电厂取排水工程对淤泥质海床演变的影响研究
印尼百通电厂温排水泥沙物理模型试验研究
庄 之 间 ,北 岸 为 Ma d u r a海湾 ,东侧 约 3 0 0 I T I 为正 在 运 行 的电厂 .南 侧为 现有 的城 镇道 路 。
数 。热 紊 动 相 似便 自然 得 到满 足 。 泥沙 模 型 既 要 保 证 水 流 运 动 相 似 ,又 要 满 足泥 沙运 动 相 似 和 波 浪运 动 相 似 ,泥 沙 运 动 相 似 包 括 泥 沙沉 降相 似 和 挟沙 能力 相似 。
1 1 1,
依 据试 验 研 究 内容 和技 术 要 求 ,物 理 模 型 确 定模拟范 围为 6 . 0 k mx 3 . 5 k m,水 面 面 积 约 为 2 1 k m ,选 定 模 型 平 面 比尺 为 2 0 0 ,垂 向 比尺 O / 为 1 0 0 .模 型布 置示 意见 图 1 。
终点 海 床 标 高约 为一 6 . 1 1 1 1 ( 岸边处) ,并 在 终 点
处设 置 进水拦 污 栅 ,栅顶 标高 为一 2 . 1 m,底标 高 约
为一 6 . 1 1 T I 。码 头布置 在 取 、排 水 口中问 ,为板 桩 式
结构 。排 水 I s 1 形 式 为 明渠 喇叭 口排 水 ,喇 叭 口从 4 1 1 1 宽( 一 3 . 0 I n标 高 ) 放至 2 6 I n宽 ( 一 3 . 0 I T I 标高 ) 。 针 对 电厂 温 排水 模 型试 验 技术 条 件 书 的要 求 , 考 虑 到 厂 址 附 近 的 地 形 和 水 域 特 征 ,采 用 大 范 围 数 值 模 拟计 算 与海 域 全 潮 温 排 水 物 理 模 型试 验 相 结 合 的技 术 路 线 。通 过 数 学 模 型 计 算 和 物 理 模 型 试 验 .模 拟 在 潮 流 作 用 下 温 排 水 在 取 排 水 口附 近 水 域 的平 面 和 垂 向分 布 状 况 及 其 变 化 规 律 ,研 究
浙江苍南海域水文泥沙环境及冲淤演变分析
大潮 差 73m。该海 域潮 汐具 有规 则半 日潮特 征 。 .
12 潮流 .
根据 2 0 年 3—4月 大 、 小 3次 水 文 全 潮 测 05 中、
验 实测 资料 分析 , 该水 域潮 流具有 以下 特征 :
( ) 海域 潮 流 属不 规 则 半 日浅 海潮 流 类 型 , 1该 潮
第 2 卷第 5 9 期
2 0 年 10 月 08
水
道 港 口
Vo . 9 No. 12 5 0c . 2 0 t 08
J un l f ae wa n ro o r a o t r y a d Hab r W
浙 苍 海 水 泥 环 及 淤 变 析 江 南 域 文 沙 境 冲 演 分
() 4根据对该海域余流的统计 , 大潮垂线平均余 流在 0 0 ~0 1 / 之 间变化 , .l .3m s 中潮 垂线平 均余流 为 00 ~ .1 / , . 02 m s小潮为 00 ~ . / , 2 .1 0 1 m s 9 余流的方 向多集中在北 向或东北 向。
13 波浪 .
作者 简介: 李旭升(92一)男 , 17 , 安徽省人 , 工程师 , 从事给排水工程研究 。
Big a h  ̄ I orp y L Xu—s e g 17 一)mae e gn e . h n (92 , l ,n ier
;
20 年 1 月 08 0
李旭升 , 等
浙江苍南海域水文泥沙环境及 冲淤演变分析
流 运动形 式外 海呈 旋转 流性 质 , 近岸 水域受 地形 及 在
岸 线影 响 , 主要 呈 往复 流运 动 。涨 潮流 向主要 在 3 0 0。 3 0之 间变 化 , 潮 流 向 主要 在 10 10之 间 变 3。 落 2。 5。 化 ( 1。 图 )
海岸工程影响下潮间带泥沙冲淤变化计算
海岸工程影响下潮间带泥沙冲淤变化计算吴桢;姚炎明【摘要】海岸工程实施后,将会改变区域地形,并对该区域的水动力及泥沙冲淤产生影响.针对潮间带特点,将淹没水深和淹没流速代入半经验半理论公式中,预测强潮浅水海区泥沙冲淤变化.在平面二维潮流模型的基础上,应用修正后的半经验半理论公式,计算分析漩门湾围垦工程对潮间带泥沙冲淤变化影响.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】5页(P6-10)【关键词】潮间带;泥沙冲淤;淤积厚度;淹没水深【作者】吴桢;姚炎明【作者单位】浙江大学港口、海岸及近海工程研究所,浙江,杭州,310058;浙江大学港口、海岸及近海工程研究所,浙江,杭州,310058【正文语种】中文【中图分类】P753浙江省海湾以强潮海湾居多,海岸工程大都建在潮间带浅滩上,强潮海区具有潮差大、潮流急、地形复杂和局地潮汐变化大,以及在短历时中潮差变化明显等诸多特征,工程的实施将对工程附近区域的水动力、泥沙冲淤以及生态环境、人民生活产生极大的影响,因此对工程后引起的水动力响应及冲淤进行动力学分析是港口工程以及海岸演变的预测与控制的必然要求,也是海岸动力地貌学和海岸工程学中亟待解决的问题。
目前对海湾的冲淤变化研究方法主要有理论分析、物理模型、数学模型及半经验半理论公式。
前3种方法都有一定的限制[1],国内使用半经验半理论公式较多,宋立松等[2]利用河床变形方程求得围垦后的初始淤积速率,再用灰色理论求得整个淤积过程。
曹祖德等[3]通过提出海床冲淤指标及冲淤标准,建立了海床冲淤演变预测方法,预测海床逐年冲淤强度和最终冲淤强度,以及海床达到新平衡所需年限。
肖辉[4]利用平衡时的水深、含沙量和流速之间的关系,假设总冲淤量为每年的冲淤率与年数的乘积导出平衡时的冲淤量公式,假设每年的冲淤量是总冲、淤量减去以往冲淤量以后的剩余冲淤量乘以该年的冲淤率,得到年数与流速的关系式,得到海床变化的稳定年限。
