潮汐河口挖入式港池水体交换研究

以珠江口南沙港区挖入式港池为例,通过数学模型模拟了港池的水体交换状况,模拟结果表明港池尾部水体交换率最低。利用港池内外存在潮位差的关系,通过人工水渠的方式有效提高了港池尾部水体的交换速率,有效解决了挖入式港池水体交换缓慢的问题。     

挖入式港池水体交换能力研究

港池水域面积较大的单口门挖入式港池不利于港池水体与外界的交换,连通河涌是解决港池水体交换方式之一。本文以广州港南沙港区挖入式港池为例,通过潮流运动的数值模拟和河涌断面潮量的计算,探讨了连通河涌的位置和开通方式,有效地起到了港池与外界水体交换的作用。     

挖入式港池水体交换特征及治理措施研究

单口门挖入式港池的平面布局方式不利于港池内外水体交换,易引起水质恶化。以江苏吕四挖入式港池初拟方案为例,通过建立二维潮流数学模型和对流扩散数学模型,分析了挖入式港池水体交换的特征,并针对水交换问题提出了相应的治理措施。研究结果表明,人工开渠和引入径流的工程治理方式能够有效地提高港池内局部区域的水交换能力,其中人工开渠的位置应根据港池内水交换现状和水渠两端是否存在逐时潮位差这两个条件权衡而定,而引入径流的方式不同治理效果也有差别。     

潮汐河口挖入式港池淤积规律

本文根据长江河口某挖入式港池的具体条件，利用二潍水泥泥沙数学模型对影响潮汐河口挖入式港地淤积的各种影响因素进行了较为详细的研究，内容包括港池内的水流泥沙变化特性，港池淤积量随时间和空间变化规律，港池尺度对淤积量的影响等方面。得出的一些规律性结论，可供有关规划设计部门参考。     

内河挖入式港池洪水演进数值模拟

针对内河顺直河段"挖入式港池",采用概化非恒定流,模拟了不同规模"挖入式港池"河道的洪水演进过程,探究了港池进深对河道行洪的影响。模拟结果表明:1"港区"对其所在河段进(出)口水流有很小的引流减阻作用(坦化作用),无明显滞洪调蓄作用;2"港区"抬升其出口断面附近的水位,降低其他河段的水位,抬升(降低)作用很小,升高的水位不提升河道设计防洪标准;3"港区"分流比远小于港池进深与矩形河宽的比值,"港区"参与河道行洪作用很小,不是河道泄洪的主要通道。"挖入式港池"对河道行洪不会产生明显不利影响,可通过修建"挖入式港池"增加珠三角网河区港口可用岸线资源量,新建码头或扩大原有码头规模,提升运力。     

南京港七坝长城码头港池开挖泥沙数学模型研究

长江南京河段岸线利用接近饱和,挖入式港池成为增加岸线的有效方法。通过平面二维水流泥沙数学模型,计算了工程兴建后,挖入式港池在不同水文条件下的泥沙回淤强度和淤积量。结果表明,经过不同典型年水沙条件的淤积后,部分船型无法正常通过港池。因此为保证港池的长期正常使用,港池内出现较大量淤积时,须采用工程疏浚措施。     

挖入式港池回流区三维紊流模型应用初探

利用计算流体动力学软件FLUENT,分别采用标准k~ε模型,RNGk~ε模型和Realizab lek~ε模型3种紊流模型,并结合水气两相流VOF模型对挖入式港池内回流区的水流进行三维数值模拟。结果表明,与物理模型试验资料相对比,采用FLUENT软件中的RNGk~ε模型能够较为准确地模拟挖入式港池回流区的水流特性。     

顺岸挖入式码头前沿航道水流特性研究

顺岸挖入式港池的布置形式改变了原来河道的平面尺寸和断面尺寸,对港池附近的河道水流产生一定程度的影响,进而对航道通航安全以及河道行洪能力产生一定的影响。结合泰州港某LNG加气站码头的工程建设实例,应用数学模拟技术,分析顺岸挖入式码头建设对航道水流特性的影响。结论表明:拟建码头港池的布置不会在码头前沿航道水域产生不良流态,码头建成后局部航道的横向流速有小幅增加,但对航道通航条件的影响不大,此外码头港池的布置增加了河道的断面尺寸,有利于河道行洪。     

