中、东线一期调水对长江口水流影响分析

 以南水北调中、东线一期工程为例,利用二维水流数学模型计算分析了调水工程对长江口水流的影响。结果表明：调水工程实施后,长江口径流来量减小,涨潮动力略有增强,落潮动力略有减弱,潮位、流速、各通道分流比等均发生一定程度的变化,但总体变化幅度不大,对长江口水动力特性影响较小。     

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。     

港珠澳大桥对珠江口水域水动力影响的数值模拟

港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门三地,横跨珠江口水域,大桥沿线大量的桥墩和海中人工岛必将对珠江口水域的水动力环境产生影响.采用平面二维潮流数学模型模拟了建桥前后珠江口水域的水动力变化和影响程度,采用非结构网格模拟桥墩和人工岛的形状,有限体积法求解水沙控制方程.模拟结果表明,大桥工程引起的水动力变化区域主要集中在东、西人工岛上下游各5 km及非通航区桥位上下游各1 km范围以内水域,对珠江口水域的水动力分布格局基本不产生影响.     

长江口水环境数值模拟研究--水动力数值模拟

本文基于沿水深积分的平面二维非定常流动数学模型对长江口拦门沙水深水航道工程对长江口水域流场的影响作了细致的数值模拟。模型率定和难证表明本模型稳定性好，可应用于工程计算。数值模拟结果表明长江口挡门沙深水航道工程对长江口水域的流场有明显的影响。     

上海要造一个水域面积为1．2万亩的咸水湖

从市水务局有关部门获悉:一个水域面积相当于2个西湖大的咸水湖将出现在上海崇明岛附近。崇明北湖原来是上海一个最大的人工湖,东西长12km,南北宽0.5-1km,水域面积约1.2万亩,该湖前身是长江口北支的一部分,由于泥沙堆积,崇明岛与附近的"新隆沙"小岛日益靠近,形成一条狭长的泓道,后来由上海滩涂造地有限公司实施人工圈围工程,形成湖泊。     

潮汐河段水库建设期水环境监测及评价——以上海青草沙水库为例

青草沙水库位于感潮较强的长江口,是上海市最大的饮用水源地和保障水安全的重大基础设施。为及时反映水库建设施工期间工程范围内及周边区域水质变化情况,分别在水库施工生产区、生活区及上下游水域布点进行了水质监测。监测结果表明,水库施工生产区水域水质基本稳定;生活区水域水质较差,需要采取相应措施;总体而言,水库水质主要受上游来水水质和下游咸潮水质影响,工程施工对水库区域水质影响较小。     

上海版图在我们手里拓展延伸——围海工程篇

上海市地处长江口南岸,滩涂资源丰富而广阔。上海市水务工程设计研究院有限公司利用动态平衡原理和可持续的观点,积极研究长江口及杭州湾促淤围海造地工程方案,承担了几乎所有上海市促淤围海造地工程的设计市场,并向江苏、浙江、福建沿海省市拓展。该公司以独创的透空离岸桩式坝、充泥管袋筑堤及堵口合龙、平面二维水动力学动态数值模拟等多项先进技术巩固了在软土地基河口海岸围涂造地设计技术国内领先地位,参编了《围海工程技术规范》,多篇围海造地工程技术论文发表于国内外刊物和国际会议。上海版图在我们手里拓展延伸——围海工程篇…     

温州浅滩围涂工程对周边水动力环境的影响

该文基于MIKE21/3技术平台,将Coupled Model FM模型应用于瓯江口海域水动力环境的数值研究。在现场实测资料验证的基础上,对温州浅滩围涂工程周边二维波流耦合作用下的水动力环境进行了数值模拟,并对工程实施前后的波流场进行了对比分析。研究结果表明,围涂工程对S向及偏S向的波浪起到阻挡作用,并且不会大范围的改变瓯江口海域潮流的水动力特征,仅对工程附近水域产生影响,且影响幅度很小。     

非结构网格模型在围海堤线方案比选中的应用

利用非结构网格模型FVCOM,对比分析了杭州湾北岸某围海工程各堤线方案对工程水域的影响。结果表明:非结构网格潮流数学模型能较准确模拟复杂岸线强潮海湾的潮流;合理的围海工程堤线方案可有效减小围海工程对水域水动力、海床冲淤的影响程度及影响范围;基于FVCOM的非结构网格潮流数学模型对于复杂的岸线和工程围堤线的适应性较好,且可无限加密。研究结果为围海工程堤线方案的选择及优化提供了一定的科学依据。     

上海、舟山新区重大涉水工程开发建设对钱塘江河口治理的启示

钱塘江河口周边区域重大工程布局和开发建设,尤其是杭州湾上海水域、长江口外和舟山海域重大工程相继实施,引起钱塘江河口(杭州湾)的来水来沙条件、水动力及泥沙环境发生相应的改变。研究外部环境变化对钱塘江河口防洪御潮、涌潮保护、滩涂资源开发以及重要的港口、航道等基础设施安全运行的影响。在正确认识外部环境变化影响的基础上,得出对新时期钱塘江河口(杭州湾)治理工作的几点启发。     

围堰施工对湛江港海域水环境影响模拟

通过建立二维非稳态水动力模型,对湛江港局部海域潮流进行数值模拟。在潮流模拟验证正确的基础上,建立了悬浮物水质预测模型,预测了工程在水下作业过程中悬浮物浓度对海域水环境的影响,通过模型计算出悬浮物超标的面积等,从而分析了该工程施工对海域水质环境的影响。结果表明:工程围堰施工对周围200 m海域范围产生影响,浓度增量基本在10⁴00 mg/L之间,中心最高浓度达到400 mg/L,影响程度从中心向外递减。     

