群岛阻滞效应影响舟山群岛水流挟沙力空间变化研究

在舟山群岛海域大范围实测资料的基础上,通过分析指出舟山群岛海域的含沙量空间分布具有明显的东南方向低、西北方向高的特点.同时,利用平面二维潮流及波浪数学模型模拟该海域的潮流场和波浪场,在此基础上对比刘家驹、窦国仁公式、不分区及分区拟合的挟沙力公式的计算结果与实测含沙量的差异,提出群岛水域只有分区计算才能从整体上把握挟沙力的空间分布特性,并从波浪及潮流的角度分析群岛水域水动力条件的变化,提出是群岛的阻滞效应导致了挟沙力空间分布的不均匀性.此外,对刘家驹及窦国仁公式的适应性进行了初步探讨,提出在舟山群岛水域,刘家驹公式中系数0.0273修正为0.13后能获得较为合理的计算结果.     

温排水在河口潟湖海岸中输运的三维模拟与分析

大唐国际王滩电厂位于渤海湾西侧,排水口附近有河口、潟湖以及港口等地貌和工程,温排水在此复杂水域的输运特征具有典型的研究价值。该文以此电厂温排水为研究对象,采用MIKE 3软件和双重嵌套网格技术建立三维水动力及温度耦合模型,利用2017年5月和8月实测潮流及温度数据对模型进行合理性验证。模拟和分析了不同潮流动力、风作用以及温排水条件下温升效应特征。结果表明:温排水条件对温升起控制作用,排水量和排水温度是影响温升分布的二个关键要素;风动力作用对于温升影响较大,风生流对温升平面分布产生重要影响;由于该海域为弱潮区,不同潮流作用造成的温升差异较小。     

博斯腾湖湖流及矿化度分布研究

根据大型内陆湖泊水动力、气象、水环境特征，建立了博斯腾湖二维水动力、矿化度数学模型，预测分析了不同风场、水文条件、水资源调度方案对湖流、矿化度空间分布的影响。研究发现：风场是湖流、矿化度空间分布的主要影响因素：吞吐流对流场、矿化度分布的影响居次要地位，但在静风条件下，吞吐流对取(进)水口附近的局部水域水流流态及矿化度空间分布特征有较大影响；水资源开发利用将对湖泊环境产生一定影响，在进行水工建筑物布设时，应综合考虑风力、风向、吞吐流等各种因素，进行方案比选。     

盘锦人工岛建设条件分析

针对盘锦人工岛建设条件进行初步分析。首先介绍了人工岛工程方案及工程海域的自然条件;其次,采用经验证的二维潮流及对流扩散数学模型对方案实施后的潮流泥沙特征及水体交换情况进行数值模拟。结果表明,拟建人工岛建设后,水体交换能力较强且对周边海域水动力泥沙影响范围及程度不大,但应注意人工岛附近水域淤积及局部冲刷。     

大连长兴岛海域表层沉积物特征及运移趋势

根据2008-2011年大连长兴岛海域近岸表层沉积物取样结果,分析表层沉积物的粒度分布特征,并利用GSTA模型分析了该海域的表层泥沙运移趋势。研究结果表明:研究海域的沉积物类型集中于砂、黏土质粉砂和砂质粉砂三种,砂主要分布在长兴岛的北侧和西侧以及葫芦山湾外湾-10m以浅水域,黏土质粉砂主要分布于高脑子角东侧近岸、葫芦山湾外湾-10m以深水域、葫芦山湾内湾以及西中岛西南侧近岸,砂质粉砂主要分布在董家口湾水域。研究海域的沉积物类型和粒度参数特征在横向上和纵向上均呈现不连续的分布特征,深水区以及较为隐蔽水域的分选程度都属中常或较差,而近岸开敞水域的分选程度则很好。GSTA模型计算结果显示,研究海域沿岸泥沙向岸横向输移趋势较明显,顺岸纵向输移趋势不明显,冬季波浪作用加潮流作用是研究海域泥沙输运的主要动力条件。     

