甬江及口外海域潮流泥沙数值模拟
瓯江口航道二期治理潜堤工程三维潮流数值模拟
算 区域 内共 有 三 角形 网格 节 点 1 4 50 9个 ,三 角 形单 元 2 8
5 9个 , 9 最小 网格 步长 为 2 I时 间步 长最 小 为 03S 由图 51, T . 。
2可 以看 出 , j角 形 网格较 好 地 概 括 了计 算 域 内复 杂 的 岛 屿岸线 和地形 特 征 , 复杂岸 线 的拟合较 为精 确 。 对
实 施 后 , 汀 北 口航 道 、 头 水 道 、 ¨ 水 道 、 门 岛  ̄/. 岛 间 水 域 流 速 略 有 变 化 , 他 水 域 则 基 本 不 瓯 沙 小 大 lJ l' 门 其 变 。 近海 区高 低 潮 位 变 幅 为 0 2Cl从 对 周 围水 动 力影 响角 度 考 虑 , 程 是 可 行 的 。 附  ̄ n。 T
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4d3 - #表 层 流 向验 证
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1 模型 的验 证 . 2
( ) 数选 取 。 型计 算 中干水深 为 0 0 淹没水 深为 00 湿 水深 为 01i, 5参 模 . 5m, 0 . m, 5 . n 底部摩 擦力 糙率 高度
采 用 20 0 6年 1 0月 7 8日在 工程 海 区进 行 的 1 潮 位 站和 l ~ 3个 4条垂 线 的水 文 大 潮测 量 资料 对 模 型进 行 了验 证 , 1 测站 均进行 了对 应实测 的各 层 的流速 流 向验 证 。 验证情 况看 , 对 4个 从 计算 的潮 位过 程和各层 的
l 模 型 的 建 立 及 验 证
某顺岸式栈桥码头泥沙淤积成因分析
某顺岸式栈桥码头泥沙淤积成因分析宋晓军;白志刚;臧颖【摘要】某顺岸式栈桥码头泊位改造后呈现淤积速度加快的状态,通过MIKE21建立二维潮流泥沙模型,模拟了泊位的潮流、泥沙淤积情况.潮流、悬沙量的模拟结果与实地测量结果验证良好.金塘水道所在海域潮流主要以往复流为主,金塘水道淤积的泥沙主要为“过路沙”.码头淤积的原因有地理位置和地形、泊位布置和走向、船舶停靠、临近电厂排水、码头桩基、后期的疏浚等,并通过数值模拟的方法详细分析了船舶停靠与否、临近电厂排水与否、码头桩基存在与否以及临近电厂取水区域地形深浅对于泊位淤积的影响.得出结论:码头设计和建设的不合理是淤积的主因.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】8页(P60-67)【关键词】顺岸式栈桥码头;潮流泥沙;淤积成因;数值模拟【作者】宋晓军;白志刚;臧颖【作者单位】中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江宁波315800;天津大学建筑工程学院,天津300072;天津大学建筑工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN92由于海岸泥沙的运动,航道或多或少会发生淤积,进而影响航道的正常使用。
因此研究港口和航道淤积的成因、了解航道淤积的规律是至关重要的,其为防淤和减淤工作提供了前提条件。
刘家驹提出了连云港外航道以悬沙落淤为主的计算方法,对连云港外航道的回淤做出了预报[1]。
王成环研究了京唐港在挡沙堤形成的各阶段港区附近泥沙的运动规律[2]。
张庆河等依据现场测量结果给出了黄骅港附近海域海床表层泥沙颗粒的分布规律,并对海域表层泥沙的运动特性进行分析[3]。
张金善等以外高桥港区码头为例,根据实测资料、物理模型试验及数学模型计算的结果,发现桩基的阻水作用是码头回淤的主要原因[4]。
赵洪波等利用水流槽试验研究顺岸式码头水流的特点,通过理论推导得出顺岸式码头港池的淤积公式[5]。
倪云林等利用金塘水道水深地形资料,分析了冲淤变化的原因,发现金塘水道的海床上以轻微冲刷为主,而潮滩则表现为不断淤涨;水道冲淤呈现由冲刷转向淤积的调整趋势[6]。
金塘水道悬沙场遥感反演及数值模拟
金塘水道悬沙场遥感反演及数值模拟蒯宇;陶建峰;康彦彦【摘要】Based on the data from the GOCI(Geostationary Ocean Color Imager), three different remote sensing models were compared and the neural network model with a relative higher accuracy was chosen to interpret the SSC (Suspended Sediment Concentration) field during the spring tide in June 2015. A 2D tidal current and suspended sediment model was adopted to carry out numerical simulation of suspended sediment movement during the same period. Comparison results between the remote sensing interpretation and the numerical model show that the SSC is higher in the north part of the Jintang Channel than it in the south part, and it has a periodic characteristic that the SSC increases during the flood period and decreases during the ebb tide. The remote sensing results and deduced numerical model results are relatively similar in both water surface SSC distribution and magnitude, which provides a method for areas with large horizontal scales lacking SSC data.%基于GOCI遥感数据,通过三种遥感模型的比较,选择了精度较高的神经网络模型,对2015年6月大潮时期的悬沙场进行解译,并建立了二维潮流泥沙数学模型对同时段的悬沙场进行了模拟.