张家埠新港建成后的冲淤变化及平衡时的极限冲刷深度预测
发布时间：2020-10-25 00:14
在相对稳定的海岸上,正常情况海底泥沙处于冲淤相对平衡状态。但遇到大风浪时,风浪和潮流合成作用,这时,平衡状态被破坏,泥沙被掀起成为悬沙。风停后,水体紊动强度逐渐减弱,海流携沙能力减小,超饱和悬沙沉降,含沙量逐渐减小,直到海底泥沙再次形成某种冲淤相对平衡状态为止。波流共同作用使构筑物原滩面受到不同程度的冲蚀和淤积,而地基稳定性与该区冲蚀深度有着密不可分的关系,当冲刷深度达到一定程度后,不仅构筑物可能发生倾斜、倒塌,造成重大损失,而且将影响周边海底地形的变化,形成与构筑物和复杂海洋水动力的动态联动耦合作用。本文主要研究张家埠新港建成后对海洋环境的影响,港区建设改变了原来的自然岸线和水域状态,流速流向发生一定的变化。码头建设,引堤、围堰工程及航道疏浚工程的建设对局部流场流向有所改变,新的岸线形成以后工程附近涨、落潮流向均较小角度的变化,造成冲淤环境的改变,地形地貌发生相应的变化。本文运用ECOMSED三维模型模拟潮流、波浪(施加风)作用条件下工程周围海域海底地形的演化,对工程建成后的冲淤状况进行模拟,并对流场和浪场二者进行耦合,求得波浪和潮流共同作用下对海底的切应力,与沉积物临界起动剪切力比较,分析其冲淤变化。对于冲刷区域,选择适当的水深步长,迭代计算波流作用下的床面切应力,直到停止冲刷,预测冲淤平衡时的极限冲刷深度,为工程设计和防护提供科学依据。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：P737.14
【部分图文】：
7图 1-1 工程地理位置示意图象温区属于季风性气候，四季气温变化明显。均气温 11.5℃。气温年变化具有明显的季节特征：冬季各月平均气温在-1中 1 月份为-2.0℃，是全年最低的月份；夏季各月平均气温在 18.3~24.7气温最高月份，平均达 24.7℃。多年极端最高气温为 35.0℃（1966 年 8 最低温度为-17.7℃（1976 年 12 月 27 日）。
图 1-2 威海港张家埠新港区一期工程平面图（原设计）考虑自然条件对工程的影响，研究区沉积物类型及其分布，以及建成后的冲淤环果，这种实心设计不利于两边的水体交换，建议采用以下方案，并推荐引堤段采。以下本文只介绍推荐方案的计算结果。荐方案：自现前岛村端部建设宽 15m，长 5750m 的引堤（兼疏港道路，将来随着港，逐渐拓宽），考虑本工程实施后减少对工程海域水动力条件的改变，引堤 1+879～透空式结构，其余部分为斜坡式抛石结构；本期工程位于引堤端部东侧，5.5m 水布置，码头前沿线方位角为 155°～335°，码头长 305m，前沿设计底高程-8.0m，域宽度 40m；码头南北两侧的护岸垂直于码头前沿线，与后方围堰相接（围堰长 12 60m；为了加强对 SE、SSE 向波浪的掩护，在围堰外侧建设防波堤 1620m；后方陆和吹填相结合方式形成：码头后方 60m 范围内采用回填形成，围堰区域利用港池和填形成，陆域纵深为 550m；船舶回转水域直径 310m，设计底高程为-6.0m。
图 1-3 威海港张家埠新港区一期工程平面图（推荐方案）容、研究方法和研究思路容用 ECOMSED 三维模型模拟潮流、波浪（施加风）作用条件下工程对工程建成后的冲淤状况进行模拟；据水动力环境数值模拟计算，预测冲淤平衡时的最大冲刷深度。法和研究思路料：收集靖海湾海域历史观测资料，分析确定该地区水文条件，以测：进行野外采样，对波浪、潮流进行验证；
【参考文献】
本文编号：2855170
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：P737.14
【部分图文】：
7图 1-1 工程地理位置示意图象温区属于季风性气候，四季气温变化明显。均气温 11.5℃。气温年变化具有明显的季节特征：冬季各月平均气温在-1中 1 月份为-2.0℃，是全年最低的月份；夏季各月平均气温在 18.3~24.7气温最高月份，平均达 24.7℃。多年极端最高气温为 35.0℃（1966 年 8 最低温度为-17.7℃（1976 年 12 月 27 日）。
图 1-2 威海港张家埠新港区一期工程平面图（原设计）考虑自然条件对工程的影响，研究区沉积物类型及其分布，以及建成后的冲淤环果，这种实心设计不利于两边的水体交换，建议采用以下方案，并推荐引堤段采。以下本文只介绍推荐方案的计算结果。荐方案：自现前岛村端部建设宽 15m，长 5750m 的引堤（兼疏港道路，将来随着港，逐渐拓宽），考虑本工程实施后减少对工程海域水动力条件的改变，引堤 1+879～透空式结构，其余部分为斜坡式抛石结构；本期工程位于引堤端部东侧，5.5m 水布置，码头前沿线方位角为 155°～335°，码头长 305m，前沿设计底高程-8.0m，域宽度 40m；码头南北两侧的护岸垂直于码头前沿线，与后方围堰相接（围堰长 12 60m；为了加强对 SE、SSE 向波浪的掩护，在围堰外侧建设防波堤 1620m；后方陆和吹填相结合方式形成：码头后方 60m 范围内采用回填形成，围堰区域利用港池和填形成，陆域纵深为 550m；船舶回转水域直径 310m，设计底高程为-6.0m。
图 1-3 威海港张家埠新港区一期工程平面图（推荐方案）容、研究方法和研究思路容用 ECOMSED 三维模型模拟潮流、波浪（施加风）作用条件下工程对工程建成后的冲淤状况进行模拟；据水动力环境数值模拟计算，预测冲淤平衡时的最大冲刷深度。法和研究思路料：收集靖海湾海域历史观测资料，分析确定该地区水文条件，以测：进行野外采样，对波浪、潮流进行验证；
【参考文献】
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本文编号：2855170
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