平原河网地区泵闸合建枢纽布置形式

由于泵闸合建后易导致枢纽上下游水流流态复杂化,因此需要合理选择具体布置形式以减轻不利影响。以上海地区拟建的赵家沟东泵闸工程为例,采用平面二维水动力数学模型对工程附近的水流流态进行模拟计算,从水动力条件角度对平原河网地区泵闸合建枢纽的不同平面布置形式进行比选分析。结果表明:从枢纽上下游总体流态看,泵闸对称布置形式的水动力条件优于不对称布置形式;从节制闸排涝时闸下流速分布看,对称布置形式中的"闸+泵+闸"形式比"泵+闸+泵"形式对减轻闸下冲刷更为有利;从节制闸引水时内河侧通航水流条件看,"闸+泵+闸"形式比"泵+闸+泵"形式对内河通航横流的影响明显减小,当采用相同内河侧通航横流限制条件时,"闸+泵+闸"形式比"泵+闸+泵"形式允许的过闸流量明显增大。     

水工模型试验对泵闸结构的优化与改进

以张泾河南延伸工程为例,结合泵闸工程的水工模型试验,根据其进出口水流流态成果和方案修改进行对比分析,对泵闸进出口结构的合理性加以分析验证,保良改劣,优化和改进泵闸的局部布置和结构,从而使工程总体布置达到结构较优、功能良好的状态。     

近海人工岛及沙坝工程与潮流的响应特征研究

北戴河新区位于最具发展潜力的环渤海经济圈中心地带,为满足旅游业发展需要而建的人工岛和保护旅游海滩而建的人工沙坝对近海潮流动力有不同程度的影响。该文基于MIKE21 FM模块通过大、中、小模型三层嵌套的方式建立洋河-葡萄岛近岸海域潮流数学模型,研究分析人工岛及沙坝工程建设前后的潮流动力变化特征,得到下列主要结论:工程建设后研究区域的主体潮流特征仍为顺岸往复流,流速变化量涨潮大于落潮;人工岛工程对流速场的影响范围和程度均明显大于沙坝工程,其中人工岛工程引起的流速变化量是沙坝工程的4倍;人工岛的建设使其内部形成一个相对封闭的水域,流速近乎为零,而养滩工程区在两侧水工建筑物和水下人工沙坝的掩护作用下流速基本减小至0.10 m/s以下。     

万安水利枢纽工程运行对赣江中游水文情势影响

为分析万安水利枢纽工程运行对赣江中游水文情势的影响,建立了赣江中游水动力数学模型,研究了万安水利枢纽工程运行前后对赣江中游水文情势变化影响,得到了水位、流量等水文参数的变化趋势和规律。结果表明,万安水利枢纽工程运行前后水位、流量和流速总的变化趋势是一致的,但在局部时段,万安水利枢纽工程运行前后各个位置水位、流量和流速变化范围较大;由于万安水库的调蓄作用,万安水利枢纽工程运行后水位和流量的最大值都有所降低,水位最大值降低范围为0. 137～0. 250 m,最大流量值降低范围为309～405 m~3/s。     

邻近通航水域泵闸总体布置优化研究

泵闸是平原河网地区常见的水利工程,合建式泵闸工程上下游流态具有特殊性和复杂性,需要合理选择平面布局以减轻不利影响。文章以上海地区某泵闸工程为例,通过平面二维水动力数学模型的模拟论证,分析泵闸总体布置对内河港池通航影响。通过研究,推荐采用“闸+泵+闸”布置形式,并配合相应的工程整流措施,实现泵闸日常运行与航运之间的影响降至可接受范围。本文研究成果可为平原河网地区类似泵闸工程总体布置提供参考与借鉴。     

五指山市毛阳桥工程对毛阳河河道行洪影响的数值模拟

为对比分析不同方案下毛阳桥工程建设对河道行洪影响,构建工程所在河段局部二维水动力模型,采用基于三角形网格的有限体积法求解该模型,模拟毛阳桥工程所在河段的水位和流速流向变化情形。结果表明:原设计方案对水位雍高和流速流态均有较大影响,水位最大雍高值0.593 m,流速最大增加值1.909 m/s;改进方案明显减少了对水位和流速流态的不利影响,水位最大雍高值0.088 m,流速最大增加值0.635 m/s,两者的变化幅度均较小,影响范围局限于工程附近,基本不会对河道行洪安全构成威胁。     