比较遥感解译与数模的结果得到:金塘水道悬沙场呈现北高南低的分布特征,时间上具有明显的周期性,涨潮时悬沙量逐渐减小,落潮时逐渐增大;遥感解译与数模模拟推算得到的水体表面的悬沙场在分布趋势和量值上较为一致,为大范围水域缺少泥沙分布资料的情况提供了一种可借鉴的研究方法.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】7页(P228-234)【关键词】金塘水道;遥感解译;数值模拟;悬沙输移【作者】蒯宇;陶建峰;康彦彦【作者单位】河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院, 南京 210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院, 南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院, 南京 210098【正文语种】中文【中图分类】P748;O242.1金塘水道是一条由潮流长期冲蚀作用形成的峡道型潮汐通道[1],是连接杭州湾南岸海域与外海的潮汐通道之一(图1)。
甬江和口外金塘水道水沙特性及悬沙输移分析
甬江和口外金塘水道水沙特性及悬沙输移分析蒋文志;马洪亮;王震【摘要】Based on surveyed hydrological sediment data of Yongjiang and Jintang channel in July 2010, the analysis on the hydrodynamic, sediment characteristics and suspended sediment transport is carried out. The results show that tidal range in Yongjiang River estuary and its adjacent water areas is relatively small, while tidal current is strong and reciprocating. Sediment concentration increases gradually from upstream to downstream in Yongjiang river, and the sediment concentration in the northern part is larger than that in the southern part in the Jintang channel. The sediment mainly comes from northern Yangtze estuary and Hangzhou bay.%根据甬江和口外金塘水道2010年7月实测水文泥沙资料,对水动力、泥沙特性和悬沙输移进行了分析.结果表明,在甬江口及其附近水域潮差较小,潮流强,呈往复流;甬江河道自上游向下游含沙量逐渐增大,金塘水道北部水域含沙量大于南部水域,泥沙主要来自北部的长江口及杭州湾.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)011【总页数】6页(P3162-3166,3177)【关键词】甬江;金塘水道;水沙特性;悬沙输移【作者】蒋文志;马洪亮;王震【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV141.3甬江位于浙江省东部沿海,北接杭州湾,东临舟山群岛。
宁波-舟山海域污染物扩散的数值模拟
宁波-舟山海域污染物扩散的数值模拟
宁波-舟山海域污染物扩散的数值模拟
基于宁波-舟山海域潮流场,建立了该海域三维变边界的污染物扩散模型,对COD、无机氮、活性磷酸盐的浓度进行了数值模拟,并对界面源的影响进行了分析.结果表明:污染物浓度在海域内呈由西北向东南方向递减的趋势;COD浓度在大部分海域满足一类水质标准,无机氮和活性磷酸盐浓度在研究海域超出二类水质标准;研究海域的界面源对该海域污染物浓度"贡献"在85%以上.
作者:蔡惠文孙英兰张越美张燕余静CAI Hui-Wen SUN Ying-Lan ZHANG Yue-Mei ZHANG Yan YU Jing 作者单位:中国海洋大学环境科学与工程学院,山东,青岛,266100 刊名:中国海洋大学学报(自然科学版)ISTIC PKU 英文刊名:PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA 年,卷(期): 2006 36(6) 分类号:X171 关键词:宁波-舟山海域扩散模型污染物浓度界面源。
黄岛电厂取水工程潮流泥沙数值模拟
黄岛电厂取水工程潮流泥沙数值模拟
李孟国;时钟
【期刊名称】《海岸工程》
【年(卷),期】2006(25)2
【摘要】建立了基于不规则三角形网格的考虑波浪及其破碎作用的二维潮流场和泥沙场数学模型,对黄岛电厂取水海域的潮流场、泥沙场进行了数值模拟和分析,对电厂取水口的泥淤积强度进行了计算.计算结果表明,电厂取水口附近海区流弱水清,取水口泥沙淤积轻微,对电厂取水基本没有影响.
【总页数】9页(P13-21)
【作者】李孟国;时钟
【作者单位】交通部天津水运工程科学研究所,天津,300456;上海交通大学,港口与海岸工程系,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】P731.21
【相关文献】
1.火电厂取水工程中泥沙问题及试验研究 [J], 段志科;李慧梅
2.北仑电厂码头改扩建工程潮流泥沙数值模拟 [J], 高峰;张宏阳;刘海成;李永华
3.WASSIT电厂取水工程水流与泥沙冲淤演变计算研究 [J], 张志祥
4.越南广宁电厂明渠取水工程泥沙试验研究 [J], 张立志;吴红娟;吴修锋
5.电厂港池取水工程泥沙回淤研究 [J], 佘小建;崔峥;毛宁
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北仑电厂码头改扩建工程潮流泥沙数值模拟
国电浙江北仑电厂位于北仑港畔 , 北隔杭州湾与浙江省海盐县的秦山核电站相望。 电厂现有 5 60M 0 W X 机组 , 码头泊位长 6 1 。90 6 19 年建成一期 3 万 t m . 5 级卸船泊位 1 , 24m、 3 , 万 t 个 长 7 宽 2m 1 级装船泊位 1
的潮流泥沙场 , 中大范围模型为小范围模型提供边界条件。 其 计算结果表 明: 改扩建工程使周边局部海域 流场减弱 , 但影响范围有 限, 流场变化主要集 中于改扩建码头西侧及其后沿驳船码头港池开挖 区水域 , 、 涨
落急流速变幅在 1 . 33 %以内, 向变化值小于 83o 流 . 码头后沿 的浅滩 区是主要泥沙淤积 区, O 改扩建码头前