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]。
天池抽水蓄能电站上、下水库整体动床泥沙模型的设计与验证
天池抽水蓄能电站上、下水库整体动床泥沙模型的设计与验证张国良;孙东坡;胡祥伟;张羽;张兵【摘要】抽水蓄能电站上、下水库联合运用时,库区及电站进、出水口附近的水流与泥沙淤积规律十分复杂,通常要进行泥沙模型试验研究.针对天池抽水蓄能电站,进行了上、下水库整体动床模型设计,分析确定了满足水流泥沙运动相似与河床变形相似的控制比尺;根据相应比尺确定了模型沙的种类和粒径,并进行了预备试验.利用专门设计的双向管、泵系统,实现了可以进行抽水蓄能和发电两种运行工况的上、下水库连接段的模拟;设计采用VDMS流场实时监测系统对库区与进出、水口的流速及流态进行精细观测.验证试验表明,整体模型的设计、制作满足模拟库区的水流泥沙运动相似与河床变形相似的要求,设计方法可为类似的整体泥沙模型设计提供参考和借鉴.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】6页(P70-75)【关键词】抽水蓄能电站;动床模型;相似比尺;连接段;模型验证【作者】张国良;孙东坡;胡祥伟;张羽;张兵【作者单位】河南天池抽水蓄能有限公司,河南南阳 473000;华北水利水电大学,河南郑州 450045;河南天池抽水蓄能有限公司,河南南阳 473000;华北水利水电大学,河南郑州 450045;郑州澍青医学高等专科学校,河南郑州 450011【正文语种】中文【中图分类】TV147相对常规水电站,抽水蓄能电站水库的库容较小,且上、下水库间循环抽、放水运行。
如果抽水蓄能电站所在河段的汛期洪水的泥沙含量较高,将会造成水库库容的损失和电站机电设备的磨蚀。
因此,对抽水蓄能电站水库泥沙问题的研究很有必要[1]。
目前主要的研究手段是动床泥沙模型试验,而上、下水库整体模型的设计与验证是这类河流模拟试验的关键技术。
本文以天池抽水蓄能电站为例,探讨上、下水库整体动床泥沙模型设计与验证的相关技术问题。
1.1 河道及水文状况天池抽水蓄能电站所在的黄鸭河流域地处石山林区,山高坡陡,植被良好,受人类活动影响较小,上、下库位置如图1所示。
滨海核电厂海域工程总平面布置设计要点
滨海核电厂海域工程总平面布置设计要点张俊;李秀英;杨云兰;夏悟民;叶剑【摘要】结合近年来国内实施的若干个滨海核电厂设计实例,从核电厂海域工程构筑物承担的防洪、取排水和大件吊卸运输等功能展开论述,重点分析厂址防洪与厂坪高程、护岸高程设计之间的关系,不同取排水方式的优缺点和适应性,取排水构筑物常用的平面布置方式及所考虑的取水安全、温排水、潮流、泥沙和波浪等因素,大件码头平面布置考虑的因素.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P130-135)【关键词】滨海核电厂海域工程;总平面布置;护岸;取排水工程;大件码头【作者】张俊;李秀英;杨云兰;夏悟民;叶剑【作者单位】中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州5102301;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州5102301;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州5102301;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州5102301;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州5102301【正文语种】中文【中图分类】U651+.3滨海核电厂海域工程通常由护岸、取排水构筑物和配套的大件码头组成,其中护岸承担厂址防洪的功能,取排水构筑物承担取排水的功能,大件码头承担核电厂大件设备吊卸的功能。
目前滨海核电厂海域工程设计主要依据核安全法规的要求,参考港口工程设计规范以及NBT 25002—2011《核电厂海工构筑物设计规范》。
海域工程总平面设计工作中,存在一些现有规范指导不足的地方,现结合近年来若干个核电厂工程实例,谈谈总平面设计中的要点。
1 厂区护岸(防浪海堤)布置厂区护岸(防浪海堤)需承担厂址防洪功能[1-2],目前大多数国家均按照核安全导则(HAD101/09)[2]提出的“将所有安全重要物项建造在DBF水位以上,并考虑风浪的影响” 来防御设计基准洪水(DBF)。
实际案例通常将厂址地坪高程确定为高出DBF水位0.5 m以上;对于风浪作用,主要由厂区周围护岸顶部的挡浪墙来防止或减少护岸墙顶的越浪量,挡浪墙的顶高程基本为越浪量控制。
阳西电厂冷却水工程物理模型试验研究
层; 涨潮 流 速大 于 落潮 流速 ; 潮 流 速 最 大 , 潮 次 之 , 大 小
中潮最 小 。
青 海湾 呈半 圆形 ( 图 1 , 口 向南 , 西 宽 约 1 见 )湾 东 4
k 湾 口水 深 约 1 东部 水 深 为 2~5m, m, 0 m, 西部 一 般 为 5~1 工程 附 近海 域 双 山 岛至 马 村一 白虎 岭 沿 岸 一 0 m,
吴 天 胜 , 琼 轶 刘
( 水利 部珠 江 水利科 学研 究院 , 东 广 州 5 0 1 ) 广 16 1
摘 要 :阳西 电厂 冷 却 水取 排 水 口工 程 受 海 床 泥 沙 运 动 及 防 波 堤 回 流 区 泥 沙 运 动 的 影 响 , 研 究 泥 沙 对 取 排 水 口 工 程 的 需
工程海 域 的潮汐 类 型为 不正 规半 日潮 , 1个 太 阴 在