扬州市中心城区河网闸泵联合调度优化研究与应用

建立扬州市中心城区河网水动力-水环境模型,模拟换水条件下河网水流运动,根据实测资料并结合模型演算,得出在生态流速控制阈值范围内的适宜年引水量阈值、逐月月引水流量阈值和区域水网的换水周期;针对水功能区水质改善和生态需水满足度提升,优化研究现有闸泵联合调度方式,提出闸泵运行精准调度方案和调控效益分析成果,为区域生态需水保障和水资源配置调度提供可靠的依据。     

湛江湾海砂开采对周边海域水动力特征的影响

基于MIKE21 FM水动力模型建立了湛江湾海域近海潮汐潮流数值模型,对湛江湾海砂开采前后的潮汐潮流进行了模拟计算。从高低潮位、潮流场和断面潮通量3个方面探讨了湛江湾海砂开采对周边水动力特征的影响。结果表明:海砂开采对水动力特征的影响局限于采砂区附近水域。采砂工程实施后,海域高低潮位略有变化,变幅不超过1 cm;由于采砂后地形变化较大,采砂工程对采砂区附近海域影响较大,采砂区内及采砂区南北侧(主流向两侧)潮流流速减小,采砂区东西侧(主流向的前后侧)潮流流速则增大;进入和流出湛江湾的断面潮通量基本不受影响。     

感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究

湿地具有固碳释氧、涵养水源等作用,改善水体交换能力是湿地研究热点之一,但关于潮汐变动水位条件下湿地水体调控措施的探究相对较少。以长江南京段绿水湾湿地为例,建立平面二维水动力模型,开展感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究。计算不同水文条件及闸泵调度方案下湿地流场,分析潮位变动对绿水湾湿地水动力的影响,分析不同闸泵调度措施对水体流动性的改善效果。研究表明,闸泵联合调度可使枯季大部分区域水动力明显增强,但仍存在主槽外坑塘等局部滞水区,需通过湿地植被重构的方式提高水体自净能力。对易暴发藻类的4—5月,闸泵联合调度可较好改善绿水湾内上游区域的水动力条件,对于改善效果并不明显的下游区域建议增设补水点,降低水体富营养化风险。本研究可为绿水湾湿地的设计、建设与管理提供科学依据。     

钢板桩围堰的设计与施工控制

一、工程简况 上海世博园白莲泾泵闸工程位于白莲泾河与黄浦江交汇处的白莲泾河道上，因此需要导流构筑内、外河围堰进行干地施工。新建的白莲泾泵闸工程具有挡潮、排涝、引水、改善环境等功能。泵站设计流量60m^3／s，安装三台单向运行的竖井贯流泵，单泵设计流量20m^3／s，电机功率1000kW。管理房与泵闸分离建设，通过地下通道与泵室相通。     

海河泵站工程二维潮流数值模拟研究

为探讨海河泵站工程建设后海域水动力情况,基于DHI Mike21软件建立了海河泵站工程海域二维潮流数学模型,并在模型验证的基础上,对泵站建设进行了水流条件数值模拟研究。结果表明:模型计算值与实测值吻合程度较好,所建模型能较好地反映工程附近水域的潮流特征。海河泵站建设开工后,流场变化仅局限于泵站工程附近小范围海域;泵站运行期间,上下游航道通航水流条件较好,不影响船舶安全通航;在泄洪期,工程下游靠近海河泄洪口的码头前沿流速和横流均较大,会对船舶靠离泊作业和停泊系缆产生影响,此阶段应采取相应措施保障船舶安全。     

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。     

新孟河运南支河闸控方案下河湖水动力影响探讨

通过构建太湖流域北部一维、二维耦合的河湖水动力数学模型,模拟并分析了新孟河延伸拓浚工程运南段主要无闸控支河设控前后对引水沿线河道和滆湖水动力的影响。结果表明,新孟河运南段支河口门设控下,引水后运南段河道水位、流速将明显上升,经北干河东侧入滆湖流量有所增加,但支河闸控有利于北干河西侧分流比升高,支河口门东侧闸控将导致滆湖北部水体交换能力降低、水动力有所减弱,滆湖东侧出湖河道流量受新孟河运南段支河闸控的影响较小。为提高新孟河工程引水效益,探讨提出了支河闸控方案在引水期、非引水期和应急排水期等时期的实施建议,为新孟河工程运行及优化调度提供一定的参考。     

