钱塘江古海塘水动力作用试验研究

通过古海塘原型资料调查得出古海塘现状以及存在的问题,结合历年水文资料的调研和现场水体运动形式的观测,获得荷载形式,通过波浪槽在模型比尺试验的基础上对钱塘江古海塘水动力作用进行室内模拟。试验结果验证了利用规则波模拟水动力荷载的可行性,并得出波浪对塘体的作用力受波高和波浪破碎情况的影响,波高相同时破碎点越接近海塘,破碎作用力越大;波高越大,波浪-塘体-土体相互作用越强,塘下土体中产生较大的瞬时孔隙水压力并产生孔压的累积;塘体前趾和后趾出现应力集中现象,周期1.5 s波高0.2 m时前趾压力增大后趾压力减小。     

青岛胶州湾大桥建设对周边海域水动力环境影响的数值研究

应用MIKE21建立胶州湾平面二维潮流模型,对青岛胶州湾大桥建设前后胶州湾内的潮流场进行数值模拟,探讨了青岛胶州湾大桥建设对周边海域的潮位、潮流、潮通量等水动力环境的影响。通过胶州湾大桥两侧的连续实测海流、潮位资料与模拟结果进行比较,可以看出两者趋势基本符合,说明该模型能够较精确地反映胶州湾大桥建设前后的潮流场分布情况。计算结果表明,大桥的建设具有一定的阻流作用并减小了过水断面,从而对周边海域的水动力环境产生一定的影响,但对胶州湾整体潮流场改变较小,影响范围限于桥位南北1.5km范围内。     

杭州湾跨海大桥对钱塘江河口水流的影响

通过河工模型试验,研究建设在潮汐河口的特大型桥梁——杭州湾跨海大桥对水环境产生的影响。杭州湾跨海大桥河工模型上边界选在老盐仓,下边界定在金山,平面比尺为1000,铅直比尺为100,模拟总水域面积约2200km2;模型运用2000年9月杭州湾实测水下地形及大范围同步水文测验资料进行了验证,其精度较高。在此基础上,结合实测资料分析,运用定床模型试验对杭州湾跨海大桥建成后附近水域流态的变化及对钱塘江涌潮、上游行洪等的影响进行了分析和预测。建桥前后潮位、流速流向、潮流量以及涌潮高度等试验数据的变化表明,杭州湾跨海大桥建成后对钱塘江河口水流的影响主要在桥位近区,对涌潮、上游行洪基本没有影响。     

大连湾岸线变迁对海域水动力环境的影响

基于1979-1988年、1989-1998年、1999-2009年3个时段的数据资料,对大连湾海域面积和岸线长度的变化进行了统计,给出了30年间大连湾海域面积和岸线长度的变化速率。采用MIKE21软件的HD模块建立了潮流场模型,得到了对应不同时段的潮流场。通过对模拟结果的对比分析得出30年间的围填海工程对大连湾湾口水动力条件的影响很小但对湾顶的水动力条件的影响十分显著。湾顶潮流流速的明显减小,不利于湾顶的水质交换。     

田横岛、绿岛码头建设对附近水域水动力影响数值研究

利用有限元方法 ,建立了崂山头至古龙咀连线以西海域二维潮流数值计算模式 ,数值模拟了田横岛、绿岛码头建成后对附近水域水动力的影响 ,数值模拟结果表明 :码头建成前后流场分布在离码头区500m以外几乎无变化 ,在码头附近除围海造田减少了部分海域面积外码头周围水域流场有变化 ,其最大量值减少范围500m外流速小于1.73cm/s、余流小于0.44cm/s,而流速方向角变化范围小于8.1°、余流小于12.8°。最大流速发生时刻基本没有变化。     

东海大堤对湛江湾水动力环境影响的研究

在湛江附近海域建立了三维动边界水动力模型,通过验证,结果与观测数据符合良好,并在此模型基础上分别模拟计算了湛江东海岛填海大堤现状以及1958年大堤修建之前湛江海域的水动力场,通过两种情况下的流场、潮位、纳潮量以及水交换率的比较,分析了东海岛大堤的存在对湛江湾水动力环境的影响。     