日内出现 两涨 两落 , 潮高 不 等 , 时 亦不 相 同 , 历 多年 平 均
潮 差 为 1 4 最 大潮 差 为 3 9 . 7 m, . 2m。闸 波潮 位 站 历 史
最高 潮 位 为 3 6 以 国 家 8 . 4 m( 5高 程 基 准 面 起 算 , 下 同) 最低 潮位 为 一1 5 多年 平 均高 潮 位 为 1 2 , .5m, . 9 m, 多年 平 均 低 潮 位 为 一0 1 平 均 涨 潮 历 时 为 6 h 8 . 8 m, mi, 均落 潮历 时 为 6h2 i 。 n平 7m n 工 程 附近海 区潮 流 为 具 有 一 定 往 复 流 成 分 的 旋 转 流 , 区 常年 流 向为 WS~WS , 本 与 岸 线 平 行 。根 海 W 基 据最新 水 文测 验 资 料 分 析 , 流 的特 点 为 : 区流 速 较 潮 海 小 , 量值 大 多数 小 于 0 3 m s 夏 季流 速大 于 冬 季 ; 其 . / ; 表
潮汐海域电厂不同取排水布置方式环境影响分析
潮汐海域电厂不同取排水布置方式环境影响分析张新周;窦希萍;陈黎明;李褆来;高祥宇;李祥【摘要】为对比分析取排水工程不同布置方式对环境影响的程度,本文通过自主开发的潮汐海域水动力水质模型研究了潮汐水域不同排水布置方式(管道深水区排水和半淹没式明渠排水)的流场变化和温排水影响.考虑管道和明渠排水方式和表面散热特征的不同,自主开发了潮汐海域水动力水质模型,并用于研究潮汐水域不同排水布置方式(管道深水区排水和半淹没式明渠排水)的流场变化和温排水影响.研究结果表明:明渠和管道排水对周围流场的影响仅限于工程附近局部区域.半淹没式明渠浅水区排水对周围流场的影响要大于管道排水,温水影响范围较大,主要集中于近岸区域.管道深水区排水,温水团距离岸线较远,呈条带状分布,温水影响范围相对较小.若管道排水口和取水口处于同一流路上,管道排水对取水口的影响较大.电厂取排水工程采用深水区差位式布置既可减少电厂温排水影响范围,又能有效降低温排水对取水口的影响程度,研究成果可为类似电厂取排水工程设计提供参考.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】6页(P718-723)【关键词】潮汐海域;电厂;取排水工程;布置方式;影响分析;数学模型;管道排水;明渠排水【作者】张新周;窦希萍;陈黎明;李褆来;高祥宇;李祥【作者单位】南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京 210024;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210024;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210024;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210024;南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,江苏南京210024;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】TP273.2火(核)电厂取排水工程直接影响到电厂运行的经济性和安全性,布置方式和建设形式不同,对周围环境造成的影响也不同。
北部湾海南东方电厂取、排水口泥沙数值模拟研究
部 湾 海 区波 浪 与 潮 流 共 同作 用 下 的平 面二 维泥 沙数 学模 型 , 海 南 东 方 电厂 取 、 水 口的 泥 沙 问题 进 行 了研 究 , 对 排 研
目 日 天 十 汲 很 、 流 铄 合 作 用 卜的 泥 沙 数 字 糗 型 万 回 明 针 . U 铡 允
町ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 向上 的水 体底 部 的剪切 应 力 ; 、 r r
、7 '方
成果 , 建立 了工程所在 的北部湾海 区波浪 与潮流共 同作用 下 的平面二维 泥沙数学模 型 , 对海南 东方 电厂建 成后 海区 的潮
运 行 安 全 。 因此 , 究 电 厂 取 排 水 口段 的 泥 沙 问 题 , 于 电 研 对
厂取水 布置 和取水 防沙有着重要意义 。 与河道 内泥沙运动主要受水流作 用的影 响不同 , 在近岸 带海滩及河 口区, 波浪与潮流的共同作用 是海 区泥 沙运动 和 岸滩演变 的主要动力 。因此 , 为了更有效地研 究和 预报近岸
力 ( =K 一 ) ) — — 推 移 质 单 宽 输 沙 率 ; r ( d; Z
2 1 控 制 方 程 . 在 贴 体 正 交 曲线 坐 标 系 下 , 据 静 压 和 势 流 假 定 , 浪 根 波 作 用 下 沿 垂 向平 均 的 二 维 潮 流 泥 沙 基 本 方 程 可 表 述 为 如 下 形 式 : 水流连续方程 :
z
——悬移质 和推移质引起的海床冲淤厚度和总
湛江钢铁基地自备电厂取排水方案局部流场和泥沙冲淤特性研究
, 挖 深度 1. 开 45m。
强烈 , 在蔚律港海岸发育 了浪蚀平台和海蚀陡崖。东海岛北侧的广州湾主要 由潮 问浅滩 、 水下岸坡 、 潮流深
槽 及拦 门浅滩 组成 。约 5m深 的海床 沉积 物主要 为粗 中沙堆积 , 砂砾 类 型沉积 物则 断续分 布在 1 0m以上 的
深槽内, 近岸 浅水海 域主要 为粉 沙粘 土堆 积 。
广州 湾 内波高有 限 。5 一遇 最大 波 高仅 为 14I, 0a . 出现频 率低 , n 对深 水 区底部 泥沙运 动无影 响 , 仅对 近 岸浅水 区范 围 内的泥沙运 动有影 响 。
14 泥 沙特征 .