抛石法在桥墩冲刷防护工程中的应用研究

河道范围内新建桥梁、码头的桥墩附近常会出现影响堤防安全的淘刷,动床模型试验是研究工程实施后河槽、桥址及堤脚处泥沙冲淤特性的有效手段之一。采用4组特征水文条件,进行骝岗涌特大桥工程建设前后的清水定床试验研究,分析桥址附近水动力特征的变化;开展动床冲刷试验,研究极端流速下桥址及堤脚处的河槽冲淤特性;对推荐的抛石护底防护措施的工程效果进行了评价,为工程设计和施工提供依据。     

复合模型在平原串流河段水流运动模拟中的应用

本文采用物理模型和平面二维数学模型结合(即复合模型)的手段对平原串流河段的水流运动进行研究,即首先建立整个大范围串流区水流运动的数学模型,通过数学模型的计算成果得到工程附近局部区域的横向边界及水流条件,然后建立局部区域物理模型,并以北汝河片串流区为例,建立了北汝河片串流区的复合模型,对南水北调穿河工程不同方案实施前后工程附近的水位及流速变化进行了对比研究,研究结果表明复合模型能够较好地描述串流区内的水流运动特性.     

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。     

曹妃甸港口工程进展及其三维潮流场响应特征研究

曹妃甸港是我国最大规模的围海造地建港工程,建设始于2003年,至今仍处于建设阶段。因此,对曹妃甸海域在不同围垦建设时期的水动力条件变化进行研究很有必要。该文采用Delft 3D软件建立曹妃甸海域三维潮流数学模型,使用实测资料对模型进行验证。运用验证后的模型对曹妃甸工程四个阶段(无工程、2009年工程、2012年工程和预期工程)下的潮流场进行了模拟。在此基础上,探讨了曹妃甸海域的潮流特征、潮流的分层特点和潮流场随着工程建设的变化情况。结果表明,2009年工程建成后,甸头附近的潮流流速增大10%―40%,甸头东部前沿流速总体减小约10%―20%,港池区域和通岛堤附近区域流速则大幅减小,最大减幅约60%。但随着工程的进展,老龙沟和一、二港池区域的流速会有进一步轻微的减小,而其他区域的流速变化不大。     

盛行风控制下的青海湖水动力特征

综合运用青海湖水深、地形和湖区多年水文、气象数据资料,借助数值模拟技术,对青海湖水动力特征、影响因素和多年演变特征进行了分析。结果表明:青海湖水动力特征主要表现为三个大的顺时针旋回(布哈河入湖口南、北两侧和东南湖湾)和河流入湖口、铁布卡湾、哈达湾及沙岛附近等区域的一些次级旋回;近岸浅水区域水动力特征比湖中心复杂,水动力强度更大;常年盛行西北风为控制水动力特征的最主要因素,入湖河流在一定程度上影响了湖泊水动力特征,边界形态、水深、地形等影响局部区域水动力状态。近年来,随着气候持续干旱,入湖河流数量减少和流量减小、河流改道,青海湖近岸局部区域水动力特征发生了一定的变化。     

港珠澳大桥鸭涌河恢复工程防洪影响分析

以鸭涌河地形资料、暴雨及潮位等水文数据为依据,推求设计暴雨条件下的设计洪水,并结合MIKE 11一维水动力模型对工程建设前后河道水位及流速变化进行模拟。分析结果表明,河道恢复工程对河道水位影响较小,对整体河势影响较小,满足防洪要求。     

MIKE水动力模型在游船制造维修工程防洪评价中的应用研究

为研究吉安市游船制造及维修工程对研究区域河势及防洪的影响,本文采用MIKE21软件建立二维水流数学模型,结合河道演变分析、水文分析计算以及工程河段水文特性、工程地质等资料分析,对工程的修建进行防洪综合评价。研究结果显示：工程兴建对河道壅水影响不大,水位变化主要集中于工程附近区域。工程引起水位壅高最大值为5.78cm,在上游局部区域,受开挖影响水位有所降低,降低最大值为10.20cm。引起流速减小最大值为0.85m/s,流速增加最大值为0.53m/s;工程河道将继续保持现阶段基本稳定的整体河势演变发展趋势。在来水来沙条件不发生明显改变的条件下,河段岸线在未来一定时期内仍将保持相对稳定。