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黄骅港某核电厂取水工程水沙环境数值模拟研究

发布时间:2020-10-11 00:01
   黄骅港作为粉沙质海岸的代表,底层泥沙具有起动流速小、沉降速度大、大风天气泥沙运动活跃、易造成港区和航道淤积的特点。现拟在黄骅港综合港的一港池末端建设核电取水口等取水工程,工程的实施会在一定程度上改变附近水域的水动力及泥沙环境,同时可能受大风浪作用下周围泥沙场的影响。因此,取水口周围的泥沙问题成为重点,主要研究内容及成果如下:(1)基于黄骅港已有的泥沙特性研究,利用MIKE21/3水动力、泥沙和波浪模块,考虑风增水和波浪破碎的影响,建立了波流沙耦合模型。并利用现有实测数据的统计资料,对模型进行校核。(2)基于校核模型模拟了正常天气和风暴潮天气下,港区建筑群周围的水沙环境。结果显示:E向风暴潮作用下的进入港区泥沙大于N向风暴潮;导堤延伸工程的阻水拦沙效应有效减少了输移至口门附近的泥沙;综合港区口小腹大的特点有效拦截了泥沙进入口门,落潮流还可带出部分已进入口门的泥沙;疏浚后的港池和长距离的航道相当于一个大型沉沙池,使得水动力、含沙量及淤积厚度,从口门向港池内部沿程降低,使得一港池处含沙量极低;一港池末端存在表层进流、底层出流的特点,有利于泥沙向外输移。这些建筑群效应证实了取水口选址的合理性。(3)取水工程实施后,相应增加了进入港池末端的含沙水体,泥沙在取水口前端落淤,且随着取水流量的增大,泥沙淤积厚度和范围增大。对取水口前泥沙的悬沙变化率及淤积速率进行分析,发现涨潮时取水口与主流连接、平衡挟沙,落潮时与外界隔离、泥沙集中落淤。(4)对影响取水口前泥沙环境的其他因素进行分析:离核电取水口650m的10万吨船舶的扰动泥沙,对取水口基本没有影响;常浪作用下取水口前的年淤积厚度为0.016m;50年一遇风暴潮作用下,输移至取水口前端的泥沙浓度达0.11kg/m~3,淤积厚度为0.07m;100年一遇风暴潮作用下,考虑F2-F3防波堤段发生波浪越堤,输移至取水口前的最大泥沙浓度为0.3kg/m~3,淤积厚度为0.32m,远小于预留安全高程,取水口可安全运行。
【学位单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:TM623
【部分图文】:

黄骅港,位置,粉沙质海岸


图 1-1 黄骅港位置 图 1-2 取水口位置1.2 研究现状1.2.1 黄骅港海域的相关研究粉沙质海岸一直以来被认为是建港“禁区”,随着我国经济的快速发展和港口扩建的需求,国家于 1985 年提出了建设黄骅港,将其作为西煤东运的第二大通道的决策。并于 1993 年 10 月 29 日工程项目的可研究报告通过了中国国际工程咨询公司的正式评估。黄骅港作为粉沙质海岸的代表港口,一直以来都备受各界专家及学者的关注。纵观其发展历程,依次经历了前期准备阶段、可行性研究阶段、建设运营初期阶段、航道整治阶段和稳步快速发展阶段。从黄骅港建港可行性分析阶段开始,

取水口位置,黄骅港


图 1-1 黄骅港位置 图 1-2 取水口位置1.2 研究现状1.2.1 黄骅港海域的相关研究粉沙质海岸一直以来被认为是建港“禁区”,随着我国经济的快速发展和港口扩建的需求,国家于 1985 年提出了建设黄骅港,将其作为西煤东运的第二大通道的决策。并于 1993 年 10 月 29 日工程项目的可研究报告通过了中国国际工程咨询公司的正式评估。黄骅港作为粉沙质海岸的代表港口,一直以来都备受各界专家及学者的关注。纵观其发展历程,依次经历了前期准备阶段、可行性研究阶段、建设运营初期阶段、航道整治阶段和稳步快速发展阶段。从黄骅港建港可行性分析阶段开始,

黄骅港,大风,年际变化,大风天


图 2-1 黄骅港大风年际变化(3)大风天年内分布特征根据黄骅港大风天的的季节分布可知,出现 6 级以上的大风天主要集中在、秋两季。1991-2002 年资料显示,春、秋季节出现 6 级以上大风天占全年的%和 27%;2004 年-2005 年的春、秋季的大风天占比达 52%和 22.6%。所以春、两季也成为黄骅海区航道出现严重骤淤的主要季节。2 波浪黄骅港海域的波浪以风浪为主,涌浪为辅。因缺少连续的测量资料,研究者直采用的是离黄骅港测站较近的渤海石油 7 号测站 1972-1984 年实测资料。在84 年,交通部天津水运工程科学研究所在外海-5 等深线处建立测站,测量84-1985 年资料。之后于 2003 年在-5 米和-7 米水深处建立两个临时波浪观测
【参考文献】

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本文编号:2835735

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