动态潮汐能大坝水头数值计算

动态潮汐能是一种新型的潮汐能开发方式,由荷兰海岸工程师Hulsbergen和Steijn提出,具体为建立一个长度为几十千米以上且垂直于海岸线的T型坝,使沿岸的潮汐波变形,从而在坝的两侧产生水头差,可用于潮汐能发电。不同的大坝尺寸会产生不同大小的水头,理论公式和数值模型均被用于计算该水头大小。本研究利用Kolkman公式和平直海岸二维潮流模型,分别计算了作用在大坝上的动态水头并进行无量纲处理,对比发现两种方法获得的结果较为接近。其中采用Kolkman公式所获结果略小,说明在开阔海域中海底阻力对动态潮汐能起次要作用,Kolkman公式忽略阻力项的算法是可行的,理论公式也同样能够反映潮汐和大坝的相互作用,通过Kolkman公式和数值模拟结果的互相验证,可以提高水位差的计算准确度。     

长江口北支围垦对其水动力影响的数值模拟分析

20世纪50年代以来,上海市和江苏省两地对长江口北支实施了大规模围垦,使北支河宽大幅度缩窄,地形边界显著改变。在利用MIKE21_FM构建长江口—杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,并用实测数据对模型进行验证的基础上,对北支大规模围垦前后的潮流场进行了模拟分析。研究结果表明：大规模围垦后,北支全河段平均高潮潮位抬升,平均低潮潮位降低;中上游河段涨、落潮流速增大,下游入海河段涨、落潮流速减小;南北支涨潮流汇流点上提至南北支交汇的崇头,涨潮动力增强。     

动态潮汐能大坝水头数值计算北大核心CSCD

动态潮汐能是一种新型的潮汐能开发方式,由荷兰海岸工程师Hulsbergen和Steijn提出,具体为建立一个长度为几十千米以上且垂直于海岸线的T型坝,使沿岸的潮汐波变形,从而在坝的两侧产生水头差,可用于潮汐能发电。不同的大坝尺寸会产生不同大小的水头,理论公式和数值模型均被用于计算该水头大小。本研究利用Kolkman公式和平直海岸二维潮流模型,分别计算了作用在大坝上的动态水头并进行无量纲处理,对比发现两种方法获得的结果较为接近。其中采用Kolkman公式所获结果略小,说明在开阔海域中海底阻力对动态潮汐能起次要作用,Kolkman公式忽略阻力项的算法是可行的,理论公式也同样能够反映潮汐和大坝的相互作用,通过Kolkman公式和数值模拟结果的互相验证,可以提高水位差的计算准确度。     

长江口北支缩窄工程对水动力环境影响数值分析

为分析长江口北支缩窄工程对长江口南北支水动力环境的影响,建立了长江口-杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,对长江口北支缩窄工程前后的潮流场进行了数值模拟研究。研究表明:工程实施后新岸线的走向顺应了涨落潮流主流流向,南北支潮流特性基本不变;缩窄工程减小了北支入海口门的河宽,导致北支涨潮量明显减小,达到了减轻北支咸潮倒灌南支的目的;工程后整个河道的高潮位均有不同程度的降低,对北支两岸的防潮将产生积极影响;低潮位有增有减,但是变化幅度相对不明显,仅对北支中上段的排涝有略微影响;从全河段来看,工程后涨潮流速除了三条港河段增大外,其余河段均有不同的减小;而落潮流速总体增大。     

带螺旋侧板立管两向涡激振动的试验研究

为了研究螺旋侧板对立管涡激振动的抑制作用,采用模型试验的方法对光滑立管以及3组带程螺旋侧板的立管在不同雷诺数下进行了两向涡激振动试验研究,比较分析了光滑立管与带螺旋侧板立管的两向涡激振动响应差异,同时还研究了螺旋侧板导程对立管两向涡激振动的影响。采用示踪方法对4组立管模型涡激振动时的尾流进行了观测。研究结果表明:螺旋侧板能扰乱立管尾流的涡旋泄放,能有效抑制立管横流向的振动响应,同光滑立管相比,带螺旋侧板立管的横流向振动响应减小幅度可达70%左右,但顺流向的振动响应有所增加;9D导程的螺旋侧板对立管的涡激振动抑制效果最好;同带螺旋侧板的3组立管相比,光滑立管的斯托哈尔数在各雷诺数情况下普遍要大一些。     

浙江近岸海域实测大浪特征分析

采用现场测量方法分析浙江近岸海域在极端天气条件下的大浪特征，比较分析台风浪和寒潮大浪的差异，对台风浪和寒潮大浪过程的波参数进行统计分析、回归分析，结合风资料探讨波参数与谱变化特性，1年内共观测到5次台风浪过程和1次寒潮大浪过程。研究表明：涌浪作用较大时，波高和风速几乎无相关性；当风浪作用达到一定程度时，波高和风速呈同步变化趋势；研究海域的台风浪为区域内风浪和外海涌浪组成的混合浪，单峰谱、双峰谱和多峰谱为其波浪谱型，双峰谱最多；寒潮大浪过程为典型的风浪过程，其谱型为单峰谱。