤匡围区内发展循环经济,由于海水经海堤堤基渗透入侵,会破坏围区生态环境,抑制海水入侵的方法亟待研究.采用Geo-Studio软件进行海水入侵抗渗计算,为了选择适合渗流数学模型的计算参数,对围区处近海潮汐规律和海堤情况进行研究,确定潮位曲线和海堤模型.结合围区地质条件分析,运用GeoStudio软件建立出海堤建筑物与围区一体渗流数学模型以及地基土层的土水特性曲线.考虑围区实际情况后,提出利用围区内生态湖泊——月湖所蓄淡水产生的水头反向抑制海水入侵作为抗渗方案,并经计算、分析了月湖内不同淡水位对海水入侵的反向抗渗作用,得到满足抗渗的月湖水位为2.1~2.68m.