高 峰 张宏 阳 2 , 7 刘海成 李永华 ,
(. 1 交通部天 津水运 工程科 学研 究所 工 程泥沙 交通行 业重点 实验 室,天津
30 5 ;. 04 62 国电浙江北仑第一发电有限公司, 宁波 350 ) 180
摘 要: 运用平面二维水流泥沙数学模 型, 分别建立 了包含金塘水道大范 围以及 拟建工程 区小范围水域
由于受金 塘 潮汐通 道水 流 和地 形 的影 响 , 改扩建
码头工程区域潮 流的流态较 复杂 , 、 涨 落潮流速 的水 动力 条件较 为 强劲 , 了 了解 改扩 建码 头 附近 海 区流 为
场和水 深 冲淤 变化 , 对码 头扩 建后 与 电厂取 水 口的相 互影响 , 以及对 周 边 海 区 的影 响 , 分 析 拟建 工 程 海 需 区附近水 流及 泥沙冲淤状 况 , 为工程设计 提供依 据 。
西南距宁波市老城区约 2 m 拟建的一期码头改扩建工程位于宁波北仑港北仑电厂码头西端 , 6k 。 东临一期卸
文献综述-长江口水文、泥沙计算分析
长江口水文、泥沙计算分析文献综述1研究背景河口地区是海陆相互作用最为典型的区域,其水动力条件复杂,如径流、潮汐、波浪、沿岸流以及地转科氏力等作用强烈;人类活动也颇为活跃,其作为经济发展的强势地位集中体现在沿江、沿海等地域优势上。
众所周知,河流泥沙资料是为防治水土流失、减轻泥沙灾害、合理开发水土资源、维护生态平衡等方面的宏观分析与决策研究,以及流域水利水电工程建设规划、设计和水库运用、调度管理等提供科学依据的重要基础工作。
我国属于多河流、广流域的国家,据统计,在我国长达21000多公里的海岸线上,分布着大小不同、类型各异的河口1800多个,其中河流长度在100公里以上的河口有60多个(沈焕庭等,2001)。
长江是我国第一大河,水量丰沛,输沙量大,全长约6300km,流域面积约180万km2,占全国面积的1/5。
其河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河,入海水量仅次于亚马孙河与刚果河,均居世界第三位。
据长江大通站资料(1950~2004),流域平均每年汇集于河道的径流总量达9.00 X 1011m3,并挟带约3. 78 X 108t泥沙(中华人民共和国泥沙公报,2004),由长江河口的南槽、北槽、北港和北支等四条汉道输送入海。
根据长江口水流动力性质和形态特征,可分为径流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。
过渡段是径流与潮流相互消长的河段,它自五峰山镇至徐六径,长约184km。
潮流段是潮流势力逐渐增强,径流势力相对减弱,风浪与风暴潮对河道的影响大增的河段,它自徐六径至河口,长约174km。
口外海滨段是诸多水动力因素非常活跃的场所,又受到海岸、海底等边界条件的制约,水流动力情况比较复杂。
它的大致范围是西起长江口拦门沙前端、东至水下三角洲前缘,南自南汇嘴附近、北达江苏省篙枝港(胡辉,1988;沈焕庭2000,2001;宋兰兰,2002)。
每个典型河段都有其固有的且相互影响的悬移质含沙量分布特性,它们在长江口地貌形态、河口演变过程中扮演着重要角色。
海岸河口水动力数值模拟研究及对泥沙运动研究的应用
海岸河口水动力数值模拟研究及对泥沙运动研究的应用一、本文概述随着全球气候变化和人类活动的不断加剧,海岸河口地区的水动力环境和泥沙运动特性发生了显著变化,这对海岸河口地区的生态、环境和经济发展产生了深远影响。
因此,对海岸河口的水动力数值模拟及泥沙运动研究具有重要的理论和实践意义。
本文旨在探讨海岸河口地区的水动力数值模拟方法,并分析其在泥沙运动研究中的应用。
本文将对海岸河口的水动力数值模拟进行概述,介绍数值模拟的基本原理、常用模型和方法,以及模型建立和验证的一般流程。
本文将重点分析水动力数值模拟在泥沙运动研究中的应用,包括泥沙输移、沉积和再悬浮等方面的模拟和研究。
本文将通过具体案例,探讨水动力数值模拟在海岸河口地区泥沙运动研究中的实际效果和应用前景。
通过本文的研究,旨在为海岸河口地区的水动力数值模拟和泥沙运动研究提供理论支持和实践指导,为海岸河口地区的可持续发展和生态环境保护提供科学依据。
二、海岸河口水动力数值模拟基础海岸河口水动力数值模拟是对海岸河口地区水流运动进行量化分析和预测的重要手段。
它基于流体力学的基本原理,结合数值计算方法,对水流、潮汐、波浪等动力因素进行模拟,揭示这些动力因素在海岸河口地区的运动规律。
在进行海岸河口水动力数值模拟时,需要首先建立数学模型。
这些模型通常包括控制方程、边界条件、初始条件等。
控制方程一般基于Navier-Stokes方程,描述水流运动的基本规律。
边界条件和初始条件则根据具体的研究区域和实际问题进行设定,如河口的开敞程度、潮汐的影响、风的作用等。
数值求解方法是数值模拟的核心。
常用的数值求解方法包括有限差分法、有限元法、谱方法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的问题和模型选择合适的方法。
例如,对于复杂的海岸河口地形,有限元法可能更适合;而对于大尺度的海洋流场模拟,谱方法可能更有优势。
在进行数值模拟时,还需要考虑模型的验证和校准。
这通常通过与实际观测数据进行对比来实现。
不同引河长度下河口闸下淤积形态数值研究
2 0 1 3年 8 月
水
道 港 口
Vo 1 . 3 4 No . 4 Au g .2 01 3
J o u r n a l o f Wa t e r wa y a n d Har b o r
不 同 弓 I 河 长 度 下 河 口 闸 下 淤 积 形 态 数 值 研 究
随着 社会 经 济不 断发 展 , 河 口地 区的重 要性 日益 凸 。 为满 足船舶 航 运 、 防洪 排涝 以及 水 资 源综 合 利用
等需 求 , 越 来越 多 的河 口均 已建 闸 , 成 为改 善河 口条件 的 重要 手段 之 一 。 但 是 已有 T 程经 验 表 明 , 占显 著
流, 岸线 f } H 折、 水 深较 浅 、 河 宽较 窄 , 河 道宽 度 2 1 0 ~ 4 0 0 1 T I 。 在 河道 弯 曲的 凹岸一 般有 深槽 , 水 深达 5 ~ 1 0 1 1 1 , 【 _ 1
段 的水 深也 达 5 ~ 1 0 1 T I , 其余 的水 深在 5 m 以内 。 口外海 域 岛屿星 罗棋 布 , 水 道纵 横交 错 , 沟槽 、 浅 滩相 问 分
不 同 引河长度 建 闸后 闸下河道 淤 积形态 及最 大淤 积强 度特 征 的还 不 多 。 采 用平 面二 维水 沙模 型 , 研 究 引河 长度F } 1 长变 短乃 至 n外 建 闸闸下 淤积形 态 和淤积 特点 , 可 为河 广 1 建 闸规划 与设计 提供 参考 。 本 文 以甬江建 闸 ] 程 为例 , 计 算 不同 闸址方案 实施 后 的年泥 沙 回淤分 布情况 。