洞庭湖地区水系水动力耦合数值模型

针对洞庭湖地区复杂水系和复杂水情下的实际水流运动特征,建立了完全基于水力学方法的洞庭湖地区水系的一、二维耦合的全局水动力学模型,实现了不同水体数值模拟的自动有机衔接。模型包括湖泊、河网水系两部分。对长江干流荆江段、湘资沅澧四水、三口分流河道,运用能够反映河道主槽和边滩不同行洪特征的扩展一维水量模型进行模拟;对于洞庭湖湖区部分,采用二维非结构的有限体积法建立水动力模型;应用重叠投影法实现模型的耦合。模型具有动边界的自动处理,河道分区计算,分洪、溃堤过程实时模拟等功能。剖分的网格较为细致地刻画了湖区的地形,使模型能够模拟"高水湖相、低水河相"的湖流特征。运用1996年7月的实际洪水过程,进行了模型的验证,较为准确地模拟了实际水流特征。     

龙口湾水动力特征及其对人工岛群建设的响应

基于龙口湾及附近海域的水文实测资料,利用Mike21数学模型模拟了人工岛建设前后的潮流、波浪、纳潮量及水交换率等水动力特征,探讨了人工岛群建设对龙口湾水动力环境的影响。结果表明,人工岛建设显著改变了龙口湾潮流场特征及水体运动路径,湾内受到人工岛的阻挡,流速普遍减小,局部区域潮流运动形式由往复流变为旋转流,流向变化较大,余流形成多个涡旋;湾外由于堤头挑流作用导致局部区域流速增大且余流流速增大,潮流运动形式未发生明显改变。受人工岛的掩蔽作用,人工岛及附近区域的波浪有效波高普遍减小。龙口湾潮位出现北部最大潮差变小、南部最大潮差增大的格局,壅水作用导致人工岛内部水道潮差变化明显。人工岛建设直接占据了龙口湾海域面积,导致其纳潮量明显减小,水交换率呈现南部和北部增大、人工岛北侧以及内部水道减小的特征,人工岛造成的水动力环境的改变是影响水交换率变化的主要原因。人工岛群建设导致龙口湾内的潮流、波浪、纳潮量以及水交换等水动力特征减弱,是引起龙口湾水动力条件变化的根本因素。     

临海疏港公路对台州湾水动力影响的模拟研究

为论证疏港公路对台州湾水域的影响,收集并分析了台州湾及附近海域水文、水下地形等资料,针对台州湾潮流运动特性,建立了大范围平面二维潮流数学模型。利用实测资料从潮位过程、流速流向等方面对数学模型进行了验证计算,模拟台州湾的潮流运动特征。若采用全实堤结构形式,疏港公路建成后,沿公路两侧局部范围的潮动力主要表现为减小,其中南侧减小显著。头门岛南侧原规划港区范围的潮动力减幅均超过5%,其中规划内港池处在潮动力减小20%以上的区域内,潮动力减小10%的等值线在南山岛附近水域。白沙东南侧水域的潮动力仍有微幅增加。位于疏港公路北侧的北洋涂以东附近水域,潮动力明显减小,减幅为5%的等值线在北洋涂围堤4 km以东。头门岛与东矶岛、田岙岛、石坦岛之间的潮汐通道内潮动力有不同程度的增强,增强幅度在2%以上;大竹山北侧水域潮动力增强幅度大于5%的水域面积近22 km2。采用疏港公路开口方案,疏港公路建成后,沿疏港公路的潮动力变化稍大,其它海域潮动力变化强度小。北洋涂东侧海域的潮动力明显减弱,减弱幅度大于5%的区域限于离围垦堤东2 km范围内;以大竹山东北角点为中心,方位角约350°方向,有一带状潮动力减小区,其中减小2%的带宽约1.5 km,减小5%的带状位置离大竹山最远约2.2 km,该流速减小区位于开口区涨潮流的东侧,有淤积趋势;从大竹山到头门岛段疏港公路的北侧,潮动力减小区总体呈"半哑铃"状,其中减小5%的等值线离公路或岛岸窄处仅300 m、宽处也只有700 m左右,该潮动力减小区均为浅水区;头门岛东侧水域和东北侧潮汐通道内的潮动力微幅增加;小竹山附近的潮动力也稍有增加。总体而言,方案没有引起头门岛北侧水域不利于开发建港的潮动力变化。通过对不同疏港公路方案和规划港区方案实施引起的工程海域流场变化和潮动力的分析论证得出,疏港公路全实堤形式会引起规划港区水域的潮流速较大幅度地减弱,在此基础上港区按规划方案建成后,港池和航道均有较严重淤积。疏港公路麂晴山至大竹山段开口2 km、大竹山至头门岛实堤方案有利于保护性开发头门岛港口资源。研究表明,从潮流泥沙角度而言,头门岛北侧水域也具备建港条件。     