() 源 : 州湾无 大 的河流注 入 , 1沙 广 仅有 遂 溪 河在 上 游 石 门处 流 人广 州 湾 。流域 面积 146 8
I2 潮汐及 海流 .
广州 湾东海 岛 附 近水 域 属 不 规 则 半 日潮 , 日两 涨 两 落 。 每
20 04年 8月 夏 季全 潮 水 文 观 测… T 1站 ( I 最 大 涨 潮 差 3 3 图 ) . O
m, 大 落 潮差 40 涨 潮 和 落潮 平 均 潮 差分 别 为 20 和 最 .2m, .3m
2. 2 m 。 0
广州 湾 内潮 流呈 现显 著 的往 复流 , 流 主 流 向基本 上 与 主 海 航 道 中心线 趋 于一致 。深 槽 流 速大 于 浅 滩流 速 , 潮 流 速大 于 落
涨潮流 速 。实测 最 大 涨潮 流速 I0 / , . 1m s 出现 在 C 5站 大 潮 表
程前 后 的局 部流 场 , 合原体 资料 对港 池 附近 的泥沙 冲淤特 性进 行 了分析 。 结
1 海 区的 自然 条 件
大型海岸工程对水流和泥沙运动的影响研究
近年来 , 随着沿海地 区社会经济的快速发展 , 大型海岸工程建设正面临一个崭新的局面 。 自然条件较好 的岸线已基本开发完毕 , 剩余岸线中淤泥质海岸 占有较大比例。 淤泥质海岸水浅坡缓 , 受风浪作用明显 , 水沙
运动复杂。 为 了开发 利 用淤 泥 质海 岸 的深水 岸 线资 源 , 通 常做法 是 修建 环抱 式 防波 堤 , 而 且需 要 突 出于海 岸 线 一 定距 离才 能满 足港 区防浪挡 沙 、 防淤 减淤 的 目的 [ 1 ] 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 5 — 2 0 ; 修 回 日期 : 2 0 1 3 — 0 6 — 2 0
基金项 目: 国家高技术研 究发展计 ̄ J ( 8 6 3计划 ) ( 2 0 1 2 A A1 1 2 5 0 9 ) 作者简介 : 张玮 ( 1 9 5 8 一 ) , 男, 山东省青 岛人 , 教授 , 博士生导师 , 主要从事港 口航道工程研究 。
张 玮 , 刘 燃 , 钱 伟 , 李 泽 , 张 婧
( 1 . 河海大学 港 口海岸与近海工程 学院, 南京 2 1 0 0 9 8 ; 2 . 上海市水利工程设计研究院有
限公 司 , 上海 2 0 0 0 6 1 )
摘 要: 在淤泥质海岸建设大型海岸 工程 , 会对周边海域 的水沙环境产生一定影 响。 文章 以连 云港为例 ,
趋势 。
关键词 : 大型海岸工程 ; 水沙环境 ; 工程影响 ; 近岸 区 中图分类号 : T v 1 4 2 ; 0 2 4 2 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 5 — 8 4 4 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 0 1 — 0 7
பைடு நூலகம்B i o g r a p h y : Z H A N G We i ( 1 9 5 8 一 ) , m a l e , p r o f e s s o r .
