黄茅海围垦工程潮流泥沙变化数值模拟

简述了黄茅海海域平面二维潮流泥沙数学模型的基本方程、基本问题的处理、初边界条件和网格划分.应用192年7月1-1日中水大潮和192年1月1-1日枯水中潮2个水文组合对模型进行了验证.在中水大潮情况下,着重对选定的治导线围垦工程方案E12进行了工程前后潮流泥沙动力条件变化模拟计算分析,结果表明:围垦工程实施后,对海区尤其是口门内河道沿程不会产生防洪压力,对崖门水道和虎跳门水道排涝的影响不大,围垦工程不会引起水流动力轴线的明显变化,对围堤和口门内河岸的稳定不会构成威胁.     

瓯江口潮流数值模拟

建立了时间二次插值的三角形网格显式差分数学模型,从而提高了原三角形网格显式数学模型［1］的稳定性和精度。使用三角形网格全自动剖分技术进行网格剖分,使用"干湿"判别法处理了露滩问题,用两套节点关系处理潜堤问题,对大范围(既有细长河道又有大面积海区)、多岛屿、地形及流态复杂的瓯江口海区的潮流场进行了成功的模拟。并根据模拟结果,对瓯江口海区的潮流特征进行全范围的分析介绍。     

钱塘江南岸上虞拟建港区潮流泥沙数模研究

钱塘江航运的发展一直受到深槽线平面摆动、纵向庞大的沙坎浅水区和涌潮3个因素的制约, 上虞港区建港条件也取决于上述因素.建立了大范围的潮流泥沙数值模型,在对模型进行多次验证的基础上,数值模拟了拟建上虞港区的潮流场、泥沙场,并对港区的潮流、泥沙场进行了分析,预测了钱塘江河口规划堤线方案实施后港区潮流、泥沙场的变化,为上虞港的规划和预可方案研究提供了技术依据.     

高栏海域电厂港口潮流泥沙问题研究

本文根据高栏海域近年的水文泥沙实测资料，进行了潮流数值及泥沙回淤计算，综合分析计算结果，对珠海电厂煤码头工程的不同方案进行了比较，并将西挖入式方案作为推荐方案，本文还利用黄茅海域挖槽的实测资料，验证了刘家驹公式的合理及适用性，并对黄茅海周围近年来修建的堤坝等工程对电厂港口回淤的影响作了综合评述。     

二维潮流泥沙数值模拟及可视化研究

本研究在以往研究成果基础上,以水动力学基本理论与软件工程理论相结合,研究开发了以Visual Ba-sic编程语言为依托的二维潮流泥沙数值模拟及可视化研究模型,共分为三个相互连接的界面,实现了潮流泥沙数据计算处理和可视化效果图显示,操作简便,可运用性强。     

东营市滨海防潮堤潮流泥沙模型试验研究

本文通过分析拟建东营市滨海生态城防潮堤工程附近水域的自然条件,掌握了工程海域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征,在此基础上使用二维潮流泥沙数学模型对工程实施前后的潮流场、泥沙场、地形冲淤变化开展了数值模拟工作,计算了工程区域泥沙年冲淤情况,为防潮堤建设设计方案的确定提供参考依据。     

黄骅港海域三维流场数值模拟

利用三维潮流数学模型模拟黄骅港附近海域的流场,分析了黄骅港建港前后海域潮流场的主要变化,以及建筑物引起的沿堤流和口门横流及其对泥沙运动的作用.在NE向8级风作用下,黄骅港附近海域水流的垂向流速变化非常显著,对泥沙输移起重要作用.     

福建南日群岛海域潮流数值模拟研究

福建南日群岛海域地形复杂,为了解该海域潮流场特征,利用MIKE 21 Flow Model_FM HD模块,搭建了包括南日群岛在内的大范围潮流数学模型,采用实测资料对海域的潮位和潮流进行了验证。结果表明,模型计算值与实测值吻合较好。所建模型能够正确反映南日群岛海域的潮流特征。最大流速出现在群岛内的主要潮流通道上,通过数值模拟,对该海域的水动力状况有了进一步了解,为该海域工程建设与环境保护提供了科学依据。     