收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 1 l 一 2 2 ; 修 回 日期 : 2 0 1 2 — 1 2 - 0 5
基于FVCOM的象山港海域潮汐潮流与温盐结构特征数值模拟
基于FVCOM的象山港海域潮汐潮流与温盐结构特征数值模拟韩松林;梁书秀;孙昭晨【摘要】基于有限体积法的FVCOM模型,建立了象山港海域的三维潮汐潮流和温盐数值模型,计算中考虑了潮流、风、太阳辐射和径流因素的影响。
模拟结果与2009年的监测资料进行了对比验证,结果表明建立的模型可以模拟该海域的水流运动和温盐分布特征。
通过对数值结果分析得到了该海域的同潮图、潮流椭圆图、潮流性质和温盐分布等。
结果表明,象山港的潮汐属于非正规半日浅海潮;M2分潮流椭圆长轴从口门到湾顶逐渐减小,其走向与岸线的方向基本一致;狭湾内呈现往复流特征而口门外开阔海域呈旋转流特征。
湾口和湾顶部有着显著的温度差和盐度差,海水温度由湾口向湾顶部逐渐增大,盐度分布则正好相反。
狭湾内距离湾口不同位置的横向温度、盐度垂向分布结构特征各不相同。
%Based on the unstructured grid, finite⁃volume coastal ocean model (FVCOM), the hydrodynamic and temperature⁃salinity numerical model were established in Xiangshan Bay. The tidal current, wind, the solar radia⁃tion and river discharge were considered in the model. The comparison of the simulated results with the measured data about tide, tidal current, temperature and salinity showed that the model could simulate the hydrodynamic and the distribution of temperature⁃salinity structures. The co⁃tidal chart, the component tidal current ellipses were ob⁃tained from the result. The results show that the tide of Xiangshan Bay is mainly irregular semidiurnal shallow tide. The major axis of M2 tidal current component ellipse decreases from the mouth of the bay to the top and the direc⁃tion isparallel to the coastal line. The tidal current is rectilinear current in thefjord and rotary current at the outside of the bay mouth area. There are obvious temperature difference and salinity difference between the mouth and head of the bay. The temperature increases from the bay mouth tobay head and the salinity is just opposite. The vertical profile characteristic of temperature and salinity at different location in the fjord is different.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】8页(P481-488)【关键词】FVCOM;潮流;温盐;数值模拟;象山港【作者】韩松林;梁书秀;孙昭晨【作者单位】大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室,大连 116024;大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室,大连 116024;大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室,大连 116024【正文语种】中文【中图分类】TV143;O242.1象山港处于浙江北部沿海,北面紧靠杭州湾,南临三门湾,东侧为舟山群岛,纵深60 km,口门宽约20 km,港内宽3~8 km,是一个典型的狭长形半封闭海湾[1]。
水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散数值分析
水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散数值分析黄海龙;王震【摘要】为了分析水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散特性,以闽江口粗芦岛南侧水下沟槽开挖为例,采用平面二维悬沙输移数学模型,研究挖泥船不连续作业产生的悬浮泥沙扩散随水深和潮型变化的关系.计算结果表明:若开挖地点水浅或小潮,则悬浮泥沙不易扩散,含沙量的增幅和高浓度(含沙量增量超过10 mg/L)的浑浊水域面积都较大.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P25-28,35)【关键词】不连续作业;悬浮物扩散;数学模型;闽江口【作者】黄海龙;王震【作者单位】南京水利科学研究院河流海岸研究所,江苏南京210029;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV142+.3水下开挖是工程初期以至施工过程中的主要工序,广泛应用于河道治理、港口航道、给水排水等水利工程。
水下开挖施工时,部分底泥因受到挖掘机械的扰动而悬扬,并随水流输移扩散,最后悬浮泥沙在重力作用下又回落到床面。
因而,在开挖施工现场,水中悬浮泥沙浓度增加,形成一定范围的高浓度浑浊水体,对水质和水生生物产生不利的影响[1]。
