【摘 要】
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航道回淤问题一直制约着沿海航运业的发展,如果航道发生大范围的淤积便会对船舶进出港造成限制,影响船舶的航行安全,进而影响的港口的经济效益。对航道附近的海域开展数值模拟试验,模拟航道在一定的自然条件下发生的冲刷和淤积变化,对于航道维护管理具有重要的意义。本文以岚山港30万吨级矿石航道为例,利用MIKE21软件建立波浪、潮流以及泥沙数值模型,对航道开挖后回淤情况进行分析和
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航道回淤问题一直制约着沿海航运业的发展,如果航道发生大范围的淤积便会对船舶进出港造成限制,影响船舶的航行安全,进而影响的港口的经济效益。对航道附近的海域开展数值模拟试验,模拟航道在一定的自然条件下发生的冲刷和淤积变化,对于航道维护管理具有重要的意义。本文以岚山港30万吨级矿石航道为例,利用MIKE21软件建立波浪、潮流以及泥沙数值模型,对航道开挖后回淤情况进行分析和预测。首先是建立数值模型并对数值模型的可靠性进行验证。利用MIKE21软件建立了波浪模型、水动力模型及泥沙模型,利用研究海域的两个观测站实测数据对模型计算结果进行验证。利用观测站附近的有效波高和波浪的谱峰周期对波浪模型进行验证;水动力模型利用观测站统计到的水流流速、流向以及水位进行验证;最后在潮流数学模型中加入了粘性泥沙模块,并通过测站附近海体中的悬浮泥沙浓度验证了粘性泥沙运动的数学模型。通过验证确保了数学计算模型的可靠性,为后文的试验研究中数据分析提供了可信的基础。然后开展数值试验,在数值试验中,以一个月为例将整个工程航道分为五段,沿航道延伸方向依次设置五个观察断面,每个断面间距约2km,在每个断面上分别设置三个观察点,通过分析每个观察点上海床随着时间的变化,预测整个航道区域的海床冲淤变化趋势,指导实际工程。主要研究结论如下:(1)近海区域的航道海床冲淤变化主要是以淤积为主,主要因为近海海域的水流遇到岸线的反射,与逆向的水流相遇导致流速减小,水流携沙能力减弱,泥沙在近岸区域落淤。(2)近海区域在岸线拐角处和修筑的水工建筑物附近冲刷较为严重,主要因为此部分区域的水流流速增加,加剧了对海床的冲刷。
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