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2006-03-27

中船长兴造船基地2~5#舾装码头区域模型试验研究

Filed under: 研究成果 — cjk3d @ 11:44

前言中船长兴岛造船基地,是国家重点工程项目。目前围堤工程已经完成,一期工程部分水工建筑物正在实施。
原中船长兴造船基地一期工程1~9#舾装码头规划岸线呈”一”字型布置, 相应的现场观测、河床演变分析及预测、整体物理模型试验、大比尺局部潮流泥沙模型试验、正态系列泥沙模型试验、数值模型计算已完成。
在中船工程的前期规划设计阶段,上游的中海长兴修船基地工程尚未明确规划,相关的研究工作也没有考虑中海工程实施后的相互影响。目前中海工程规划岸线长度约3500m左右,根据中海集团生产规模和实际可用岸线情况码头拟采用双线布置形式,二线码头突出原规划治导线150m左右。
为研究中海工程实施后对中船工程的影响和中船工程的相应调整方案,上海中船长兴建设发展公司和中船第九设计研究院委托南京水利科学研究院对中船长兴造船基地2~5#舾装码头调整方案进行物理模型试验研究。
主要的研究内容为:
1、 研究双线码头工程建成后工程区域及其上下游影响范围内码头船坞构筑物附近(包括中海码头工程)的流场的变化;
2、 研究调整方案实施后的泥沙淤积规律,并提出相应的防淤、减淤措施的建议。

7 结论与建议
1)中海长兴岛修船基地工程位于中船长兴造船基地上游,流场试验结果表明,该工程实施后,对本工程区和上、下游的流场有一定的影响,落潮过程中对紧邻的中船长兴岛基地工程纵向影响范围在1500m左右;浑水淤积试验结果表明,该工程实施后对下游的中船长兴岛修船基地部分码头和船坞坞口前沿的淤积有一定的影响。1#码头前方100m范围内平均淤积厚度增加了0.33m/a ,1#和2#船坞的坞门前最大淤积厚度增加了0.87m/a,坞口前方100m范围的淤积厚度平均增加了0.34m/a。
2)中船一期工程的调整方案将2#~5#舾装码头单线码头改为内、外双线码头,外侧码头突出原码头前沿线,与中海工程外侧码头前沿线相一致。流场试验结果表明,调整方案实施后本工程区流场减弱,并对上、下游有一定的影响,影响范围在1000m以内。淤积试验结果表明,调整实施后2~5#工程区内随码头前沿线的外移,淤积范围增大,上、下游坞口淤积范围受码头掩护影响淤积范围外延100m左右;调整方案对上游中海工程影响不大,仅在与中船工程相邻的内线码头前沿淤积略有增加。
3)调整方案3#码头前沿线与涨、落急方向有5~7°的夹角,应对调整方案进行优化设计,调整码头前沿线的走向,使之与水流方向一致,尽量减少由于码头工程引起的回淤。
4)适当调整船坞坞口的位置以减少由于2#~5#码头前沿线外延引起的船坞坞口淤积增加。

珠江口狮子洋模型

Filed under: 数值模拟 — cjk3d @ 07:22

第一个测试泥沙的模型

含沙量验证还不错

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2006-03-13

长江口深水航道治理工程方案优化、泥沙回淤和设计波浪研究

Filed under: 研究成果 — cjk3d @ 13:17

【发布单位】 SRC-993
【作者】
【发布日期】 2006-03-13

完成单位:

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

完成形式:

独立完成

成果鉴定时间:

2005年5月

参加研究的主要人员名单:

陈志昌、窦国仁、左其华、窦希萍、赵晓冬、李禔来、王红川、罗小峰、潘军宁、韩玉芳、顾佩玉、朱伯荣、吴丽华、辛文杰、马进荣、朱元生、卢中一、董凤舞、王振东、王登婷、黄晋鹏、王红

成果主要内容:

1.主要技术内容

该成果是在“八五”攻关的基础上,采用现场资料分析、理论研究、物理模型、数学模型等方法综合研究了长江口深水航道治理工程一、二期工程面临的潮流、泥沙和波浪等复杂的关键技术问题,为长江口深水航道治理工程方案决策、设计和施工提供了科学依据。

研究成果优化了长江口深水航道治理工程一、二期平面布置和施工顺序,预报了航道回淤量,提出了设计波浪要素,指导了工程设计和施工,经实践证明,这些研究成果是科学合理的。

2.技术特点使用范围

该成果具有以下的创新点:

(1) 导出潮汐河口航道治理工程治导线放宽率公式,并运用于长江口深水航道治理工程治导线的确定,为优化工程布置方案提供了重要的理论依据;

(2) 首次运用正态系列模型研究河口整治建筑物局部冲刷问题,试验预报的结果得到了较好的实践检验,为类似工程的研究提供了行之有效的研究方法;

(3) 首次建立了径流、潮流、波浪和盐水多种复杂因素共同作用下的大型河口全沙数学模型,解决了长江口治理工程实施后正常和不利水文条件下的航道回淤预报问题;

(4) 首次系统地研究了长江口波浪动力因素,应用非线性波浪传播模型对长江口深水航道整治工程设计波浪进行计算,解决了大型河口复杂地形条件下的波浪计算难题;

(5) 运用自行设计的设备解决了大型河口物理模型口外旋转流模拟的难题,提高了潮汐河口物理模型实验技术。

该研究成果总体上达到了国际先进水平,在大型河口深水航道治理的综合研究方面达到了国际领先水平。

3.已应用情况

针对长江口深水航道治理二期工程优化方案研究,提出的优化方案五B已应用于长江口深水航道治理工程二期工程实施,与原设计方案相比,节省投资1亿3千万元,取得了重大经济效益。长江口航道治理一期工程施工顺序优化方案研究,为南导堤分两标段施工、及时完成施工建设提供了决策依据。

提出的一、二、三期工程施工期回淤量是长江口深水航道各期工程疏浚力量安排的招标依据。一期工程建成以后和二期工程施工期的实测航道回淤量与该数学模型预报的回淤量基本一致。

长江口航道整治工程丁坝坝头、分流口潜堤、北导堤头部的局部冲刷和护底尺度研究成果已用于长江口工程设计和施工,工程实施后实测资料表明,模型试验预报结果与实际情况吻合良好。

波浪推算研究成果均已在长江口深水航道治理工程相应的水工结构设计中得到应用,经过一、二期工程的实践,特别是2000年、2002年和2004年台风期现场风浪的实践检验,根据研究成果提供的设计波要素是合理的,为一、二期工程的成功,起到了重要的保障作用。采用可逆泵模拟大型河口物理模型口外旋转流技术,已推广用于其它河口和海湾模型。

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