20世纪50年代以来,水下开挖施工产生的悬浮泥沙对水环境的影响为人们所重视,开展了有关的研究工作。
邳志等[2]结合天津港水深维护疏浚工程,通过对传统挖泥船和新型挖泥船疏浚作业产生的悬浮泥沙扩散的观测分析,研究环保疏浚问题;吴修广等[3-7]采用平面二维悬沙输移数学模型,预测水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散范围和程度。
本文以闽江口粗芦岛南侧水下沟槽开挖为例,采用平面二维悬沙输移数学模型,研究挖泥船不连续作业产生的悬浮泥沙扩散随水深和潮型变化的关系,以揭示水下开挖施工产生的悬浮泥沙扩散特性。
1.1 基本方程二维潮流的基本方程包括水体连续性方程和动量守恒方程,即式中:t为时间;x、y分别为空间水平坐标;H为全水深,即海面到海底的距离;Zb为床面高程;U、V分别为垂线平均流速在x、y方向的分量;f为地转参数,f=2ωsinφ,ω为地转角速度,φ为计算水域的地理纬度;g为重力加速度;τsx、τsy分别为海面风应力分量(Wx,Wy),ρa为空气密度,CW为海面风应力系数,Wx、Wy分别为海面上风速在x、y方向的分量;τbx、τby分别为海底摩阻分量为海水密度,Cb为海底阻力系数,Cb=gCh2,Ch为谢才系数;εx、εy分别为x、y方向的涡动黏性系数。
温州鳌江近海建设工程环境影响潮汐潮流数值模拟
温州鳌江近海建设工程环境影响潮汐潮流数值模拟单慧洁;张钊;汪一航;吕和娜;申伟杰【摘要】This paper have collected the measured tides and some tidal currents measured data in different stages of many projects in past threeto five years near the Aojiang River. The harmonic method is used to analyze tide and tidal currents data observed at five stations in the sea adjacent to Aojiang River. The results show that the tide is mainly regular semidiurnal in the sea adjacent to Wenzhou Aojiang. The tidal amplitudesof M2 constituent are between 170 ~193 cm and the lags are between260~280°. According to the comparison of analytical results of harmonic constants of these stations in 2007, 2010, 2011. The maximum change of tidal amplitudes and phase-lags range for the main semidiurnal tides (M2、S2、 N2) , the diurnal tide (K1、 O1) and the shallow water tide (M4、 MS4、M6) are 1.8~4.4 cm and 3°~7°, respectively. After analyzing the tide and tidal current characteristic of Aojiang River, this paper used an unstructured grid and finite-volume coastal ocean model (FVCOM) to test the result of simulation. The simulated results agree well with the measured data. The new shoreline and depth produced by the construction projects are closed in major years, the tide and tidal current field for the new shoreline and depth are constructed. This characterizesthe superimposed influences of construction engineering in Aojiang estuary.%收集了近年来鳌江口附近海域多个工程不同阶段5个潮位站的3-5年潮位实测数据和部分海流实测资料,通过对鳌江口附近海域的不同年份的水位资料进行潮汐调和常数分析,鳌江近海海域主要为半日潮区,其中 M2分潮的振幅在170~193 cm;迟角在260°~280°之间,这些站的2007年、2010年、2011年调和常数分析结果相比,主要的半日分潮 M2、S2、N2,全日分潮 K1、O1及浅水分潮 M4、MS4、及 M6等分潮振幅、迟角的最大变化分别在1.8~4.4 cm 和3°~7°之间。
瓯江口航道海域溢油扩散数值模拟
34 7
13 风 况 .
水
道
港 口
第 3 卷第 5 2 期
本地 区全 年常 风 向为 N N — E向 , 率 为 5 .%, 年平 均 风 速 为 38rs强风 向为 SW 向 , 频 47 全 . n; / S 最大 风 速 为
H = . ~ .8均小 于 05 因此潮 汐属 正规 半 日潮类 型 。 M2 02 02 , 4 ., 一昼 夜两 个潮 , 高不 等现象 较 为明显 |] 潮 8。
1 . 潮流特 征 2
据 19 9 9年 1 ~ 0 5年 7月 瓯 江 河 口及 其 附近 海 域 水 文 全 潮 各 站 潮 流 速 观测 资 料 调 和 分 析 和计 0月 2 0
在水体中的扩展 、 传输 ( 水流和风场作用 )紊动扩散 、 、 分散( 夹带 ) 、 蒸发 、 乳化 、 溶解等各种过程的模拟 , I E MK 2/ S 1 A能 提供 油 膜 随 时 间 变化 的漂移 位 置 、 3 厚度 , 以及 漂 移 过 程 中 粘度 、 膜 表 面 温 度 、 点 等 属性 的变 油 倾
的有 美 国的 O L P系统 、 国 的 O I I MA 英 SS系统 、 挪威 的 O C S AR系统 、 兰 的 MS 系统 、 荷 比利 时 的 MU S I K —L C