海峡段施工方案比选及围堰最优化分析

沟槽施工是供水工程的第一道程序,合理的施工工艺可以保证沟槽的稳定,进而为施工安全和质量提供保证。针对长兴岛海峡段复杂地质和环境条件,探讨了几种沟槽施工工艺的优缺点,并进行了方案比选,确定了适合本施工区间合理的施工工艺;结合所选的施工工艺,运用数值模拟的方法对围堰宽度和边坡比进行最优化分析。现场施工表明,所提方案切实可行,跟设计方案比较,保证了施工工期,节省了工程造价,为类似工程施工提供了依据和设计参考。     

阳澄西湖围堰施工中悬浮物输移扩散数值模拟

为了探究涉水工程建设对湖泊系统的影响,基于二维非稳态水动力模型,对阳澄西湖水动力进行数值模拟,并在水动力模拟正确的基础上建立悬浮物预测模型,模拟了不同风向、施工工况下阳澄西湖隧道围堰施工扰动水体所引起的阳澄西湖悬浮物输移扩散,分析了围堰施工对水域环境的影响。模拟结果表明:围堰抽排水引起的悬浮物浓度增加对水生态影响最为严重,消散时间达到48 h;东北风条件下有利于阳澄西湖南湾悬浮物的消散,抽排水和围堰拆建时的消散时间分别为 40 h 和16 h且高浓度面积小,东南风和西北风为最不利条件,东南风条件下抽排水时的消散时间超过48 h且高浓度面积为0.07 km²,西北风条件下围堰拆建时的消散时间超过28 h且高浓度面积为0.1 km²,都将对水域产生较大影响。建议一期围堰抽排水在春夏季施工,围堰拆除在秋冬季施工,以减少对环境的不利影响。     

浦东国际机场围海大堤龙口水力数学模型研究

利用数学模型 ,研究浦东国际机场围堤龙口在施工期涨潮和落潮时的流速大小和流场分布 ,拟定龙口宽度和龙口保护范围 ,为施工期龙口保护和龙口合龙提供依据 .     

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.     

长江口溢油事故对东风西沙水库取水的风险预测

东风西沙水库是崇明岛的重要原水工程,为研究长江航行船舶发生溢油事故对水库取水口的影响及相应的保护措施,在二维水动力学模型的基础上,利用MIKE21（SA）模块建立了长江口二维溢油风险分析模型,对东风西沙水库取水口进行风险预测。从预测结果来看,在有风情况下,油膜在风的作用下被吹向岸边,且大部分滞留在岸边;不同风向、不同季节以及发生溢油事故时的潮位特征对油膜漂移轨迹以及覆盖面积有影响;在不同水文、气象条件和不同事故发生地点等12种工况下,油膜24 h内均未到达东风西沙水库取水口附近。事故发生后,如果及时采取调整东风西沙水库运行方式、优化供水系统调度、在水库取水口设置围栏和清油设施等措施,可避免溢油事故对东风西沙水库的正常取水造成影响。     

南水北调东线鲁北段工程施工风险评价数学模型的研究及应用

将南水北调东线鲁北段工程施工中面临的风险归纳为组织风险、经济与管理风险、工程环境风险和技术风险四类,并结合灰色系统理论和层次分析法,建立了灰色多层次评价数学模型用以定量地评价南水北调鲁北段工程施工风险,评价的目的是让风险管理者对风险程度有清晰的认识,从而及时采取对策,减少意外的损失,避免工程项目施工进度的拖延。     

汕头港外拦沙堤建设前后榕江河口水体交换能力的数值模拟

为了研究汕头港外拦沙堤建设前后榕江河口水体交换能力,建立了平面二维水动力数学模型以及平面二维对流扩散模型,率定后水动力各要素与实测值吻合较好。运用二维对流扩散模型计算了工程前后洪、枯季情况下的水体半交换时间,结果表明:榕江河口水体交换能力较强,工程前枯季榕江河口的水体半交换时间为373 h,洪季为58 h;拦沙堤建设以后,汕头港出海航道水域的潮差、平均流速均有所减小,水体交换能力稍有减弱,枯季水体半交换时间为376 h,洪季为59 h。工程前后枯、洪两季榕江河口水交换时间分别相差3 h和1 h,说明拦沙堤的建设对榕江河口水体交换能力影响很小。     

基于非结构网格的长江口横沙东滩新陆域数值模拟

为探讨长江口横沙东滩新陆域不同成陆方案对长江口北槽水动力条件的影响,基于CJK3DWEM模型,建立了新陆域数学模型,划分计算水域三角形单元138 281个,网格边长平均约150.0 m。计算结果表明:横沙东滩新陆域形成后,北港上断面、南槽下断面落潮分流比略有减小,分流比变化均在1.00%以内;南港河段、北槽中上段涨落急流速不同程度增加,增加幅度为5~15 cm/s;北槽下段涨落急流速略有减小,减小幅度为5~10 cm/s;北港沿程落急流速有不同程度减小,减小幅度为5 cm/s左右;工程区北侧和南侧高潮位降低,低潮位变化相对较小,原因在于圈围工程主要布置在横沙东滩高程-5.0 m以上浅滩区域,圈围后明显阻隔了涨潮漫滩流。