辽河口演变分析

河口地区往往是城镇集中、人口密集、工业发达、经济发展迅速之地,河口的治理就显得特别重要。辽河口位于辽宁省经济发达的盘锦市,有我国著名的盘锦油田和东郭苇场,也是我国著名的产粮基地。在国内外各大河口治理初具规模的形势下,辽河口的治理显得尤为重要。本文通过对历史文献及多次实测资料的分析,总结了辽河口演变的规律,为行政主管部门及河道管理部门有关辽河口的整治提供决策依据。     

潮-径相互作用下大辽河口潮能通量的数值模拟

基于FVCOM建立大辽河口水动力数值模型,用数值模拟方法计算分析了潮-径相互作用下大辽河口潮能通量分布与沿程变化特征。结果表明:沿程动能空间分布与水深分布一致,势能空间分布与潮差变化一致且在沿程能量组成中占主要部分;枯水期潮能通量影响范围最远,且潮能通量总体最大,高能通量区集中在深槽和河道断面狭窄处,低能通量区在河口附近潮滩与上游河段;入海口门附近潮能通量方向在丰水期指向外海,在枯水期方向相反。研究结果可为河口沉积动力过程方面的研究提供参考。     

考虑船舶停靠的码头减淤措施研究

目前,码头淤积和减淤措施的分析计算中,很少考虑船舶停靠的影响。针对金塘水道某码头,建立二维潮流泥沙模型,数值计算得到的潮流、含沙量结果与实测结果吻合。进而分析船舶停靠对潮流水动力和码头冲淤变化的影响。计算结果表明:船舶停靠阻碍了潮流运动,导致流速减小和泥沙淤积,但影响仅为周边区域。在考虑船舶停靠频率不变的前提下,针对目前1#,2#泊位最大月淤积强度接近实测淤积量（＞1.15 m）这一情况,提出了3种减淤方案,并计算了实施方案1后的潮流和冲淤变化,发现导堤长度对减淤效果影响很大。对于重淤区而言,基于综合分析比较,短堤的防淤减淤效果较好,故推荐采用短堤方案。     

盐城滨海港远期规划对周边水沙影响的数值模拟研究

盐城滨海港位于江苏省北部废黄河三角洲侵蚀性海岸最凸出岸段,滨海海域近岸波流动力较强,泥沙运动较为活跃;深水贴岸、水下地形复杂,水下岸坡受侵蚀较明显。利用实测水文泥沙资料和平面二维波浪潮流泥沙数学模型,定量分析了盐城滨海港远期规划方案对现有港区和周边河口的水流、含沙量的影响,重点剖析了正常天气和大浪天气下30万t级航道的回淤特征和淤积原因。研究结果表明:工程实施不会大范围改变滨海海域的水沙动力特征,影响主要集中在工程区附近;航道开挖后沿程普遍淤积,形成一个以含沙量峰值为中心的泥沙淤积体,向港内及外海航道淤积厚度逐渐减小;大浪天气下,日最大淤强能达到正常天气下的24倍,但也小于0.2 m/d,不存在骤淤碍航问题。     

辽河各水沙来源区对下游泥沙沉积的影响

以辽河中下游有关水文站年系列资料为基础,运用泥沙收支平衡法,研究辽河中下游泥沙时空分布,结果表明：巨流河至六间房河段为辽河中下游强烈沉积区。运用统计学方法,研究巨流河-六间房河段泥沙沉积量与上游不同水沙来源区水沙量相关关系。分析结果表明：辽河下游巨流河-六间房河段沉积量与辽河支流柳河产沙区产沙量具有较好的相关关系,柳河产沙量的变化对辽河下游河道泥沙沉积量的变化起着主要的控制作用,且柳河汛期单位来水来沙量较全年单位来水来沙量对辽河下游沉积量的贡献率更大。因此,为缓解辽河下游河道沉积问题,柳河水土流失的治理亟待加强。     

基于FVCOM的辽河口鸳鸯岛海域水动力特性数值模拟研究

基于非结构化网格的海岸海洋模型(FVCOM),构建了辽河口鸳鸯岛海域水动力数值模型,并利用实测潮位、流速、流向数据对模型计算精度及可靠性进行了验证,对比结果表明模型计算值与实测值具有较高的吻合度。在验证模型可靠的基础上,进行了不同径流条件下鸳鸯岛水域的流场模拟计算,简要分析了不同径流情况下岛域附近水动力和流场的变化。模拟流场较好地展现了辽河口鸳鸯岛海域的复杂流况,研究结果为进一步探究河口湿地海域的盐度分布、泥沙冲淤及污染物输运提供参考。     

潮汐河段码头对水流影响的数值模拟分析

潮汐河段水流特性复杂,为了分析潮汐河段码头建设对水流影响,建立二维数学模型进行数值模拟计算。结果表明:涨急和落急时刻码头对水流的影响最为明显,具有相似的规律,但方向相反。     

辽河口三维水动力数值模拟

文中基于有限体积海岸海洋模型FVCOM,建立了辽河口三维水动力数值模型,利用潮位、流速实测资料对模型进行验证并分析辽河口三维水动力运动特性,可为进一步研究辽河口泥沙运动及盐度、污染物扩散等提供基础。     

葛洲坝工程三江下引航道水沙运动数值模拟

 本文利用一维水流泥沙数学模型和剖面二维水流数学模型对葛洲坝三江下引航道的往复流。异重流及回流问题进行了初步研究,并对加客水的方案进行了计算。结果表明,在船闸下游加入一定的客水可以削弱引航道内的水位波动,减少泥沙淤积,改善通航条件。所得结果不仅有助于解决葛洲坝三江下引航道的水流泥沙问题,而且对其他水利工程(如三峡工程)的引航道设计具有重要的参考意义。     

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.     