系统… 。 国内学者在不同的海 区都进行了溢油数值模拟研究 , 俞济清 、 黄立文等在舟 山水域建立了溢油预报 模 型 [ ; 江 水域 、 海 湾 水域 、 东 湾 水域 、 州 湾 等 水域 建 立 了溢 油 预 报模 型 [ 。 中利 用 MIE 1 z 珠 引 渤 辽 胶 文 引 K 2 H D模块 建立 了瓯 江 口二 维水 动 力模 型 , 并用 近几 年 最新 实测 资 料验 证模 型 的可 靠性 和适 用性 , 拟 结果 为 模 瓯江 口航 道二维 溢 油模 型 的建立提 供水 动力 基础 数据 , 次利 用 MIE S 再 K 2 A模块 建立 瓯 江 口航道 二维 溢 油 1
甬江口水域航行风险及安全对策
Marine Technology 航海技术0 引 言甬江口水域连接第六分道通航制和金塘水道,附近还有中柱门和北航道天然导标—鹅礁和大黄蟒岛,地理位置特殊,环岛水域潮流复杂。
金塘水道西端至甬江口水域尚未实施船舶定线制,该水域还有七里、金塘两个锚地。
船舶流量日均进出甬江船舶各300艘次左右,多船、多航向交叉相遇的船舶交会态势频发,通航安全存在较大的隐患。
2021年5月,宁波海事局发布的《甬江口水域船舶交通组织规范》改变了小型船舶的某些习惯航法,同时对引航作业也提出更高的要求。
比如船舶交会、拖船保障,等等。
本文论述对于提高船舶航行安全及港口生产效率有重要意义。
1 甬江口水域通航现状1.1 潮流概况甬江口水域潮流属非正规半日浅海往复流,流速较大且落潮历时大于涨潮历时。
码头边潮流回头早,主航道涨落、流时间长于码头前沿。
金塘锚地水域镇海低潮后2 h 初涨,镇海高潮后2 h 初落。
七里锚地水域镇海低潮后1.5 h 初涨,镇海高潮后1.5 h 初落。
涨、落潮流受大黄蟒岛影响在背面会形成缓流或回流区域。
受涨、落潮流影响,船舶在大黄蟒岛水域进出口时会有较大流压。
1.2 交通流现状甬江口水域船舶交通流拥挤主要集中在镇海高潮前2 h 至镇海高潮后2 h 时段。
该时段小型船舶乘潮进出甬江,与引航作业及港埠公司自引船舶的开靠时间重叠。
宁波海事局林 皓 杨东晓(宁波引航站,浙江宁波 315000)摘 要:甬江口水域危险品码头众多,船舶交通流量大,通航环境较为复杂。
本文通过研究分析高平潮前后甬江口水域的通航环境与交通流状态,总结船舶的航行风险,提出安全对策,并对优化交通流组织和保障港口安全生产提出合理建议。
关键词:多船交会;交通流组织;定线制调整;低平潮交管中心在《甬江口船舶交通组织规范要求》中,将招宝山大桥下游至甬江口水域(中柱门—大黄蟒—七里锚地南边界线之间)定位为高风险区域,并对该水域的交通流组织进行了优化,如图1所示。
鸭绿江河口潮流泥沙数值模拟
鸭绿江河口潮流泥沙数值模拟高峰;孙连成;麦苗【摘要】在分析鸭绿江河口实测水文泥沙资料的基础上,采用MIKE21 FM模块建立了基于多重嵌套网格模式的河口潮流场和泥沙场数学模型,模型范围为上游丹东市的江桥至河口江海分界线以外6~7 m等深线附近,并对2个潮位站、15个流速流向和含沙量测站进行了验证,对现状条件下的河口水域流场和泥沙场进行了数值模拟与分析.研究结果表明:落潮流速一般大于涨潮,沿程变化上浪头港以下2 km附近及斗流浦航槽内平均流速较大,至河口段水面逐渐放宽,致使落潮水流流速有减小趋势;含沙量沿程呈递增趋势,最大含沙量出现在各分汉水道的上口,即斗流浦水域.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2009(030)002【总页数】7页(P89-95)【关键词】数学模型;嵌套网格;鸭绿江【作者】高峰;孙连成;麦苗【作者单位】长沙理工大学,水利学院,长沙,410076;交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456;交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456;交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456【正文语种】中文【中图分类】TV148;O242.1鸭绿江是我国大陆海岸线北方起始端,中朝两国的界河,发源于长白山天池胭脂峰南侧,于丹东东港市大东沟注入黄海,全长859 km,流域面积约6.4万km2[1]。
鸭绿江自潮流界起至口门称为河流的河口段,河口段地区受海相影响普遍较细,在包含径流、潮流以及波浪等复杂的动力条件下悬移运动是河口段泥沙运移的主要形式。
河口段悬沙运动规律不仅受当地水动力条件影响,同时也受到其本身理化特性、水力特性和来源的制约,有别于邻接的河流与海洋。
鸭绿江口波浪动力作用不大(河口无浪频率达60%),径流作用也主要集中在洪积汛期,因此长期起主导作用的动力因素是潮流[2]。
本文根据已有水文泥沙实测资料,进行二维潮流泥沙数学模型试验研究,模型包括二维潮流场数学模型、二维悬沙场数学模型、悬沙与底沙造成的底床冲淤场数学模型,研究基于潮流及悬沙实测资料,在充分验证的基础上,对鸭绿江口海域进行数值模拟研究。
滨海船闸下游引航道泥沙冲淤数值模拟研究
滨海船闸下游引航道泥沙冲淤数值模拟研究◎ 王玲1 花全1 曹岚1 顾俊旺1 韩鹏举2 郝建新21.盐城市港航事业发展中心;2.东南大学交通学院摘 要:为解决滨海船闸下游引航道淤积及靠船墩底部冲刷失稳问题,通过构建Delft3D二维水动力模型,对两种流量下的水流流速、泥沙和冲淤进行验证。
应用构建的数学模型对四种工况下的引航道冲淤进行模拟,结果证明:枯季流量下航道断面整体冲淤变化不大;常水位流量持续时间最长,对河床形态演变有较大作用;废黄河泄洪流的冲刷,影响船闸下游引航道靠船墩底部和下游引航道生态护岸的稳定性。
研究结论可为制定下游引航道工程整治方案提供数据和理论支撑。
关键词:船闸;下游引航道;泥沙;冲淤;数值模拟滨海船闸位于古黄河地涵和大套一站排水闸以东,是连接滨海港区疏港航道,也是沟通苏北灌总渠、通榆河等苏北航道网的主要航线,同时也是滨海县沿海工业园唯一的水运通道、响水南部与滨海北部的一条重要横向航道,承担着滨海港区大宗货物和煤炭等货物的集疏运,见图1。
对服务地方经济发展,助力盐城积极融入长江经济带发展具有重要作用[1]。
研究通过构建Del f t3D二维水动力模型,模拟滨海船闸下游引航道水动力条件,分析研究航段交叉河口水动力特征、泥沙冲淤特点及其影响因素,为研究引航道整治方案提供数据和理论支撑[2]。
1.工程基本资料滨海船闸下游引航道与河流相连接的口门区,受枢纽中泄水建筑物、导航分水建筑物等边界条件的影响,下游口门河道断面放宽,河流流速减小,泥沙淤积,阻碍了船舶航行,同时水流对下游靠船墩产生冲刷,影响靠船墩稳定[3]。
1.1水文特征滨海船闸下游引航道水位资料参考《滨海疏港航道沿线设计水位采用成果表》中地涵下设计洪水位(m)、最高通航水位(m)和最低通航水位(m)数据。
依据《2014-2022年立交工程地涵年引排水量统计表》,得出日均流量平均值选取为6m3/s。