黄河口潮流数值模拟

应用二维非恒定流方程和破开算子法，数值模拟了黄河口附近海域潮流运动规律，并对动边界和潮位边界的处理作了探讨，实测资料验证表明，本文建立的数学模型能较好模拟黄河口附近的潮流场和潮位场。     

田湾核电站音乐跑泉工程设计简介

田湾核电站音乐跑泉水池长76 m,宽10 m,深0.8 m,池内布置了120套音乐跑泉系统、240套雾化系统、360套水下音控彩灯及50套金卤灯系统和各种电缆等装置。介绍了该工程的喷头及水泵选型、辅助工艺、雾化系统及音乐控制软件等的设计,并对运行中发现的问题作了探讨。     

Numerical calculation of hydrodynamic characteristics of tidal current for submarine excavation engineering in coastal area

In coastal areas with complicated flow movement, deposition and scour readily occur in submarine excavation projects. In this study, a small-scale model, with a high resolution in the vertical direction, was used to simulate the tidal current around a submarine excavation project. The finite volume method was used to solve Navier-Stokes equations and the Reynolds stress transport equation, and the entire process of the tidal current was simulated, with unstructured meshes generated in the irregular shape area, and structured meshes generated in other water areas. The meshes near the bottom and free surface were densified with a minimum layer thickness of 0.05 m. The volume of fluid method was used to track the free surface, the volume fraction of cells on the upstream boundary was obtained from the volume fraction of adjacent cells, and that on the downstream boundary was determined by the water level process. The numerical results agree with the observed data, and some conclusions can be drawn: after the foundation trench excavation, the flow velocity decreases quite a bit through the foundation trench, with reverse flow occurring on the lee slope in the foundation trench; the swirling flow impedes inflow, leading to the occurrence of dammed water above the foundation trench; the turbulent motion is stronger during ebbing than in other tidal stages, the range with the maximum value of turbulent viscosity, occurring on the south side of the foundation trench at maximum ebbing, is greater than those in other tidal stages in a tidal cycle, and the maximum value of Reynolds shear stress occurs on the south side of the foundation trench at maximum ebbing in a tidal cycle. The numerical calculation method shows a strong performance in simulation of the hydrodynamic characteristics of tidal currents in the foundation trench, providing a basis for submarine engineering construction in coastal areas.     

九龙江河口湾港区水沙运动数值模拟研究

基于实测资料对九龙江河口湾的水动力及泥沙特征进行了分析,建立了水动力泥沙三维数学模型,对河口湾内水流、盐度、泥沙运动及河口湾港区淤积进行了模拟研究。重点分析了湾内水流、盐度等对海沧港区航道淤积的影响,并提出了港区治理的有关措施及建议。研究结果表明,九龙江河口湾泥沙运动主要受径流和潮流动力影响,湾顶高含沙分布与河口湾复杂地形、河口输沙、盐淡水掺混等有关,北港和中港形成的水流归槽效应是海沧西段港区淤积的主要动力因素,河口泄洪输沙是淤积的主要沙源。     

黄河河口潮流和泥沙淤积过程数值分析研究

用有限元方法对黄河河口海域的潮流海洋动力过程进行了数值模拟和分析；通过对典型时刻河口潮流流速矢量图和流速等值线分布图的分析计算，验证了黄河河口门外以及渤海湾和莱州湾交界点存在的两个高流速场；通过入海泥沙淤积厚度等值线平面分布及其变化过程、淤积厚度沿入海流路纵向的变化过程和海底典型高等线+1m，0m和-1m变化过程对河口海岸冲淤、海底变形过程进行了动态跟踪模拟和分析，所得结果与实测资料和遥感解译图像分析基本一致。     

江苏沿海潮流数值模拟与潮流能估算

潮流能是一种海洋可再生能源,具有广阔的应用前景。通过数值模拟方法,对江苏沿海的潮流能分布进行估算。首先建立了江苏沿海平面二维潮流数学模型,并利用多次现场实测资料进行验证;基于数学模型计算结果,分析了江苏沿海的潮流场特征;其次,利用准调和分析方法对15 d潮流模拟结果进行调和分析得到6个分潮调和常数,并继而得到最大可能流速和潮流能流密度;最后,利用估算方法对海区的潮流能进行了估算。研究结果表明,江苏沿海燕尾港以南水域平均潮流能流密度相对较高,其中废黄河口附近海域、苏北辐射沙洲水道区域潮流能最为集中,平均能流密度最大值为700~1 200 W/m2,理论上具有较高的开发与应用价值。     