泥沙参数选择方法及在悬沙浓度研究中的应用
泥沙参数选择方法及在悬沙浓度研究中的应用董佳;张宁川【摘要】在淤泥质海床条件下、泥沙运动以潮流为主要外动力时,床面糙率、河床淤积物的干密度、床层间的泥沙转换率3个参数对悬沙浓度的计算结果影响最大,且在不同海域存在较大可变性.研究表明:床面糙率、软底海床淤积物干密度、床层间的泥沙转换率的最优取值分别为2 d、250 kg/m3、0.001( kg· m-2)/s,采用上述参数,对洋山港周围水域悬沙浓度进行验证计算,计算值和实测值吻合较好.%Under the condition of the muddy seabed,with the tide as main outside dynamic to the sediment movement,the value of bed roughness,dry density of the bed layers,sediment transition between layers affect the suspended sediment concentration, and exist large variability in the different ocean area.Research shows that the best value for bed roughness of 2 d,for the soft bed layer of 250 kg/m3,for the sediment transition between layers of 0.001 (kg·m-2)/s.By using the value of parameters to calculate the suspended sediment concentration of the Yangshan Port, the suspended sediment concentration and the measured data are coincident.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2011(032)005【总页数】8页(P321-328)【关键词】泥沙参数;水动力模型;悬沙浓度【作者】董佳;张宁川【作者单位】大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024【正文语种】中文【中图分类】TV142;O242.1目前,在港口和海岸工程工可研阶段,论证工程对泥沙运动及海床演变影响多采用数值模拟方法[1-3]。
后石电厂排水口冲刷及其防护块体稳定试验研究
1 后 石 电厂 排 水 口附近 海 域 自然 条 件
厦 门 附近海 域为 强潮 地 区 , 差 累计 频 率 不 大 于 1% 的大 潮 潮 差 约 为 5 3m, 差 累 计 频 率 不 大 于 潮 0 . 潮 5 % 的中潮潮 差 约为 4 0m, 0 . 潮差 累计 频 率不 大于 9 % 的小 潮潮 差 约为 3 0m, 0 . 不大 于 9 % 的小潮 潮差 约 为 7 20m, 据厦 门海 洋站 与后 石海 区 临 时验 潮 站 同步 资 料分 析 , 石 电厂 附近 潮 位 比厦 门站 略 低 ( 低 3~ . 根 后 约
明 , 同水位下 2个排水 口满负荷排水 时 , 不 排水 口区域会 出现 冲坑 、 冲沟 , 排水 明渠隔堤堤 头外 5 0m左右海床范 围内为严重冲刷区 , 最大相对 冲深可达 9 0m. . 防护块体稳 定试验结 果表 明 , 负荷排水 流量条 件下 , 满 在排水 口 水 域采用一定粒径组合 的抛石防护工程措 施 , 块石可 以达 到稳定状 态. 最终得 出 的优 化方案 为 : 排水 明渠 口 在 外 5 0m范 围内采用直径 4 m左右 的块石 防护 ,0~10m范围内采用直径为 2 m左右 的块石 防护. 0e 5 0 0e
第 2期 2 1 年 6月 01
水
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水
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程
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Jn 0 1 u .2 1
后 石 电厂 排 水 口冲刷 及 其 防护 块 体 稳定 试 验 研究
张 磊 ,徐 啸
( 南京水利科学研究 院,江苏 南 京 2 0 2 ) 10 9 摘 要 :电厂排水 口水域 底床的稳定是电厂排水基础结构安 全的保 障 , 通过排 水 口水 域局部 动床 冲刷 以及排 水 口防护块 体稳定模 型试 验 , 究后 石 电厂 排水海 域泥沙 冲刷及 其防护块 体稳 定问题. 研 排水 E冲刷试 验结果 表 l
广东雷州电厂近岸沉积特征及泥沙运动
为此对工程海域进行 了 1 条垂线 大 、 小水文全 2 中、 潮测验 、 站位潮位观测 , 3 并对海岸进行了现场踏勘和水下
图 1 雷 州 电厂 一 期 工 程位 置 图
F g 1 L c t n ma fL ih u P w rP a t rts g i. o a i p o e z o o e ln f s t e o Si a
4 , 个 其中强台风占 5 %。 6
po c r et j
月 SW 向为最 多 ,1 至 翌年 3月 以 N N E风 浪 向及涌 浪 向为 主要波 向 ,~0月 以 E向为 主要波 向 , S 1月 —N 9l 全 年波 向具有 明显 的季节性变 化 。