参考《滨海港疏港航道特征水位分析报告》中废黄河洪季水流工况最大流量。
南海潮汐潮流的数值模拟
南海潮汐潮流的数值模拟
方国洪; 黄企洲
【期刊名称】《《海洋学报》》
【年(卷),期】1994(016)004
【摘要】本文用二维球坐标数值模式计算了南海m1[=(K1+O1)/2]
和M2分潮的分布。
计算范围从2°N到25°N,99°E到121°30′E,坐标的经向纬向、格距均为1°/4.计算结果与92个实测站进行比较符合良好,m
1分潮振幅的平均误差为4cm,迟角为7°.M2分潮振幅的平均误差为9cm,迟角为12°.根据计算结果给出南海m1和M2分潮的潮汐、潮流、潮余流和潮
能通量分布图。
【总页数】12页(P1-12)
【作者】方国洪; 黄企洲
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】P731.23
【相关文献】
1.基于FVCOM的南海北部海域潮汐潮流数值模拟 [J], 杨万康;尹宝树;杨德周;徐
振华
2.海南岛西南海域的潮流和潮汐观测特征 [J], 李近元;方念乔;张吉;薛玉龙;王雪木;袁晓博
3.南海的潮汐,潮流和风暴增水 [J], 黄企洲;王文质
4.南海北部潮汐潮流的数值模型 [J], 曹德明;方国洪
5.红树林海湾潮汐潮流特征数值模拟研究 [J], 李谊纯;刘世通
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海河口潮汐动力与潮流作用下的泥沙运动分析的开题报告
海河口潮汐动力与潮流作用下的泥沙运动分析的开题报告
一、选题背景
海洋作为地球上重要的自然资源,对人类经济和生活具有重要影响。
然而,海洋环境受许多因素的影响,如潮汐、气候变化、海底地形等,这些因素可能导致河口区域的河道和河口的变化,并影响潮汐动力和海流的作用。
由于海河口地区是重要的交通枢纽和港口,因此研究潮汐动力和海流作用下的泥沙运动过程对海岸防护、船舶运输、港口规划等的制定和管理具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在分析海河口潮汐动力和潮流作用下的泥沙运动,通过模拟分析、实地调查等方式,深入了解沿海泥沙动力学理论,并在理论基础上,设计高精度的计算模型,为海岸工程建设、水文环境管理等领域提供可靠的数据支持。
三、研究内容和方法
1.研究内容
(1)分析海河口潮汐和海流对泥沙运动的影响机理
(2)收集和整理近些年来国内外有关海河口泥沙动力学方面的文献资料,归纳总结泥沙运动规律和特点
(3)利用数学模型对海河口潮汐和潮流作用下的泥沙运动进行模拟分析
(4)利用实地调查和实验数据进行模型验证和参数优化
2.研究方法
本研究将采用数学模型和实地调查相结合的方式进行研究。
其中,数学模型部分包括数值计算方法、流场数学模型和泥沙运动数学模型,实地调查部分将通过现场数据采集、泥沙取样等方式进行。
四、预期研究成果
本研究将针对海河口地区潮汐动力与潮流作用下的泥沙运动规律和特点,建立基于数学模型的高精度计算模型,深入了解泥沙动力学理论,对海岸防护、水文环境管理等领域提供可靠的数据支持。
同时,本研究成果将为海洋工程建设、船舶运输、海岸防护等方面提供重要的理论和实践参考。
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甬江及口外海域潮流泥沙数值模拟蒯宇;陶建峰;张青;张长宽【摘要】建立了甬江河道及口外海域平面二维潮流泥沙数学模型,对2015年6月半个月的潮流场和悬沙场进行模拟,模拟结果与实测资料吻合良好.计算得到了研究区域洪季的余流场和输沙格局,结果表明:甬江口外余流整体由西北指向东南,河道余流指向下游;除口门局部水域,甬江口外输沙格局基本与余流场一致,悬沙经涨潮流的作用被带入甬江河道,致使河道内近口门处的输沙格局由口门向内;甬江口局部区域输沙格局与余流场存在差异的原因是悬沙输移与潮流运动存在时间上的滞后.%This paper presents a 2D tidal current and suspended sediment model which takes the Yongjiang River and the out sea area as the key research area.The model is adopted to carry out numerical simulation of tidal current and suspended sediment movement of half a month in the concerned area in June 2015.A good agreement is found between the observation data and computed results.Analysis on the computed residual current and sediment transport pattern in the flood season shows that the residual current generally causes transport from northwest to southeast in the out sea area,and seaward transport in the river.The sediment transport pattern is almost in accordance with the residual current pattern except local regions at the estuary.The sediment is transported into the Yongjiang River by the flood current and the net sediment transport direction near the estuary is towards the upstream.The local difference between the residual current and sediment transport patterns at the Yongjiang Estuaryis because of the time lag between the tidal current and suspended sediment movement.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】10页(P58-67)【关键词】甬江口;余流;悬沙输移;输沙格局【作者】蒯宇;陶建峰;张青;张长宽【作者单位】河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】P748;U658.92甬江位于浙江省东部沿海、杭州湾之南,其岸线曲折、河宽较窄、水深较浅。
