锚索倾角对不同截面悬浮隧道运动响应影响研究

张力腿式悬浮隧道通过张紧的锚索连接使其淹没于深海中,锚索倾角对波浪作用下的悬浮隧道的运动特性有重要影响。该文基于势流理论,将锚索系统进行简化,由水平和垂直方向的线性弹簧代替,建立二维时域模型,计算波浪与张力腿式悬浮隧道的相互作用问题。采用高阶边界元方法对物体表面以及自由水面进行离散,通过相应的边界条件建立积分方程求解物体表面速度势。应用Newmark-β法求解悬浮隧道管体的运动方程,分析悬浮隧道在不同入射波浪条件下的运动特性,针对圆、椭圆、耳形和双圆四种截面形状结构在不同锚索倾角下随入射波波频变化的运动响应进行分析比较。结果表明锚索倾角对结构的运动影响较大,结合四种截面在不同锚索倾角下的水平和垂直方向运动可知50.63°-56.25°范围内结构在波浪作用下会比较稳定。水平方向椭圆截面的位移变化随着波浪角频率的变化最为平缓且位移值较小。垂直方向圆截面的位移变化随着波浪角频率的变化最为平缓,其余三种截面变化趋势相似但位移值在共振处差异显著,双圆结构共振峰值最大,椭圆与耳形相近。该研究可为悬浮隧道设计后续的其他计算模型和结构整体的运动分析提供数据参考。     

三峡水库蓄水后守护型工程对改善长江中游航道条件的作用

运用河流动力学理论,推求出整治水位下河槽在冲刷前、后航深变化值的表达式,对表达式的理论分析结果表明,在三峡水库下泄清水冲刷的条件下,通过守护关键可动洲滩,控制航槽不向两侧展宽,同时控制航槽内低矮的洲滩不被冲蚀,使清水冲刷只向纵向发展,就能达到增加航深的目的,这正是守护型控导工程对改善航道条件的积极作用所在。以长江中游荆江藕池口河段和太平口河段为例,计算了这两个河段守护关键可动洲滩后航深的变化值,模型计算值与实测断面概化后得到的航深变化值基本一致,进一步验证了守护型工程实现航道改善的作用。     

射阳港进港航道工程导堤堤头冲刷试验研究

采用潮流定床模型和局部动床模型,研究了射阳港进港航道工程潮流特征和导堤堤头冲刷问题。试验结果表明:工程区域内潮流特性发生显著变化,堤头扰流流速较大,悬沙分布和海床也相应变化,堤头海床会形成范围深度和较大的冲刷坑,设计防护设施坍塌,需对防护方案进行进一步优化,以确保建筑物结构的安全。     

烟台套子湾海域表层沉积物粒度分布特征及其动力响应

根据2010年10月采集的山东烟台套子湾大范围表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,分析研究套子湾海域表层沉积物的粒度分布特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上,探讨该区域泥沙运移趋势.结果表明:整个套子湾内主要以细砂或极细砂和粉砂质砂为主,沉积物总体呈条带状分布向外逐渐变细;海区大部分区域的表层沉积物分选性都很好,相对与较小的潮流动力而言,波浪动力因素对泥沙的长期分选起到了主要作用;套子湾海域沉积物内细颗粒含量很少,平均值仅在3.49％,该海域细颗粒泥沙来源少,揭示了套子湾海域以波浪作用为主的沉积环境.应用GSTA模型对表层沉积物运移趋势分析结果显示,套子湾海域以垂直岸线横向输沙为主,近岸存在一定的纵向输沙,但强度不大,在优势浪垂岸入射和横向输沙作用控制下,纵向输沙强度较弱.     

底部残余淤泥层对围堰稳定性的影响研究

以某围海造陆工程围堰为研究对象,建立了三维数值模型,分析了淤泥层存在对围堰稳定性的影响,研究结果表明,底部残留淤泥层的存在使得围堰与地基的变形出现了明显的不协调;存在底部淤泥层的围堰横向变形明显较大,围堰有整体滑动破坏的趋势;底部残留淤泥的围堰坡脚变形随上覆荷载增大而增长的速率要明显高于底部无淤泥的围堰。     

无组织排放源评价等级估算的方法探讨

2008版大气导则规定了大气预测中使用SCREEN3模式进行评价等级的估算。而粉尘堆场等典型无组织排放源存在排放量随风速变化的特征,难于带入SCREEN3模式。根据导则确定等级采用最不利状况的基本原则,提出无组织排放源的估算方法必须设定估算所用风速并使用对应风速的源强。进一步根据此方法编写计算程序并应用。由于模式本身不考虑污染物迁移转化规律,其误差较大。     

半直立式圆筒护岸地基现场加载试验及变形分析

半直立式圆筒护岸是一种新式港口工程结构,结合其在大连某水工护岸工程中的应用,进行了半直立式圆筒护岸地基的加载试验,通过实测土压力、沉降、水平位移及孔隙水压力,分析了半直立式圆筒护岸地基的沉降及水平位移变化特点,并进一步研究了其不均匀沉降的发展过程。试验结果表明：半直立式圆筒护岸沉降及水平位移对护岸荷载分级、每级荷载加载量、加载历时及两级荷载之间的间隔时间较为敏感,其中护岸后方最后一级不对称加载对圆筒结构的不均匀沉降影响最大,孔隙水压力变化主要受每级加载量、加载历时及潮汐作用影响,而圆筒安装及第一级荷载施加后,孔隙水压力产生较大的波动。     

海南海花岛内海围堤工程及其影响数值模拟研究

采用潮流泥沙数学模型的方法,对海花岛围堤工程实施后周围海域动力变化、地形变化及其影响进行了研究。结果显示:流速、流向、潮位过程及含沙量过程与实测数据符合良好,模型能够较好地复演了工程建设后海域流场、含沙量场变化;围堤工程实施后,海花岛内海水域呈弱流形势,各个方案流速分布差异不大;围堤工程对附近海域流速影响仅局限于海花岛周围局部区域,对洋浦深槽和洋浦港水域基本没有影响;内海水域呈现为弱淤积状态,正常天气下,内海水域年淤积厚度在0.05 m~0.15 m。     

生态修复工程在港口建设中的应用

生态修复工程在国内的港口建设中正在从研究进入到应用阶段。天津港通过营造人工沙滩作为栖息地,并辅以增殖放流,使得东疆湾示范区的人工海岸线生态得到快速修复。经过观测,修复区域和空白区域的生物量均有提高,主要经济种类的生物量增加了103.1%,重建了防波堤周围的岩石质海岸牡蛎-藤壶生态系统、人工沙滩菲律宾帘蛤-四角蛤蜊-毛蚶生态系统和防波堤外潮间带滩涂青蛤-缢蛏-四角蛤蜊-毛蚶生态系统。