丁字湾规划对其水动力与纳潮量影响研究

丁字湾的规划会对丁字湾内水动力和纳潮量有影响,从而影响着丁字湾与外海的水交换,影响丁字湾内水质与生态环境。本文利用二维潮波运动方程建立了崂山头至古龙咀以西海域潮流数值计算模式,数值模拟了规划实施前后丁字湾内水动力和纳潮量的变化,数值模拟结果表明:丁字湾规划实施后,整个规划范围内大部分区域流速增大,尤其丁字湾中央水道流速增大明显,涨潮时,丁字湾湾口附近水道流速增量最大,在0.48m/s以上,落潮时马河港大桥处的流速增量最大,在0.54m/s以上。湾外流速变化不大。丁字湾内纳潮量增大了42%(海即大桥连线)、33%(丁字嘴—栲栳岛连线),丁字湾规划大大改善了丁字湾的水动力,增加了丁字湾内纳潮量。规划有利于丁字湾与外海的水交换和湾内水质与生态环境的改善。     

钱塘江河口护塘丁坝的研究进展

从作为河道整治或护岸的辅助建筑物的丁坝的原型观测、模型试验到工程实践等多种手段对钱塘江强潮河口段各个历史阶段护塘丁坝的研究成果进行了回顾和总结。钱塘江护塘丁坝技术在抗击强涌潮的过程中被不断推进、发展和创新,为钱塘江海塘的防护发挥了至关重要的作用。     

钱塘江河口资源的开发和保护

根据收集到的有关钱塘江河口防洪、御潮、灌溉、航运、供水、旅游等方面的资料,分析、计算了该河口防洪御潮资源和水资源、滩涂、岸线及涌潮资源等的储存量。并提出了对这些资源开发和保护的初步设想,为促进钱塘江河口两岸经济可持续发展提供科学决策的依据。     

钱塘江河口段长周期泥沙冲淤和河床变形

通过对钱塘江河口段50多年连续水下地形资料的整理和分析,给出了该河口段在遭遇连续丰、枯水文年时的长周期泥沙冲淤特点,以及相应塑造的顺直、弯曲两种河势在河床形态与演变上的差异。研究结果认为,长周期泥沙冲淤和河床变形是钱塘江河口段保持冲淤平衡的一种自动调整手段;与冲积河流不同的是,钱塘江河口段通过河型、比降、断面等因素的调整来改变进入该河口段潮流量的大小。     

有限元联解方法在珠江河口水动力研究中的应用

总结了河口二维模型与河网一维模型联解的计算方法的优缺点,借鉴弹性力学中利用有限元法通过固结杆件与块体的连接结点实现两构件组合计算的思路,提出有限元联解方法,实现珠江河网与河口水动力整体求解.应用研究表明,该方法合理,计算结果较理想.     

引水对钱塘江河口段河床淤积的影响

利用钱塘江河口段丰富的水文、泥沙、地形资料,在分析和研究这些资料的基础上,根据闸口—盐官沿程河床形态及冲淤变化特征,将该沿程分成4个河段,分别建立了多年平均高潮位下的河床冲淤量与两次测图间的月平均流量、前期沙坎高程以及多年平均高水位下的河床容积与上游河段同次测图多年平均高水位下的容积、前期平均径流量、两次测图间的月平均潮差之间的经验关系式。经方差分析,经验关系式显著性水平均在0.01以上,回归方程计算值与实测值拟合程度良好,经验式精度较高,可以用于估算和预测。应用这些关系式,预测了由跨流域引水而造成的河口段河床淤积面貌,为进一步预测潮位抬高、河道纳污能力降低等提供依据。     

水动力条件差异导致潮坪分形特征变化实例研究

研究区位于1964～1976年黄河由刁口流路入海时形成的三角洲潮坪.为进行石油开采在潮坪上构筑的交通设施对波浪形成了良好的屏障,水动力条件具有显著差异的屏障两侧潮坪是研究潮坪特征对水动力条件响应的天然实验场所.在屏障两侧各选择一典型区,实测地貌形态,取样品进行粒度成分分析,根据实测资料分析确定潮坪分形特征.发现水动力环境的强弱决定着潮坪的形貌、沉积物粒度分维值的变化规律.水动力环境强的一侧潮坪滩面分维值高,且随着初始计算网格宽度增大迅速降维;表层沉积物粒度分维值小,且离散性大.相反,在另一侧潮坪滩面分维值低,且随着初始计算网格宽度增大分维值无显著变化;表层沉积物粒度分维值高,且具有较好的一致性.当初始计算网格宽度增大到某个值时,两侧潮坪形貌分维值渐趋一致.在屏障两侧各沿一条与屏障大角度相交的测线取样,并各选择一点采取不同深度的样品做分析计算,发现在水动力条件弱的一侧,样品的粒度分维值表现为远离屏障逐步降维、随深度增加分维值增大的规律;相反一侧粒度分维值变化的规律性很不明显.讨论了水动力环境对潮坪分形特征影响机理.     