浅析工程围护结构施工工艺

挖入式港池码头修复工程位于江阴市衡山路1号澄西船厂内西区,港池的建设规模为东侧长250m、西侧长230m、宽80m,由混凝土灌注桩式永久性连续墙和港池两侧门机轨道基础的建造以及原港池两侧地面和水下拆除等工程项目组成。本工程是在澄西船厂原西坞坑港池基础上的扩建改造工程。     

金汇港闸下港池的回淤过程

本文是根据金汇港南闸闸下港池一年多的原体观测所得资料,对港池的回淤进行模拟计算,其所得结果与港池断面实测淤积量非常接近,从而得到港池使用一年后池内淤积的一系列参数.这些参数对今后杭州湾北岸建造挖入式港池的回淤计算有一定的实用意义     

多年围填海工程对湛江湾水动力环境的影响

湛江湾为一半封闭海湾,从2003年开始湛江湾进行了多次围垦造地工程,水域面积已减小3.2%,围填海工程必将造成湛江湾水动力环境的变化。采用平面二维水质数学模型,在对潮位、潮流实测数据验证的基础上,对湛江湾不同年份围填海工程实施后的潮流动力变化进行模拟,对比了湾内流态分布和特征点流速变化,计算了海湾纳潮量的变化,分析了围填海对于湾内水交换能力的整体及局部影响。模拟结果表明,围填海工程对湾内流场的影响仅限工程附近水域,对湛江湾主航道流速影响较小;纳潮量随湾内水域面积的减小而减小,2015年湛江湾纳潮量与2003年相比总体减小3.4％。对于深水区围填尤其是伸入到主流区的围填海工程,由其引起的水动力环境改变和纳潮量变化都比较大,应引起足够重视;湛江湾多年围填海对于工程附近局部水域的水交换能力的影响显著,其中宝满港区由于位于深水区且伸入到主流区,导致水交换率变幅较大,在远期岸线规划应结合污染物治理方案进行。     

深圳前海水廊道水体交换物理模型试验研究

深圳前海水廊道的建设目的是将前海规划区打造成一个亲水城区,使前海水系变成一个便于调度的整体水系。但是水廊道内水体交换弱,且不断有来自陆域的污染物汇入,大铲湾码头的建设使前海成为一个半封闭式港池,更进一步减弱了水体交换能力。为研究前海湾最佳水环境保护方案,通过现场资料分析与水质物理模型对深圳前海水廊道水动力条件、水体污染物浓度变化进行了研究。研究结果表明,水廊道水容量有限、流动性差、水交换或污染稀释能力比前海的水体差,而环状水廊道水体交换能力较指状廊道而言又更差,靠自身稀释降解污染物非常困难,通过注水方案可加快水廊道内水体交换扩散,对环状水廊道水质改善尤其明显。     

深圳市西乡河口水环境治理的水动力控导研究

西乡河在大铲湾突堤码头建设前,河口直面伶仃洋,较强的潮汐动力可使河口附近河段保持水质相对清洁。大铲湾突堤码头的建设,使原来开敞的海湾变成半封闭的港池,西乡河口位于湾内最深处,与外海水体交换能力急剧减弱。由于河口水动力条件发生较大变化,上游污水得不到充分稀释,并在河口及大铲湾港池内蓄积,严重影响当地水环境,这种状况随时间的延长而不断加重。对西乡河口的水质问题制定多种水动力控导方案,并进行相关研究。     