另据该站 20 0 2 00 20 年波浪资料统计 , 该站全年常波 向为 N E 次常波向为 SW 向, N, S 出现频率年分别 为 1. 1. 全年 波高主要集中于 0 1 _ 5 %、 8 6 0 %, ~. I 占年频率的 8. 4 0I 1 , 7 %, % 2 『波高 1 ~ .m, 年频率的1. .2 占 1 0 1 %, 7 波高大于 3 仅占年频率的 O1 强浪向主要为 S W、W 向, . m, 0 . %, S S 最大波高可达 5 . m。 0
广 东大 唐 国际 雷州 发 电厂 位 于广 东省 雷 州半 岛西侧 靠南端 流沙港一 乌石 港 间突出岬 角问海 岸上 , 临北 部 湾 面
海 域 ( 1。 图 )
为确保广东大唐国际雷州发电厂一期海域工程的顺 利实施 , 拟对该 工 程海 岸动 力 地貌 进行 调 查 , 分析 研 究 厂
海岸工程作用下海床冲淤演变预测与应用
海岸工程作用下海床冲淤演变预测与应用摘要:本文主要讨论海岸工程作用下海床冲淤演变预测及应用。
按照海岸线剖面线上潮差和水深的关系,把海床分为潮滩、浅水区、深水区三部分研究,建立了代表函数和积分公式,并分别讨论了三个区域内的冲淤演变。
关键词:海岸工程海床充裕演变海岸工程的建设将会对工程附近区域内的水动力、泥沙冲淤和生态环境以及渔业造成一系列的影响,因此在进行海岸工程建设之前有必要进行海岸冲淤演变的预测,为水动力的变化提供研究资料,同时还能够获得对海床演变规律更深的认识,并且能够对深灰航道以及港口码头的布置提供参考。
一、海床冲淤演变计算目前现有的研究中通常假设实际海岸工程建设前后海床处于相对的冲淤平衡状态,海域内来沙不变,但是这种方法的适用性很强,本文不采用这种假设方式,而是采用河床变形积分方程,建立含沙量和水深、流速相关的函数,作为海域冲淤计算讨论的基础[1]。
垂直海岸线的剖面线上,按照潮差和水深之间的关系,把陆地向海面的不同水深分为朝滩、潜水、深水三部分。
朝滩包括潮上带和平均高潮线以上沿岸陆地部分。
海域水动力主要研究内容是潮汐和潮流,也考虑波浪和风浪的作用。
很多地区处在波流共同的作用下,沿岸水域,尤其是浅水区大陆架和近岸区,潮流是水流作用中影响最大的,而潮汐海岸的地形变化主要和潮汐有关[2]。
需要注意,潮流和潮汐是两个不同的概念,潮汐是水位在垂直方向上的变化,而潮流是水沿水平方向的变化。
作为浅水区动力因素中最重要的,大范围的潮涨潮落以及周期性的潮流运动是岸滩冲淤、河口演变、物质运输转移的主要动力因素,对海岸和近海工程的总体布置都有着密切的关系。
潮汐是海面在外力作用下出现的周期性升降,边线为海滨水体的整体性前进后退。
而海湾潮汐在潮汐共振的影响下,有着更大的潮差,一些地区甚至会把朝滩整个淹没。
潮汐还有着不对称性,饱和海岸带回流后阶段存在着地下水流出,这个过程增加了回流冲刷干扰水平,扩大的沙砾间隙,有利于搬运。
上海洋山深水港区海域海床演变分析
上海洋山深水港区海域海床演变分析吴明阳;刘国亭【摘要】根据洋山深水港区近期(2004-2013年)的水文泥沙、水深现场观测资料,较深入地分析了洋山港区海域海床冲淤变化情况,阐明了海床的冲淤变化原因,为后续工程规划设计提供基本依据.主要结论如下:洋山深水港区海域海床总体上保持了稳定状态,西北端颗珠山汊道的泄流出沙,对维持洋山深水港区前沿水域的安全起到决定性的作用;洋山港海域的泥沙运动及海床变化是与其水流动力条件相适应的,一、二、三期工程码头的建设、小洋山北岛链的封堵和四期码头岸线工程的建设是导致通道北侧冲刷,通道南侧淤积的主要原因.【期刊名称】《海岸工程》【年(卷),期】2015(034)002【总页数】9页(P24-32)【关键词】演变分析;地形;港区【作者】吴明阳;刘国亭【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456;工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456;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】U65洋山深水港区由大、小洋山岛链组成。
北港区位于小洋山岛链,西起小乌龟东至小岩礁,岸线长约10 km,其间保留有颗珠山汊道。
小洋山的一、二、三期港区码头岸线长5.6 km,共有16个深水泊位,先后建成营运,小洋山以西的四期港区正在建设中[1]。
洋山海域从1998年至今,10余a来主通道的地形冲淤仍保持着“南淤北冲”的格局,已投产的一、二、三期港区工程水深良好,颗珠山汊道在发展,四期港区水域继续处于微冲趋势,滩面自然水深已从工程前的-8.0~-9.0 m,发展到目前的-10.5~-13.0 m,冲刷环境为建设深水港创造了有利条件。
本文根据洋山深水港区近期(2004-2013年)的水文泥沙、水深等现场测量资料,深入地分析了洋山深水港区海域海床冲淤变化情况,为后续工程港区规划设计提供基本依据。
洋山深水港于2002-06开工建设,小洋山北港区共有5个汊道,先后封堵了小洋山-镬盖塘、大乌龟-颗珠山、镬盖塘-大指头岛三个汊道,建成一、二、三期工程。
海底埋管的上浮风险
海底埋管的上浮风险陈汉宝;张亚敬【摘要】海底输油输气、离岸深水排污和滨海电厂取排水等都经常建设海底管道,波浪、潮流等水动力引起的海床变形和稳定性是海底管道工程设计中必须考虑的关键问题之一.大直径管道的综合密度往往小于天然淤泥的密度,管道埋设采用原土覆盖回填时可能发生上浮.在波浪作用下,覆盖层发生沙土液化,管道也可能浮出床面,发生事故.通过分析回填土的密度变化规律和范围,以及波浪作用下的沙土液化规律,分析特定工程海上埋管的上浮风险.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】5页(P23-27)【关键词】管道;上浮;波浪;液化【作者】陈汉宝;张亚敬【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456【正文语种】中文【中图分类】U172海底输油输气、深水排污和电厂取排水等都经常建设海底管道或管线,李军等[1]分析影响海底管道使用寿命和日常安全的因素主要来自两个方面:环境因素和人为因素。