钱塘江强涌潮河段水沙数值模拟

通过建立涌潮作用下的二维泥沙数学模型,验证了钱塘江尖山河段两种不同河势下的水文资料,并应用模拟结果分析了水沙的异同点。结果表明,两种河势下,钱塘江河口尖山河段水沙运动的共同点是:潮波变形剧烈,是涌潮形成、发展和壮大的河段;涌潮到达时,流速及含沙量急剧增大,瞬间增幅大,且水流及含沙量均存在间断;涌潮是含沙量急速增加的主要动力因素。水沙运动的不同点是:分汊河势下沿程各潮位站的高、低潮位均高于走南河势,但潮差略小于走南河势,涨、落潮平均流速均较走南河势强,分汊河势存在南、北两股涌潮,最终形成交叉潮,涌潮作用下的最大含沙量为走南河势的2~3倍,单宽输沙率为走南河势的1.5~2.5倍。研究成果可为尖山河段治理研究和有关部门管理提供技术支持。     

岛群海域环境下泥沙运动及地形冲淤变化数值模拟研究

建立波浪、潮流共同作用下泥沙运动及地形冲淤积变化数学模型,并根据2007年4月份实测水文泥沙资料对模型进行了验证,验证表明,潮位、垂线流速、流向及含沙量过程的计算值与实测值吻合良好;波浪、潮流共同作用下悬沙引起的冲淤变化与实测冲淤分布趋势基本一致,较好地复演了洋山港工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化.运用该模型对洋山深水港西港区工程方案进行了数学模型研究,研究表明,汊道方案实施后,由于颗珠山汉道的存在,使得通道内水流向北偏移,使得通道北侧西部流速较工程前流速有所增加,使西港区地形基本保持冲淤平衡略有冲刷;颗珠山汊道的存在,能够继续保持目前通道南侧淤积,北部刷深的格局,对西部港区的建设是有利的.     

Numerical calculation of hydrodynamic characteristics of tidal currents for submarine excavation engineering in coastal area

In coastal areas with complicated flow movement, deposition and scour readily occur in submarine excavation projects. In this study, a smallscale model, with a high resolution in the vertical direction, was used to simulate the tidal current around a submarine excavation project. The finite volume method was used to solve Navier-Stokes equations and the Reynolds stress transport equation, and the entire process of the tidal current was simulated with unstructured meshes, generated in the irregular shape area, and structured meshes, generated in other water areas.The meshes near the bottom and free surface were densified with a minimum layer thickness of 0.05 m. The volume of fluid method was used to track the free surface, the volume fraction of cells on the upstream boundary was obtained from the volume fraction of adjacent cells, and that on the downstream boundary was determined by the water level process. The numerical results agree with the observed data, and some conclusions can be drawn: after the foundation trench excavation, the flow velocity decreases quite a bit through the foundation trench, with reverse flow occurring on the lee slope in the foundation trench; the swirling flow impedes inflow, leading to the occurrence of dammed water above the foundation trench; the turbulent motion is stronger during ebbing than in other tidal stages, the range with the maximum value of turbulent viscosity, occurring on the south side of the foundation trench at maximum ebbing, is greater than those in other tidal stages in a tidal cycle, and the maximum value of Reynolds shear stress occurs on the south side of the foundation trench at maximum ebbing in a tidal cycle. The numerical calculation method shows a strong performance in simulation of the hydrodynamic characteristics of tidal currents in the foundation trench, providing a basis for submarine engineering construction in coastal areas.     

苏北沿海大丰海域潮流场数值模拟计算

苏北辐射沙洲海域地形复杂,为了了解大丰海域潮流特征,采用MIKE21水动力模块建立了苏北辐射沙洲海域平面二维潮流数学模型,利用实测资料对大丰海域的潮位和潮流进行了验证。验证结果表明,模型计算值与实测值吻合较好,所建模型能够正确反映大丰海域的潮流特征。数值模拟结果表明,大丰海域的潮流动力强劲,各区域流速较大,往复流特征明显。模拟结果为该海域的工程建设与环境保护提供了科学依据。