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《中国海洋大学》 2005年
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日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析

邱田金  
【摘要】:本文阐述了潮流数值模拟及泥沙计算对港口建设工程具有的重要意义,以及数值模拟的特点与优势。论述了潮流数值模拟的发展现状,介绍了浅水动力计算的主要途径和数值模拟的主要研究方法;回顾总结了港口泥沙动力分析的发展历程和计算方法。 本文以日照港岚山港区30万吨原油码头工程为研究对象,将二维浅水方程作为港区海域的潮流控制方程,根据计算海区岸线曲折及工程方案布局特点,采用可准确模拟海岸线任意曲折走向变化,可在重点研究区域内随意进行网点加密,次要区域网点安排稀疏,并且充分考虑二者之间的渐变过程的任意三角形网格,并利用在时间上采用向前差分的有限差分法离散控制方程。 将对该海域进行数值模拟的计算结果与实测资料进行了对比验证,证明模拟结果与原型基本一致,平面流场图与实测值图也吻合良好。以此为基础,分别对原油码头的三个布置方案作了实施后的模拟计算,并讨论了流速与流向的变化情况。根据砂质海岸和粉沙质海岸地区港池和外航道的泥沙淤积的计算机理,确定了悬移质和推移质泥沙的计算公式与相关参数,分别对回淤量和骤淤量进行了计算。 通过潮流数值模拟和泥沙淤积的计算证明,该港区适宜建设深水码头,方案布置较合理,港池水深可通过疏浚维护,不存在骤淤问题。由于三个方案实施后的流速、流向变化,淤强、淤积量差异很小,因此建议在工程量与造价上比选最优方案。
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