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《鲁东大学》 2017年
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吹填法填海造地悬沙减少施工工艺研究

王伟  
【摘要】:填海造地在带动沿海经济快速发展的同时会产生一系列的环境问题,如:海岸线蚀退、水质恶化、海洋生物种类减少以及海洋灾害频繁发生。研究表明,施工过程中所产生的悬沙对当地水环境和海洋生物会产生不可逆转的影响。在填海造地扩大土地使用面积的同时应注意对海洋环境的保护。如何减少填海造地过程中的悬沙量,已为广大专家学者所关注。因此,针对吹填法填海造地悬沙减少施工工艺的研究对于指导实际工程建设和保护海洋环境具有较为重要的现实意义。目前关于吹填法填海造地施工过程中如何减少悬沙产生的研究仅局限于施工过程的某个环节,不能贯穿整个过程;此外,对于施工过程中悬沙扩散的研究,常采用平面二维扩散方程计算出其包络面积,不能直观的展现悬沙扩散的动态变化。本文重点分析了填海造地过程中不同环节悬沙产生的影响因素,讨论了各个环节中减少悬沙的方法,并通过数值模拟对不同工况下的悬沙浓度和扩散范围进行比较,定量分析不同影响因素下的结果差异。主要内容如下:1、吹填施工过程中悬沙产生的主要影响因素分析。通过分析悬沙产生的机理,重点关注施工过程中的基槽开挖、围堰设置与拆除、吹填及自然因素对悬沙产生的影响。2、悬沙减少施工工艺优化研究。在上述第一条内容基础上,针对悬沙产生的不同环节,提出了相应的优化措施。包括护岸抛填施工中抛石位置选择、基槽开挖阶段施工机械选择、围堰的施工顺序和天气选择、吹填物料的选择、排水口、溢流口位置的合理布置、龙口合拢时机的选择等。3、数值模型建立与设计工况的模拟。以龙口湾海域为研究对象,应用MIKE21水动力模块(HD)耦合对流扩散模块(TR),采用动量方程、质量方程和对流扩散方程为控制方程,利用Mesh Generator生成三角形非结构化网格,建立求解研究海域悬沙扩散输运模型。应用上述模型,计算当地潮流场的运移动态,并分析悬沙扩散浓度包络图,定量分析不同源强、吹填物料、作业位置下悬沙浓度和扩散范围的差异。吹填法填海造地悬沙产生主要集中在护岸、基槽开挖、围堰的建立与拆除以及吹填阶段,针对不同施工环节提出相应的优化措施,可有效减少悬沙产生。源强、吹填物料和作业位置对悬沙浓度和扩散范围有显著影响。本文结论可为实际工程建设提供一定的理论依据。
【学位授予单位】:鲁东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P756.8

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