环境因素主要包括腐蚀和有机物损坏,波浪或潮流形成的冲刷和悬空,波浪的水动力、沉积物液化产生的浮力、飓风等;人为因素主要包括设计施工质量问题,不法分子盗油、盗锚等重物的撞击和刮扯及海上勘测等。
由于陆上设计的惯性思维,环境因素尤其是上浮力往往被忽视。
在海底,管道的稳定性取决于所受各种作用力的大小,主要有:管体自重和管内流体的重力、管道受到的浮力、覆盖土层的重力和剪切力等。
在施工过程中和海底沙土液化时,覆盖土层的重力往往起不到作用。
在正常情况下,管道覆盖土层的重力和其表面抗剪强度对管道埋地有锚固作用,当覆盖层稳定时,管道周围土壤未被液化,浮力对管道影响不大;当覆盖土层发生液化或尚未沉积固化时,浮力会导致管道浮出海床受到危害或断裂。
通常,漂浮态出现在管道埋设在松软的土质内或使用原土回填管道时。
在重复出现的周期性波浪力的冲击作用下,地基土在波浪作用下发生软化甚至液化,抗剪强度降低,故一旦管道的密度小于其浮力,管道就会从管沟浮出海床,裸露或呈漂浮态,在水动力的影响下受到损坏。
泥沙,核素,温排水耦合输移关键技术
一、项目名称泥沙、核素、温排水耦合输移关键技术及在沿海核电工程中应用 二、推荐单位意见该项目系统性地建立了核电工程中泥沙、核素、温排水耦合输移的理论与方法。
在纳米尺度上观测到泥沙颗粒表面形貌的梯度与孔隙特征,构建了核素与泥沙颗粒相互作用的表面络合模式;建立了泥沙输移和床面变形过程中核素迁移转化的物理‐化学过程模型;提出了沿海核电工程温排水、核素迁移物理模型试验比尺和变态率的取值原则和范围,科学确定了核素及温排水的影响范围,保证了核电的工程安全及水域的环境安全,取排水口的优化方案节省了工程投资。
项目发表学术论文146篇,编制了国家技术规范《冷却水工程水力、热力模拟技术规程》等,已经在我国十几座核电工程中得到检验和应用。
推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。
三、项目简介近年来我国核电发展迅速,已有大亚湾、岭澳、秦山、田湾、福清、阳江、宁德、方家山、红沿河、防城港和昌江等11个滨海核电厂的34台机组投入商运,还有海阳、石岛湾、三门、台山等滨海核电厂的22台机组在建,核电滨海式布局已经形成。
我国滨海地区泥沙构成在世界上最复杂,泥沙运动强度又大,占世界5%的水量输运了30%的泥沙,泥沙与核素的耦合关系复杂难解,影响到泥沙、核素、温排水的准确分布和核电工程的安全与环境安全。
因此研究泥沙、核素、温排水耦合输移是确保核电工程安全和环境安全的关键技术,决定了核电工程立项和设计的可行性。
该项目组在国家自然科学基金和核电企业的资助下,经多年研究和实践,取得如下创新成果:1. 构建了全三维水沙两相流变密度湍流模型,解决了螺旋流输沙等真实三维水沙计算难题;提出了工程泥沙计算的斜对角笛卡尔坐标方法,克服了河口及海岸工程大尺度泥沙计算中复杂边界的困难。
该技术全面提升了水沙模拟的准确性和可靠性,是解决核电工程取、排水口头部、取水泵房内部泥沙冲淤的关键,为核电工程的安全运行提供了保障。
2. 首次提出了包含泥沙颗粒表面形貌信息的数学泥沙概念,基于数学泥沙确定了泥沙颗粒表面非均匀电荷分布规律,量化了核素与泥沙表面形貌之间微观作用机制,建立了泥沙输移和床面变形过程中核素迁移转化的物理‐化学过程模式,使水‐沙‐核素‐床面之间的静态模型变为动态模型,该技术大幅提升了核素在海域分布和积累模拟结果极值包络范围的合理性,给出了保护环境敏感区域和生态红线的设定方法。
海岸工程作用下海床冲淤演变预测与应用
海岸工程作用下海床冲淤演变预测与应用作者:周作胜来源:《建材发展导向》2014年第06期摘要:海床冲淤演变,实质上就是一系列因素造成床底高程出现的一种变化现象,主要分为两种情况,即人类活动与自然演变。
人类活动,主要包括填海造地、围垦造陆、开挖航道、开挖沟槽、开挖港池、整治无序采沙、兴建港口码头、治理水域工程等,由于水动力状况常发生变化造成冲淤演变;自然演变,主要为泥沙环境出现变化,例如:上游径流水沙条件改变、海床地质组成、海床地形、水域风浪等。
文章主要针对海床冲淤演变的根本原因进行深入分析,探究在海岸工程作用下海床冲淤演变预测方法与效果。
关键词:海岸工程;海床冲淤演变;预测;应用1 海床冲淤演变的根本原因淤泥质海床发生的泥沙运动,主要为悬移质,而潮流是造成海床长周期冲淤演变的重要因素,对于海床稳定性造成影响的因素主要有3个,即水深、含沙量以及流速;其中,流速因素具备的影响力最大,包含水体含沙量,是导致海床冲淤演变的关键因素;含沙量的决定因素为流速,含沙量会随着流速的变化而变化,但是因为惯性的影响,流速在发生变化一段时间之后,含沙量才会出现变化;海床水深变化,主要是由于泥沙冲淤产生的,在含沙量变化之后,延伸期较长。
水深、含沙量以及流速之间的影响比较大,而且较为复杂,任意一项发生变化,都会引起其它两项出现变化,导致海床冲淤演变状况,但是在处于稳定状态的海床上,水深、含沙量以及流速之间的关系,主要为:Sp=apρ (1)式子(1)中, Sp代表的是平衡含沙量,h代表的平衡水深,g代表的重力加速度,ρ代表的是水密度,ap代表的是挟沙力系数,u代表的流速,不同的海区中,环境泥沙不同,取值也不相同。
为了探究海床冲淤演变的根本原因,假设每一项参数在发生变化之前,海床的状态稳定,对每一个参数进行协调,将其调至为平衡数值。
1.1 流速变化。
因为自然因素或者人为因素导致流速发生变化之后,将新流速挟沙力作为基础,计算原含沙量与新平衡含沙量之间产生的差值。