基于粒径谱的连云港近岸海域沉积物多组分数字分离研究

基于沉积物粒径谱研究了连云港近岸海域沉积物粒度多组分分布特征,利用拟合方法进行了组分数字分离,分析了其成因机制。结果表明,连云港近岸海域沉积物粒径谱有单峰、多峰以及两者之间过渡态三种,表现为多组分分布特征,粒径谱形态变化在空间分布上具有一定的规律性。组分数字分离表明粒度分布具有2个基本组分以及两者的改造组分,受控于物源、水动力因素。潮流和波浪是控制粒度组分空间分布的主要因素。     

东营市滨海防潮堤潮流泥沙模型试验研究

本文通过分析拟建东营市滨海生态城防潮堤工程附近水域的自然条件,掌握了工程海域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征,在此基础上使用二维潮流泥沙数学模型对工程实施前后的潮流场、泥沙场、地形冲淤变化开展了数值模拟工作,计算了工程区域泥沙年冲淤情况,为防潮堤建设设计方案的确定提供参考依据。     

潮汐控制下的河湾地区温排水运动和扩散规律研究

该文采用原型资料分析、数值模拟和物理模型试验相结合的技术路线,针对潮汐动力控制下的河湾地区电站温排水运动特性和取排水工程效果进行研究。二维数学模型用于温排水对远区水域及敏感目标的影响研究,并为近区数模和物模提供水动力要素。基于水动力参数验证试验,在不同水文条件和电厂运行工况下,分析工程附近水域水动力特性。着重探讨了不同取、排水口方案布置条件下的温排水运动和扩散规律,预测受纳水域温升面积和取水温升,论证取排水口设计方案的合理性并提出优化方案。研究结果表明,所采用技术方案的模拟精度可满足取排水口工程布局优化和热污染环境影响评价的要求。     

二维水质模型在入河排污口设置中的应用

选取COD、BOD5两项评价因子,采用一维、二维水动力水质数学模型预测设计水文条件下,某拟建项目在正常工况和非正常工况条件下,其排污口设置在岸边、距岸边20 m、中泓时,排水对受纳水体水质的影响。结果表明:污水排放质量浓度越高,恢复到受纳水体背景质量浓度所需的距离越长,且同种污染物在完全混合前,非正常工况比正常工况同一断面污染物质量浓度明显偏高,即污染物排放质量浓度越低,对河道水环境影响越小;同一工况、同一断面,中泓排放完全混合距离短,但质量浓度值高;非正常工况下,污染物与受纳水体完全混合后质量浓度仍然较高,对河道水环境影响较大。     

九龙江口-厦门湾悬沙浓度及多岔口潮汐汊道泥沙输运的数值模拟

基于环境流体动力学模型(Environment Fluid Dynamic Code/EFDC)水动力和泥沙模块,该文针对九龙江口-厦门湾水域潮动力强、浅滩面积大的特点建立二维潮流泥沙数学模型并利用实测数据进行校验。模型精简适用,成功反演了该水域的水动力场和悬沙浓度场,并能正确反映浅水区域的水沙运动特征。结果表明:在潮流作用下,厦门湾水体中悬沙浓度由外向内递增,悬沙随着潮流的涨落在湾内外作中-长距离的往复运动。湾内特别是浅滩区,大潮期悬沙浓度大于小潮期且浓度随潮变化明显,小潮期悬沙场则较为稳定。采用抓斗式挖泥船(源强Q=7.5 t/h)在翔安东南侧浅滩疏浚作业对邻近保护区基本无影响,但翔安南部"五岔口"型潮汐汊道存在能远程输运近岸疏浚泥沙的"泥泵式"水动力场,促使形成环绕厦门岛东海域的带状悬沙分布,该文进一步揭示了形成该分布的水动力机制。增大疏浚强度可导致白海豚保护区被污染,悬沙带宽度增大,浓度上升。     

时间尺度对平原感潮河网水动力水质模拟精度的影响

为探究不同时间尺度边界入流条件对平原感潮河网水动力水质模型模拟精度的影响,以典型平原感潮河网地区的张家港市中部为研究区域,结合野外同步监测数据、自动高频监测数据、常规监测资料等构建了水动力水质模型进行模拟分析。结果表明:时间尺度、开始取值时刻以及调度情况均会影响模拟精度;研究区域边界入流条件、水动力模拟结果和水质模拟结果可信的最大时间尺度为1 h,水质模拟精度优于水动力模拟精度。     

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.     