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.     

长江口潮流不对称时空分布特征

河口地区的潮流不对称特性对近岸的泥沙输运、地貌改变有着很大的影响。但由于长期且高频的流速或流量数据较难获取,潮流不对称特性的研究较少。利用二维水动力数学模型,模拟长江大通以下感潮河段1 a的动力过程,研究长江口潮流不对称的时空分布规律。结合非稳态调和方法和偏度方法,分析长江口涨落潮流速不对称和涨落憩历时不对称趋势,并进一步分析长江口的粗、细颗粒泥沙运动趋势。研究结果表明:落憩历时更短,有利于细颗粒泥沙向陆运动;径流对落潮流流速的增强作用导致长江口落潮流速大于涨潮流速,有利于粗颗粒泥沙向海运动。研究成果对于明确长江口泥沙运动趋势及潮流不对称的影响有一定参考价值。     

河口海岸滩涂围垦工程的潮流数值模拟

采用动边界的平面二维潮流数学模型,以椒江河口为例,在完成了对实测水文资料的验证后,对台州浅滩围垦前后台州湾的潮流进行了模拟计算。研究表明,台州浅滩实施围垦工程后,台州湾潮流特征基本不变,对航道流速无影响,在不改变潮流特性的情况下,可对滩涂资源加以开发利用。     

水平轴潮流水轮机水力性能的数值模拟研究

采用数值模拟方法对一种带增速管的水平轴潮流水轮机的流量特性和转速特性进行了研究,并分析了增速管长径比、面积比对该水轮机水力性能的影响。计算结果表明:该潮流水轮机能量转换效率较高,同时自启动性能好,但对潮流流速变化较敏感;增速管可显著提高水轮机的水力性能,特别是输出功率;对于一定结构形式的潮流水轮机,增速管具有最佳的长径比。     

潮流和波浪作用下悬移质挟沙能力研究述评

本文对国内外有关潮流和波浪作用下的悬移质挟沙能力的研究成果进行了全面系统总结和分类，分析各类挟沙能力公式的优缺点。最后，指出只有系统地研究床面泥沙交换的微观机制，引入新的理论和方法才能使潮流和波浪作用下挟沙能力的研究取得较大的进展。     

潮流和波浪作用下悬移质挟沙能力的研究

本文将湍流猝发理论用于潮流与波浪共同作用下挟沙能力的研究。基于湍流猝发的时空尺度得到波浪和潮流作用下床面泥沙上扬通量 ,然后根据连续律 ,建立了平衡近底含沙量的理论表达式。进而根据波浪掀沙和潮流输沙的模式 ,推导得出了物理概念清晰和充分考虑床面附近泥沙交换力学机理的潮流和波浪共同作用下的挟沙能力公式 ,经过黄河口实测资料的验证 ,计算与实测符合良好。     

辽东湾顶极浅海潮流数值计算

针对辽东湾顶的复杂地形，本文使用有限元方法离散浅水波动方程。对计算区域采用三角单元剖分，对水位和流速用线性插值函数逼近，应用动边界技术模拟了潮滩随水位变化而干出或淹没，对传统的底摩擦公式进行了改进，从而解决了在计算很浅的水域时，可能出现的数值不稳定问题。本文的计算值与实测资料符合良好。     

黄海辐射沙洲形成发育潮流数学模型

本文利用欧拉－拉和朗日观点，提出了一种改进型双步全隐有限差分方法，提高了数值计算精度，并建立了黄海辐射沙洲海域长时间序列潮流数学模型，论文以数学研究手段，应用Ｔ．Ｏｆｆ的潮流沙脊学理论，对辐射沙洲海域潮流运动力特征进行多目标分析和研究，初步示了潮流是形成发育黄海辐射沙洲的主要动力因素，潮能率、潮流流速分布的不同决定了辐射沙洲南北沙脊、深槽平面形态分布的不同。     

黄河口潮流与泥沙输移过程的数值研究

黄河口的海洋动力输沙能力受径流、潮流和波浪等动力条件的影响,是个十分复杂的问题.本文利用MIKE21模型建立了渤海水域大模型和黄河口水域的小模型,大模型为小模型提供外海边界条件.利用渤海水域验潮站的分潮资料对大模型进行了验证,计算值与实测值符合良好.黄河口水域小模型计算研究了多个人海流路口外水域的潮流过程和潮流输沙能力,计算结果得到黄河口水域新、老口门附近存在三个高流速区,最大潮流速在1.7m/s左右,自渤海湾向莱洲湾的强大沿岸流输沙是黄河口潮流输沙的主要形式,分析计算口外泥沙净通量得到刁口河、原河道和现行清8流路、马新河、北汊流路和十八户流路口外水域向口门两侧10km外和外海的输沙量占利津沙量百分数分别为51.04%、39.27%、29.94%、17.75%、12.96%和7.22%,年均输往外海沙量分别为3.00亿t、2.18亿t、1.66亿t、0.99亿t、0.72亿t和0.40亿t.计算得到的清水沟原河道的潮流输沙能力与多年资料分析结果基本一致.