淤泥質海岸深水航道回淤強度數(shù)值研究.pdf

1、淤泥質海岸深水航道的泥沙淤積一直是困擾航道開挖和港口建設的突出問題,對航道回淤狀況進行現(xiàn)場勘測也往往受海況、成本等因素制約,面臨著許多現(xiàn)實的困難和挑戰(zhàn);而對淤泥質海岸深水航道回淤強度進行數(shù)值模擬研究,不僅會節(jié)省大量的成本,還可以針對極端海況下航道的回淤強度進行模擬預報,這對于類似海岸下航道選址和港口規(guī)劃都具有重要的意義。本文基于靖海灣海域這一浪控和潮控的淤泥質復合型海灣,綜合運用波浪、潮流、泥沙數(shù)學模型,從以下三個方面進行了數(shù)值研究:<

2、br>　　首先,運用MIKE21 SW譜波浪模型分別以2004、2005年的風場數(shù)據(jù)為驅動,針對中國連云港-韓國羅州群島連線以北,中國威海成山頭-朝鮮長山串連線以南的黃海海域大范圍波浪進行模擬,并與實測值進行對比驗證,驗證結果良好。然后用MIKE21 HD FM水動力模型、MIKE21 MT FM粘性泥沙模型對靖海灣海域大潮和小潮期的潮流、泥沙進行了數(shù)值模擬,根據(jù)實測站位數(shù)據(jù)分別對潮位、流速、流向、懸沙濃度進行了對比驗證,驗證結果總體上

3、比較良好。
　　其次,對純潮流作用下20萬噸級航道的四季沖淤演變進行數(shù)值模擬,分析純流作用對靖海灣海域海床高度變化的影響;重點對風、浪、流共同作用下10萬噸級和20萬噸級航道四季的底床沖淤演變、航道縱向不同研究剖面沿程淤積進行數(shù)值模擬分析,并對比了兩種工況航道橫向斷面的年回淤強度和航道沿程年回淤強度;通過20萬噸級航道在純流作用和風、浪、流共同作用兩種不同模擬情況的對比,分析靖海灣海域的沖淤以及航道沿程年回淤強度變化規(guī)律。研究結果

4、表明:外航道3km-4km里程段是航道年淤積強度最高的位置;隨著航道開挖水深的增加,航道沿程淤積高峰厚度和淤積范圍都有所增大,隨著航道向深海延伸,回淤強度逐漸減小;加入風、浪影響后,航道的回淤強度明顯增強,這種影響在風、浪作用較強的夏季表現(xiàn)的尤為明顯。
　　最后,參考相關水文規(guī)范和以往研究成果,確定此區(qū)域50年一遇的12種極端海況潮位和波浪要素,對極端海況作用24小時后,研究區(qū)域的懸沙分布、海床高度變化和航道回淤強度進行了預報分析