The fractal characteristic change in the Huanghe River Estuary due to the hydrodynamic conditions'' variation

Abstract-The study area lies in the subaqueous delta, which came into being in 1964～1976. Oneoil-field road has been built for exploring petroleum to form a wave barrier. The hydrodynamic conditionson the north side of the road are relatively violent, on the contrary the hydrodynamic conditions on thesouth side of the road are nearly placid. This makes the study area a natural laboratory for studying theinfluence of the hydrodynamic conditions on the fractal characteristics of the tidal flat. Selecting an areais named Case Ⅰ on the side of stronger hydrodynamic activities and an area is named Case Ⅱ on the otherside. Measuring the topography and sampling and analyzing the granulometrical comoposition, it is foundthat the hydrodynamic conditions have fatal influence on the surface fractal dimensions and the granulo-metrical fractal dimensions of the area. In Case Ⅰ, which has strong hydrodynamic conditions, the sur-face fractal dimensions are obviously large than those of Case Ⅱ, and the granulometr     

钱塘江涌潮对杭州河段水资源的影响

采用钱塘江潮汐、上游径流与杭州河段江水咸度指标的多元相关方程,分析了钱塘江涌潮对杭州河段水资源的影响。结果表明:钱塘江涌潮对杭州河段江水咸度的影响在下游河段比在上游河段大;钱塘江涌潮强度越强,对杭州河段江水咸度的影响越大。     

多光谱遥感在长江口水深探测中的应用

利用L andsat-7 ETM 遥感图像反射率和实测水深值之间的相关性,建立了单波段模型、双波段模型、比值模型和多波段模型等4种线性回归模型,以及动量BP人工神经网络水深反演模型,对长江口南港航道水深进行了反演,对比分析了不同方法在长江口水深反演计算中的优劣性,试验表明,神经网络反演模型标准误差最小,精度最高。     

瓯江口温州区域开发建设的规划探索

瓯江口温州区域地处瓯江与东海的交汇处,主要包括正在开发的灵昆岛、温州浅滩、洞头列岛及相应海域,是温州市海洋资源最为富集的地区之一.随着国际以石油化工、装备制造、金属冶炼等为代表的产业转移进入高峰期,国内沿海地区兴起以重化产业发展为动力的新一轮开发热潮,浙江着力推进温台沿海产业带建设,区域的开发建设条件日趋成熟,将成为未来一个时期东南沿海地区的建设热点,温州城市从"瓯江时代"走向"东海时代"的战略要地,必须要从更高层面的战略视角上加以审视和谋划.要确立科学的发展定位,从沿海地区重组整合、省域开发总体格局、温州城市整体发展的高度,明确中国民营经济创新试验区、东南沿海城市群的重要开放门户、浙江省临港产业基地的重要组成、温州大都市的滨海城市拓展区等四大功能.要构筑高效的开发框架,把握"一提升、二先导、三强化、四联动"的发展方针,构建"一轴两圈"的空间开发格局,即"聚力一轴",集中力量建设灵昆岛-温州浅滩围垦-状元岙港区发展轴,主要布局优特钢、装备制造、高新技术、港口物流、现代服务等产业,形成瓯江口温州区域开发和温州大都市东拓的"主骨架";"做特两圈",北部临港产业发展圈要充分发挥大、小门岛深水岸线长、产业发展空间大、环境自净能力强和毗邻国际国内主航道优势,着力引进大型石化和钢铁工业项目,配套发展炼化、物资储运配送等临港产业,成为国内沿海产业带的重要基地;南部海洋旅游休闲圈要以洞头本岛为中心,联合周边岛屿,依托优越的海岛生态环境和独特滨海景观,形成以海景房产、滨海休闲、中心渔港为特色的海洋休闲产业圈,成为浙南沿海重要的海岛旅游休闲基地之一.要培育临港型产业体系,把握国际产业转移高级化趋势,着眼温州现有产业基础和升级需求,发挥瓯江口温州区域港口、滩涂等资源优势,着力建设石化、钢铁、装备制造、船舶修造、高新技术、生态农业等六大产业基地,大力培育港口物流、滨海旅游休憩、现代生产性服务业三大服务中心,构筑起以临港产业为主体的新型产业体系.要构建统筹型保障机制,着力强化区域统筹协调,高效筹措区域开发资金,有力推进重大工程建设,高度重视生态环境建设.