湘江大花滩航道整治方案优化及效果数值研究

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针对湘江渠化河段大花滩连续弯道滩险航道整治措施进行研究.采用非结构化网格,建立工程河段二维水流数学模型和船舶操纵运动数学模型.验证原型实测水位验证模型的可靠性后,计算得到了不同流量情况下工程河段的航道水深、流场以及船模操纵的舵角、漂角、最小航速等主要参数.结果表明:工程河段内不实施切嘴及整治建筑物也可通过优化航线、拓宽航宽并结合适当的疏浚、护岸工程措施满足通航标准要求.
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为探究南槽航道治理一期工程对长江口九段沙湿地生态变化的影响,于2017、2019、2020年对九段沙湿地附近水域的非生物因子和生物因子进行调查.通过对比施工前后九段沙湿地区域水动力条件、水质、沉积物的监测数据,研究工程对非生物环境的影响,并采用生物多样性分析、遥感解译等手段分析工程对生物因子的影响.结果表明,区域水动力条件、水质和沉积物因子在施工前后存在一定波动,但无显著变化;浮游、底栖生物多样性有所增加,植被面积呈逐年扩增趋势,说明南槽航道一期工程的实施不会对九段沙湿地生态现状产生显著的不利影响,且对湿
锚泊系统合理性、稳定性是保障浮标可靠性的关键因素.通过建立悬链线方程,推导出浮标锚链长度的计算方法,给出处于自悬链状态的临界值,通过锚系状态的判断以及锚驻力的计算分析锚泊稳定性.以长江口深水航道某水域航标设置情况为例,按此法对锚泊稳定性进行分析,并提出改变系泊方式、合理配置系链长度、增加锚驻力等措施增加浮标锚泊稳定性,为航标设计提供参考.
针对引江济淮工程派河口复线船闸的建设规模问题,根据工程建设区域船型特点,运用随机过闸排挡仿真方法计算不同闸室尺度方案的船闸通过能力指标.结合闸室尺度对船舶组合的适应性因素,初步筛选闸室尺度方案.进而从船闸建设场地条件、通过能力需求、过闸船型适应性以及运营调度策略等角度进行对比分析,对船闸建设规模进行综合论证.
结合天津港某港区防波堤潜堤段工程设计变更项目,采用波浪断面物理模型试验方法对双层扭王字块体护面结构稳定性进行研究,并对断面进行优化,提出提高结构稳定性的相关建议措施.结果表明:对于堤身部位,上层单个块体稳定质量采用《防波堤与护岸设计规范》第4.3.7条的推荐公式及扭王字块体单层安放时的稳定系数KD值所得的计算结果可满足结构稳定性要求;对于堤顶部位,当堤顶高程不超过设计高水位以上0.2倍设计波高时,上层单个块体质量至少应达到外坡上层护面块体质量的2倍方可满足结构稳定性要求;块体规则摆放,保持块体间紧密、勾连
鲤鱼山水道位于长江干线武汉—安庆段,是长江上、中、下游水上物资运输的必经干道,其航道通过能力是长江流域物流畅通的关键一环.近年来,鲤鱼南槽冲深发展引起北槽过流能力减小、水流分散,黄莲洲心滩极不稳定,北槽航道条件有恶化的趋势.为遏制该水道的不利发展,于2015年在该水道进行了航道整治.工程完工后通过定期观测分析,结合设计施工阶段相关数模、物模成果,对整治效果进行了评估.结果表明:黄莲洲心滩和南槽的冲刷总体上得到控制,遏制了不利变化趋势,北槽航道条件得到改善;整治建筑物结构稳定,实现了航道整治目标.
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碎石丁坝常用于河道的水流调控,其水动力学特征是评估工程效应的重要依据.流固耦合数值模型可有效地用于模拟相关的水动力学过程,描述其力学特征.建立了带自由表面多孔介质水流模型和离散单元法相耦合的CFD-DEM数值模型,并依据试验数据对模型进行有效性及模拟精度的验证.利用该数值模型开展碎石丁坝绕流的数值模拟,研究结构透水性对局部流动和碎石体受力的影响.研究结果表明:1)随着丁坝透水性的增强,尾流区沿流向延长.2)不同坝体透水性条件下的主流区及尾流区的速度分布有明显的差异,但尾流区内的剪切流速的分布具有一定的相似
针对如何合理设置AIS虚拟航标的问题,以长江流域和上海港为例,对AIS系统的信道容量及系统阻塞率进行仿真分析.结果表明:1)AIS虚拟航标的设置占用部分通信时隙使信道容量减小;2)系统内船舶数量越多,系统阻塞率增加趋势越明显,AIS虚拟航标的设置对系统通信影响就越大.基于此结论对不同水域条件下可设置AIS虚拟航标数量的阈值进行分析,给出了合理设置AIS虚拟航标的建议,可作为不同水域设置虚拟航标的参考.在确保对船舶通信影响较小的条件下,对AIS虚拟航标进行合理设置,能更好地发挥其助航预警功能、保障船舶航行安