一种冷却海水排放的三维温度模拟方法

采用GLLVHT模型对江苏LNG项目冷海水排放温度场进行模拟计算,预测其环境影响。并针对南通海域的具体情况采用不同计算方案进行计算,根据结果分析可知影响程度最大的方案是:温降大于0.5℃的面积最大约为0.93 km2;影响程度最小的方案:温降大于0.5℃的面积最大约为0.89 km2。根据计算结果,同时考虑到技术、经济因素,在保证安全情况下推荐采用排口1处表面排放。     

基于ECOMSED的非恒定流水域盐水入侵数值模拟

为了研究非恒定流水域盐水入侵后的水流特性,利用ECOMSED三维海洋水动力模型,对该水域的潮流场和盐度场进行了三维数值模拟。模拟结果显示:在水槽弯曲处靠近主流线一侧盐度较高;靠近河口处的盐度纵向变化受潮差影响较大;底层咸水入侵的最远距离远大于表层;盐水分层现象在小潮时相对更为明显。该数学模型基本反映了非恒定流水域的盐水入侵特性,并可用于进一步分析盐分输移的机理以及预测盐度的分布情况。     

一二维联解潮流数学模型在防洪评价中的应用

针对单纯使用一维或二维数学模型难以准确高效模拟大型涉水工程对水域影响的问题,通过利用一、二维联解潮流数学模型,在珠江口某港区码头工程附近使用二维模型,对该区域流场和流速变化范围进行模拟,其余水域采用一维模型模拟。结果表明,工程对珠江东四口门及工程周边水域水位、流速、河道潮量及分流比、潮排、潮灌、排涝等影响不大。结论认为,一、二维数学模型联解计算可以用于大型工程,尤其是海域内大型工程的防洪评价计算,并能够得出较为可靠的计算结果。     

基于MIKE11的佛山市南海区罗村良安片内涌水质计算研究

以佛山市南海区罗村社会管理处良安片区水系及其引水规划方案为例,应用MIKE11水动力(HD)、对流扩散(AD)模型对河涌水系进行水动力和水质模拟计算,分析河涌断面污染物负荷随时间变化的过程,评价规划引水工程实施后的水质治理效果。经实例验证,模型能较好的模拟污染物在河道中的对流扩散过程,将规划方案对水环境质量的改善效果通过数据图表形式直观的表现出来,为引水调度方案的规划编制提供决策支持。     

粤东陆丰海域温排水输运及取排水工程布置原则分析

本文对广东陆丰甲湖湾水域潮流特性及冷却水输移扩散进行模拟计算,对比分析近岸浅排与离岸深排、集中排水与分散排水在本工程中适宜性。据此,提出了类似潮流条件取排水口的布置原则。对西取东排与东取西排、深排与浅排、合排与分排等组合的分析表明,西取东排符合粤东沿岸流输运规律。受工程海域弧形海岸、防波堤修筑及工程取水、排水等因素形成的曲线流动及小尺度涡旋影响,深排方案虽不具备差位式取排水口布置的典型效果,但热水不易窝积,取水温升小。东西分排方案热水窝积且输运短路,取水温升超过2.0℃。类似潮流条件下西取东排、离岸深排、东侧分排或合排是较为适宜的取排水口布置形式。     

陆丰甲湖湾电厂新建工程温排水物理模型试验研究

基于对陆丰甲湖湾电厂工程海域特征条件分析及温排水物理模型相似条件研究,建立了电厂温排水物理模型。模型通过对工程海域潮流及热水排放的复演,对比分析了不同比选方案下取水温升变化以及近区温度场特征,推荐了最优的工程布置方案,预测了在推荐方案布置、典型潮型作用下的电厂取水温升及工程海区的水面温升分布情况。     

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。     

一维潮流与含氯度耦合数学模型及其应用

针对东江三角洲的实际情况,建立一维潮流与含氯度耦合数学模型,通过对东江下游及其三角洲供水水源工程8个基本布置方案的对比分析,定量计算不同方案对水动力条件、咸潮界的影响。结果表明:该模型能较好地模拟潮流与含氯度的变化,可为东江三角洲河网区河道治理、城市供水工程建设等相关问题的研究提供科学依据及技术支撑。