河道宽度210~400 m;在河道弯曲的凹岸一般有深槽,水深达5~10 m,口门段的水深也达5~10 m,其余的水深在5 m以内。
甬江口外为金塘水道,水道内岛屿较少、水域开阔。
金塘水道西北部与杭州湾相接,东部与册子水道、螺头水道、穿山水道相连[1]。
根据熊绍隆等[2]对潮汐河口的分类标准,甬江河口属于典型的弯曲过渡型河口。
该类河口具有径流势力较强、潮波以驻波为主兼有前进波的特点,潮流含沙量较大、河口平面形态呈弯曲型。
不少学者对甬江口进行了研究,研究认为:甬江及口外金塘水道为非正规半日潮;由于口外海域水道交错加上独特的地形影响使该区域潮波变形及潮位特性与杭州湾及浙江省其他海区有较大区别,其潮波既非单纯的前进波也非单纯的驻波,兼有两者的特征[3-4];甬江河道上游来沙较少,泥沙来源主要是海域来沙,悬沙和底质组成均以黏土质粉砂为主[5-7]。
上述研究多基于多点或多个断面的实测资料进行,对甬江及其口外的水沙特性有了一定的认识。
随着社会经济的发展,甬江及口外海域的人类活动日趋频繁,需要对该区域的水沙特性和时空分布有更为清晰的认识。
潮流泥沙数学模型可以更加具体地描述研究区域的水沙运动过程,给出相应的时空分布规律,在定量和预测水沙动力过程的研究和应用中已起着不可替代的作用。
本文利用2015年实测地形水文泥沙资料建立二维潮流泥沙数学模型(图1),对甬江河道及口外海域的潮流和泥沙输移进行模拟,并分析了甬江口的输水输沙格局,成果可为该类河口的输水输沙格局以及河口河床演变研究提供借鉴和参考。
甬江及口外海域位置见图2。
在平面尺度较大海域的水流计算中,描述水流基本运动的Navie-Stokes方程可简化为沿水深平均的平面二维浅水方程。
由于甬江河道及其口外附近水域的底沙粒径较细,其中值粒径与悬浮颗粒的中值粒径接近,可认为该区域泥沙运动主要以悬沙为主。
连续性方程:动量守恒方程:为了精细地模拟甬江河道及口外海域的流场和悬沙场,并节省计算机时和存储量,建模时采用了大、小网格嵌套技术(图1)。
大模型上游边界取至奉化江的澄浪堰和姚江的姚江大闸,外海边界东至123°E,南起象山港以南的韭山列岛,北至杭州湾北岸。
小模型计算范围上游边界取至澄浪堰,外海边界南起金塘水道与螺头水道水道交界处,北至灰鳖洋以北。
大模型外海网格较疏,步长为300~500 m,河道区网格较密,沿河长方向网格步长约100 m,沿河宽方向网格步长约30 m。
小模型网格河口外网格步长为100 m,河道内网格步长约10 m。
大模型计算时初始潮位取初始时刻各边界点潮位的平均值,初始流速取为0;由于悬沙输移相对潮流动力趋于稳定的时间更长,含沙量给定一初值。
大模型外海边界潮位给定全球潮波模型TPXO[8]中13个分潮(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1、MF、MM、M4、MS4、MN4)的调和常数,并由下式计算对应时刻的潮位值模型曼宁糙率系数为0.018~0.020。
泥沙沉速取絮团颗粒极限粒径(0.037 mm)的沉速,即ωs=0.5 mms。
模型中沉积和再悬浮泥沙通量采用Partheniades-Krone[9]公式计算,其中临界淤积切应力τd取值为1 000 Nm2 [10],临界冲刷切应力τe根据现场和室内试验研究取值为0.5~0.6 Nm2,根据床面泥沙密度泥沙冲刷系数M取值为0.000 1~0.000 4 kg(m2·s)。
模型计算了2015-06-16—06-30(包含完整大、中、小潮)的潮流悬沙场,并且以测站的实测资料,分别对大、小潮期间的潮位、潮流和含沙量的计算结果进行了验证(图4~6)。
图7给出了甬江河道及口外海域大潮时期的涨落急流场和悬沙场。
涨潮时,部分涨潮流经金塘水道涌入甬江河道;落潮时,口外海域水流率先转向,随着外海潮位的回落,甬江河道涨潮水与上游径流一起下泄汇入口外海域。
镇海口站涨潮最大流速出现在其高潮前约2 h,落潮最大流速出现在其低潮前约2 h,流速的峰值既不与潮位的峰值同时出现,也不与中潮位完全同时出现,表明该区域潮波兼有前进波和驻波的特性,与前人研究成果一致。
甬江河道为往复流。
整个甬江河道与口外海域小潮的涨、落潮流场与大潮接近,但量值稍小,整体流态与实测资料一致。
涨潮时东南向含沙量相对较低的水体沿金塘水道向北运动,最低含沙量不足0.5 kgm3;落潮时高含沙量水体经灰鳖洋和金塘岛西部海域向南运动,最高含沙量超过5.0kgm3;由此可见,甬江口外北侧都是高含沙量区域,东南侧为低含沙量区域。
这与实测的悬沙分布趋势相似,进一步表明了计算结果的合理性和可靠性。
甬江口潮动力较强,潮流是泥沙运动的载体,因此潮致余流在一定程度上可指示水沙的净运移方向。
根据Stokes公式可得潮平均拉格朗日余流流速,即某一固定的水质点经历n个潮周期的净位移的时间平均[11],由欧拉余流流速和Stokes漂流流速叠加得到:余流的计算没有考虑悬沙运动相对于潮流运动存在的滞后性,局部区域的输沙方向可能由于这种滞后性的存在而与余流的方向相反。
因此余流的计算结果仅可作为悬沙净输移的指示或校验,还需要计算该区域的输沙格局。
单宽水体输沙率为:由于甬江镇海口站位于甬江口外侧,能较好反映该海域潮位特性,故取该站2015年全年潮位资料进行潮差累积频率统计。
统计得到模型采用的6月下半月的大、中、小潮的潮差累计频率分别为10%、50%和75%,可认为是3种典型潮型的组合。
由于洪季期间上游径流作用较为明显,因此本文仅选择洪季的资料进行余流和输沙的计算,计算结果仅代表洪季特征。
图8给出了大小潮期间的潮平均欧拉余流场和拉格朗日余流场。
由图8可见,除了口门处较小的差别,该区域潮致拉格朗日余流与欧拉余流趋势和数值均基本相同。
大潮期间,由于口外海域的落潮潮流动力大于涨潮潮流动力,甬江口外海域的余流整体自北向南。
从北部来的一部分潮流在河口处受河道下泄的径流的影响会在甬江口门北侧转向,向西南方向运动;另一部分经过口门到达大黄蟒山处时也会掉头形成一股顺时针环流。
在金塘岛西南侧有局部的涨潮优势区,与文献[14]中描述一致,其与西侧的落潮优势区之间有一股较弱的逆时针环流。
就余流大小来看,口门北部水域中部余流较大,最大可以超过0.4 ms,浅滩处余流较小,不足0.1 ms;口门南部水域西岸余流较大,最大可以超过0.3 ms;大黄蟒山东侧的余流较小、西侧余流较大。
对于甬江河道,受上游径流下泄影响,其余流指向口外,河道里余流整体较大,口门处余流可达0.35 ms。
小潮期间余流的流向及分布与大潮基本一致,但由于小潮期间潮动力较弱,其余流数值明显小于大潮期间的余流,平均相差约0.1 ms。