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工程海域海水含沙量较小 , 悬沙主要 由粉砂质粘土和粘土质粉砂组成 , 海床主要为淤泥E 。 通过分析海
域 l 个 连 续 测站 冬 、 季 的大 、 、 4 夏 中 小潮 期 调查 资 料 , 沙 含沙 量 有如 下 特点 ¨5:1夏季 含 沙量 小 于 冬季 悬 4 _( ) _
2 天 然 海 域 海 床 的演 变
本文 所 用 资 料 为 2 0 0 6年 出版 的 工 程海 域 海 图 ( 际 测 实 量年 份 为 16 94年 ) 19 和 97年实 测 海 床 地 形 图 。 于海 图数 由 据较 少 , 值 误 差 较 大 , 以将 海 图上 有 高 程标 注 的点 摘 出 插 所
收 稿 日期 :0 10 — 1 修 回 日期 :O 10 — 8 2 1- 1 1 ; 2 l - 3 1
基金项 目: 中国水利水电科学研究 院专项 ( 泥集 12 ) 1 8
作者 简 介 : 陆琴 (9 8 )女 , 北 省 钟 祥 市 人 , 程 师 , 17 一 , 湖 工 主要 从 事 水 力 学 及 河 流 动 力 学 研 究 。
B o rp y L i(9 8 )fm l,n ier ig a h :U Qn 17 一 , aee g e. e n
34 1
水
道
港 口
第 3 卷第 5 2 期
平均 级配 曲线 相差 不 大 , 中值 粒径 一般 在 002mm附 近 , 均 中值粒 径 为 0 3 m[ 。 .3 平 . 2m 0
含 沙量 , 季波 浪掀 沙 作用 明显 , 冬 悬移 质 泥沙 较粗 , 而夏 季 主要受 珠 江 口下 泄径 流 的影 响 , 移 质泥 沙较 细 。 悬
夏季大、 、 中 小潮 测 站 的平 均 中值 粒 径 为 0068mm, .0 而冬 季 为 00 11mm, .1 且冬 季 大 、 、 潮悬 沙 中值 粒 中 小 径 变 幅较 小 , 中值粒 径 在 00 .1mm左 右 , 夏 季 中值粒 径 变 幅 较 大 , 而 中值粒 径 在 00 5 00 m。2 大 潮 的 . ~ .1m ( ) 0 平 均含 沙量 远 大 于 中潮 和 小潮 的平 均 含 沙量 , 中 、 而 小潮 期平 均 含沙 量 相差 不多 , 季 大潮 含沙 量平 均 值为 冬 00 56k/ 中、 潮 含 沙量 平 均值 分 别 为 0077k 00 71 # ; 季 大潮 含 沙量 平 均值 为 00 14 .1 g , 小 m .0 #m 、. m 夏 0 k .1 k/ 中 、 潮含 沙量 平均 值分 别 为 00 94k/ 、.0 g 。 gm , 小 . g 00 75k/ 0 m3 m。 厂 区表层 底质 主 要为 粉 细砂 和 中粗砂 。 附近海 域 地貌 上 属 于滨 海相 沉 积地 貌 , 海床 地形 平 缓 。 泥沙 垂线
潮差 4 6m; . 平均潮差 1 4m, 3 . 平均涨潮历时 5h5 i, 5 0mn 平均落潮历时 6h3 i。 5m n本海域潮流为往复流 , N 向涨潮流最大流速在 0 30 8 r ,E向落潮流最大流速为 016 016ns1 W . ~ . d S 4 5 rs . ~ . l 1 6 / 引。 波浪以混合浪为主 , 且涌浪成份较多。 出现频率最多的波向为 s ( 1 %)次之为 SE 1. ,W— 年 E 2. , 9 S (8 %)S 4 N W 各方位的波浪出现 的频率较少 , N 其总出现频率不足 8 海域 日 。 %; m 波高介于 O5 1 . . m较多 , 。 ~4 日叭 的年
中 图 分 类 号 : V 17 0 4 1 T 4 ; 1 . 3 文 献标 识码 : A 文章 编 号 :0 5 84 (0 10 — 3 3 0 1 0 — 4 3 2 1 )5 0 1 — 4
拟 建 的某 电厂 循 环水 系统 采 用海 水 一次 循环 , 流供 水 , 机取 水 流量 为 6 . m3。 域 工 程包 括 循环 直 单 27 / 海 s 水 系统 的进 水 渠构 筑 物 、 水 构筑 物 、 波堤 、 岸 以及 核 电站 专用 装卸 码 头 、 池 等 。 排 防 护 港 电厂 取排 水 工程 的建 设 , 影 响工程 海 域 附近 的潮 流 流态 和海 床演 变 。 中通 过对 某 电厂 的实测 资料 进 行分 析 以及模 型 试验 , 将 文 研
第 3 2卷第 5 期
21 0 1年 1 月 O
水
道 港 口
Vo _2 No5 l 3 .
0c . 2 1 t 0l
J u n l f a e wa n o r a o W t r y a d Har o b r
电取 水 程 淤 质 床 变 影 研 厂 排 工 对 泥 海 演 的及电厂取排水后工程海域的海床演变趋势。
1 海 域 和 工 程 情 况
11 海域 动 力条 件 .
: 程 海 区总体 上 呈不 规 则半 日潮 , 日内 出现 2次 高 潮 和 2次 低 潮 , 料 统计 分 析表 明 , 位 ( [ 一 资 潮 当地基 面 )特 征值 为 : 史 最高 潮 位 31 历 史最 低 潮位 一 . 平 均 高潮 位 05 平 均低 潮 位 一 . 最 大 历 . m, 9 22 m; 7 .2m; 1 2m; 0
陆 琴, 邓安 军 , 崇浩 王
( 中国水利 水 电科 学研 究院 , 北京 104 ) 00 8
摘 要: 实测海 床资料和模 型试 验表 明 , 天然条 件下 , 泥质海 床一般 为微淤 , 淤积厚 度不超 过 1 在 淤 年
c 在港池等工程修建后 , m; 港池附近水流更 为集 中, 造成海床发生 较大的 冲刷 ; 电厂取排水 后 , 排水 口附 近发生较 大冲刷 , 形成明显的冲刷坑 , 但影响范围较小 。 关键词 : 取排水 ; 淤泥 ; 床演 变 ; 海 港池