【摘 要】
：
本文基于示踪污染物浓度分布函数的伴随求解方法,研究围填海等人类活动对以海湾为代表的半封闭水体的水交换能力的影响.伴随方法求解的方程形式为对流扩散方程,易于在现有数值海洋模型中得以实现.本文工作将此算法植入到TELEMAC-2D数学模型中,求解了浓度伴随变量、滞留时间的时空变化分布;并针对整个海湾计算出相应的平均滞留时间,给出综合评价.与传统正向计算方法的对比结果表明,伴随方法可以得到与之一致的结果
【机 构】
：
河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098
【出 处】
：
第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会
论文部分内容阅读
本文基于示踪污染物浓度分布函数的伴随求解方法,研究围填海等人类活动对以海湾为代表的半封闭水体的水交换能力的影响.伴随方法求解的方程形式为对流扩散方程,易于在现有数值海洋模型中得以实现.本文工作将此算法植入到TELEMAC-2D数学模型中,求解了浓度伴随变量、滞留时间的时空变化分布;并针对整个海湾计算出相应的平均滞留时间,给出综合评价.与传统正向计算方法的对比结果表明,伴随方法可以得到与之一致的结果,而其因不依赖于初始时刻、无需重复多次计算而更具优势.本文以福建省东山湾为例,考虑古雷半岛西侧围填海用地和八尺门海堤贯通工程分别建成后,评价分析水动力、与外海的水交换能力基于现状的对比.围填海用地形成后,涨、落急流速均有所减少,其中口门处偏差值最大约为0.15m/s;东山湾大、小潮平均纳潮量分别减少8％和7.4％,潮平均滞留时间较现状的20天变化不大.海湾内不同水域水交换能力对围填海工程的响应不一,八尺门东侧局部海域水体自净能力变弱,滞留时间增幅约3天.八尺门海堤贯通后,东山湾纳潮量无显著变化,但海湾整体水交换时间由于增加了海水交换通道,减幅约为1.6天.
其他文献
由于受径流、潮流综合作用,长江下游河段的水动力因素极为复杂.从实测流速出发,根据感潮河段水体的流速特性,将其流速视为径流流速与潮流流速两者之和,提出了一种感潮河段水流流速分离的方法,结合实测径流量对其进行了验证,并分析了二者在感潮河段中的分布及变化情况,根据径、潮流速的大小变化将感潮河段中的径潮流动力分配比例量化,讨论了水深对感潮河段动力分配作用的影响,从而为感潮河段的水动力研究提供理论依据.
瓯江北口大桥中塔沉井基础尺度巨大,施工期在下沉过程中会产生程度不同的局部冲刷,对沉井的安全着床造成影响.通过试验研究中塔施工期最大局部冲刷、施工期下沉过程中下沉不同位置时的局部冲刷特性、沉井入土后不同时间段内的局部冲刷情况以及沉井下沉到位后施工期间往复流作用下的最大局部冲刷情况,研究成果为相关部门制定施工方案提供必要的技术支撑.试验研究成果表明,施工期间遭遇2年一遇洪水及20年一遇潮差情况下其最大
通过对长江下游河口段福姜沙分汊河段水沙特性分析,在把握本河段河床演变规律的基础上,利用实测资料以及以往的数学模型、物理模型试验成果,研究分析了双涧沙头部消能棱体冲刷原因,为工程措施的选择提供技术支撑.
长江潮流界位置是划分河口分段的重要指标,但潮流界位置受不同径流和潮汐影响,变动范围较大.同时潮流界变动段内水动力受径流与潮流势力对比的影响,变化特征复杂并深刻影响河床演变.以断面涨潮量为零作为判定标准,采用长河段数模计算了长江潮流界变动范围及影响因素,研究了潮流界变动段水动力变化特征及其对河床形态的影响.
为充分利用入海河流淡水资源及改善城市水环境,一些地区相继提出建设挡潮闸要求.闸下淤积是挡潮闸可行性论证中的关键问题,由于缺乏下泄水量,给挡潮闸的运行维护带来危害.针对干流和支流建设挡潮闸后闸下淤积实测资料,分析闸下淤积特点和强度.从闸下河道整体淤积看,每公里年平均淤积量在4万～18.6万m3/m3.a;建闸后第1年河床回淤强度最大,普遍淤积约1.1m/a,此后逐渐减小并趋势稳定.
江苏沿海地区入海河道基本建有挡潮闸,当上游河道需要排涝时,挡潮闸又兼有泄洪闸的作用.物理模型试验的方法常用于研究解决闸下泥沙淤积问题,但当上游河道分岔且建有多闸时,往往产生河道排涝流量不一致、时间不同步现象.从分析盐东控制四闸泄流情况入手,确定物理模型试验径流施放的方法,为类似研究做参考.
随着人类活动对长江口北支的影响逐渐增强,北支的淤积萎缩及咸潮和泥沙倒灌给长江口及北支沿岸地区的经济社会发展造成严重影响.因此,相关规划部门正在考虑在北支建设挡潮闸来调控北支水、沙、盐运动以维持北支发展.采用数学模型对建闸前后水、沙动力进行计算,根据挡沙减淤的原则对闸门不同净宽方案进行比选研究,提出北支建闸闸门净宽最优方案.结果表明,闸门净宽3000m建闸方案闸门常开对长江口北支水动力影响小,闸孔附
通过流速分布简化计算的水流平面分布图方法,利用累计流量法将计算断面划分为等流量的流带,求得断面上各流带宽度及相应流带的平均水深和流速等水力学参数,据此绘制水流平面图,进行防洪评价计算中壅水、冲刷等计算.此方法简便,结果合理,实际应用效果较好.
针对大辽河出海口拦门沙河段东汊道航道淤浅问题,在分析水动力和泥沙特征基础上,建立了平面二维潮流泥沙数学模型.结合大辽河入海口东汊道航道治理经验,利用验证良好的数学模型研究了三个整治方案.研究结果表明:工程实施后对大辽河内水动力影响较小,单纯疏浚航道较难维护,修扩建东西导堤后,航道最大泥沙回淤厚度0.62m/a,整治效果较好.
长江南京以下12.5m深水航道是提升长江通航能力的一项重大水运工程,对其建设和运行过程中可能发生的事故进行了风险评估具有十分重要的意义.根据贝叶斯网络的基本理论与方法,将长江南京以下深水航道工程系统分解为航道整治水下工程系统、航道水深维护系统、航道管理控制系统等三个子系统,确定各子系统的条件概率表,并对其失效概率进行了计算.计算结果表明,该深水航道工程三个系统的失效概率分别为0.022、0.027