淮河中游河道与洪泽湖水沙交换程度分析

淮河中游河道与洪泽湖的水沙交换程度影响着河湖之间的内在关系,通过计算淮河与洪泽湖1975-2015年的水沙交换指数,利用多种统计检验交叉互补的方法,对河湖水量交换指数和泥沙交换指数进行了趋势变化、突变检验及周期性分析。结果表明：受不同年代治淮工程的影响,河湖水量交换指数整体而言呈不显著增大趋势,造成洪泽湖库容呈不显著增大趋势;入湖泥沙量大于出湖泥沙量,湖盆泥沙的淤积量逐年呈不显著增大趋势。洪泽湖库容及湖盆淤积在研究时期内呈稳定的波动状态,未发生较为显著的突变现象。淮河干流与洪泽湖的水沙交换程度存在多时间尺度的周期性特征,均以14a为第一主周期,河湖水沙交换程度处于相对稳定的状态。研究结果阐明了淮河中游河道与洪泽湖的水沙作用关系,可为河湖治理提供理论参考。     

连云港海域悬沙和表层沉积物交换研究

采用粒度谱计算方法分析连云港及邻近海域悬沙和表层沉积物交换特征,为徐圩防波堤口门布置和连云港港航道回淤研究提供理论支撑。连云港港主航道和徐圩航道5 m等深线以外的区域悬沙和表层沉积物交换率为0.1~0.2,表明航道回淤强度将处于较低水平,对今后航道维护有利;5 m等深线以内区域的交换率为0.3~0.4,悬沙落淤对航道回淤有一定贡献,表明该航道段回淤量相对较大,计算结果与实测航道回淤强度分布特征基本一致。灌河口沙嘴正常天气条件下交换率小于0.2,说明悬沙落淤对沙嘴的影响较小;5 m等深线以内破波带水域交换率大于0.5,表明悬沙和表层沉积物交换频繁。连云港港及邻近海域悬沙和表层沉积物交换主要为粒径小于62 μm的细颗粒组分。分析结果表明,为减少泥沙回淤对徐圩港区港池正常运行的影响,兴建防浪挡沙堤并将堤头布置在破波带之外十分必要。     

电厂取水对港池回淤影响的试验研究

通过模型试验,研究了从港池取水对港池水动力条件和港池冲淤变化的影响。港池工程的修建使附近海域的流场发生了变化,电厂取水使得港池附近外海海域及港池内部流速增加。潮汐条件下半封闭港池内泥沙回淤主要是涨潮及取水水流将泥沙带入港池内,引起港池淤积。在不取水时,港池内泥沙淤积较少,然后随着取水流量的增加,港池内淤积增多,在4台机取水时港池内淤积最大,而后随着取水流量的增大,港池内不淤或少淤范围增加,淤积量又随着取水流量的增加有所减小,并且在港池的主流区泥沙基本不发生淤积。     

再生水为水源的城市湖池生态环境需水量计算

以再生水为湖池水源可缓解城市水资源紧缺现状,但存在因再生水水质标准低、易发生水体富 营养化的问题。计算湖池生态环境需水量,定期对湖池进行补水和换水,以保证湖池生态环境的健康。 基于污染物质平衡原理,采用换水周期法,建立兼顾水量和水质生态环境需水计算模型。以西安市沣庆 湖为例,估算生态环境需水量,计算结果为:沣庆湖换水周期冬季为125ｄ、夏季为53ｄ。沣庆湖年平均生 态环境需水量为24．37万ｍ3。     

渭河流域地下水的水化学特征及形成机制

在对渭河流域407组地下水的水化学数据及139组含水层岩土样数据分析的基础上,运用图解法、数理统计法、Gibbs半对数法及PHREEQC模拟等方法对渭河流域地下水的水化学特征及形成机制进行了研究,取得了一些新的认识。根据地下水系统划分原则,将整个渭河流域的地下水系统划分为5个二级地下水系统:陇西黄土高原子系统、陇东黄土高原子系统、陕北黄土高原子系统、关中盆地子系统以及秦岭北麓子系统。渭河流域水化学类型主要是以HCO3-Ca、HCO3-Na为主,北部和中部还分布有HCO3·SO4-Na、HCO3·SO4·Cl-Na、SO4·Cl·HCO3-Na及Cl·SO4-Na型水,大部分地区地下水中的TDS为小于1g/L的淡水。地下水化学成分的形成主要受含水层矿物的溶解/沉淀、蒸发浓缩及阳离子交换作用的影响。