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为了研究上海国际航运中心洋山深水港区四期工程导流堤工程对周边海域流场的影响,采用MIKE21里面的HD模块构建杭州湾及长江口海域整体潮流数值模型,分别对导流堤建成前后附近海域流场进行数值模拟,分析导流堤建成后工程附近海域流场特征。研究表明:导流堤建成后,四期码头前沿较大范围的回流区和缓流区基本消失,导流堤和四期码头前沿海流流向基本与码头走向保持一致,流速有所增大,导流堤的建设使码头前沿海流得到很好的改善,起到了归顺潮流的作用,有利于码头前沿水深的维持及船舶靠离港的安全。 相似文献
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多岛屿、汊道复杂地形海区流场影响的数值模拟研究 总被引：4，自引：0，他引：4
复杂地形海区的潮流场特征及工程对其的影响一直是海洋环境研究中比较关注的问题。本文采和正交曲线网格和动边界结合技术，建立了复杂地形海区大范围、局部加密的二维高精度潮流数值模型，研究分析了工程前后宁波大榭岛LPG码头附近复杂海域大范围潮流场特征和局部特殊地形对其的影响，并从动力机制上进行了讨论。结果表明：地形的挑流作用、水流流路分离和多股水流的潮汐动力不均匀等原因，使海区的潮流场结构变得非常复杂，其重要特征是有众多回流区产生。 相似文献
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自从人们对层流的圆柱绕流现象有了系列研究及清楚的认识后,人们逐渐把目光投向湍流的圆柱绕流,但相关研究主要关注于模拟湍流方法的数值格式和精度问题,而忽略了对高雷诺下圆柱绕流流场本身的认识及规律的总结。基于开源代码Open FOAM的大涡模拟方法以连续方程和Navier-Stokes方程为控制方程,选用Smargorinsky模式为亚格子应力模型,采用有限体积法和一次预测两次修正的PISO算法,对Re=3 900时三维圆柱绕流问题进行了数值模拟研究,并着重分析了其尾流特征和性质。数值计算结果表明:大涡模拟方法可以模拟出细致的流场结构,该雷诺数下的圆柱绕流具有很强的三维及湍流效应,在圆柱后方约一倍直径的范围内存在回流区域,在靠近圆柱壁面的尾流区域的速度剖面呈"U"型,远离壁面的速度剖面呈"V"型。瞬时速度剖面始终围绕着时均速度的周围脉动,且距离圆柱越远瞬时速度场的脉动范围越大。 相似文献
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本文利用 1962 年、1986 年以及 2015 年的三个典型年代的实测资料建立黄河口数学模型，并对河口潮流场和潮流特征进行模拟，借用 MATLAB 软件进行分潮调和分析，得到黄河口近 60 年潮流特征以及各个阶段的潮流演化过程，得出以下结论：（1） 1962 年河口流场较为平整，有明显切变锋形态，该阶段存在两个较为明显的高流速区并且潮流在河口处呈现为往复流；（2） 1986 年黄河三角洲岸线曲折多拐，从湾湾沟到清水沟滋生了多个小型高流速区群，并且潮流在滨海处呈现往复流的形态而在远海处为旋转流； （3） 2015 年涨落潮时潮流在河口处形成明显的环流，此时在沿线凸出沙嘴处会形成 3 个明显的高流速区,并且潮流在大部分区域呈现旋转流而在河口东北向远海处部分区域呈现往复流的特征. 相似文献
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依据锦州湾12个站点现场实测海流资料（1991年6月和8月二个航次）和潮流场数值模拟结果,获得了该湾潮流和余流的分布规律。并基于41个站点重矿物鉴定资料,给出了重矿物分布规律和矿物类型分区。结果表明,该湾潮流具有潮驻波特征。总的流动趋势为涨潮时从湾口南岸朝西北方向流入湾内,落潮时朝东南向流出湾外,葫芦岛—大酒篓北侧是锦州湾潮流主要通道和强流区,最大涨、落潮流流速在1kn以上。湾内余流随湾形按逆时针方向流动,湾口北部最强余流可达16cm／s。流场的强弱分布与重矿物的类型分区密切相关,经分析研究得出了重矿物与流场之间的定量分配关系。 相似文献
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兴化湾的潮流研究 总被引：1，自引：0，他引：1
位于兴化湾内的江阴港是福州首要发展的新港，目前正准备扩建泊位，因此了解兴化湾的潮流特征有着重要意义。此前对兴化湾的潮流模拟都是采用二维不规则三角形网格，且重点分析2个水道区的潮流特征，缺乏对整个兴化湾流场的把握。而本文则通过三维ECOMSED模式，采用更为精细的网格对兴化湾的潮流特征进行模拟。通过模拟结果和实测值的比较，发现模拟结果较好，可以准确地分析兴化湾的潮流特征。分析发现，该海域的流主要为往复流，具有驻波性质；余流场中存在2对因地形作用而产生的气旋和反气旋涡旋；同时发现垂直湍粘滞系数在垂向上为抛物线型分布，而在时间上具有周期性变化，且与流速变化有很好的对应关系。 相似文献
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湛江毗邻海域流场模型在海上搜救中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
依据<海岸与河口潮流泥沙模拟技术规范>建立湛江毗邻海域二维流场模型方程组[模拟区是(105°38'E、15°56'N)、(105°38'E、22°14'N)、(113°24'E、22°14'N)、(113°24'E、15°56'N)四点连线范围];采用"等步长"差分网格分割方法和ADI方法数值离散方程组,在确定了边界条件和初始值后,用追赶法求解.模拟出本研究海区的3种流场:一是潮流场;二是考虑了定常风作用后的流场;三是海上遇险目标漂流场.结果为该海域遇险目标搜寻与救助提供了技术支持. 相似文献
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针对管线绕流剪切层区的水流特征,利用射流分析的类似方法,通过简化控制方程,从理论上探讨了剪切层区的时均速度分布规律。物理试验中采用ADV测速仪对回流区流场进行了测量,对各流区流速和紊动强度变化趋势进行了讨论,并将试验结果与理论推导进行对比,二者基本吻合,为进一步研究海底管线防护措施提供了理论依据。 相似文献
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由于卫星高度计数据分辨率高、观测范围广的特点，我们使用该数据开展了黑潮流的研究。在之前的研究中，卫星绝对地转流都被用于对黑潮流域的表层流场的时空变化特征进行研究，并采用了一些探测方法提取了黑潮流轴和流路。然而，海面绝对地转流是由绝对动力地形估计得到，应该被当做实际流场的地转分量，在实际应用中并不能代表真实流场。在本研究中，建立了气候态绝对地转流与网格平均的漂流浮标流场间的数学校验关系，以此对卫星绝对地转流场进行修正，即便这两种数据的性质存在些许偏差。因此，基于主成分探测法，修正后的卫星绝对地转流被用于探测黑潮流轴和流路。对比结果表明，由修正后的卫星地转流场探测得到的黑潮流轴和流路均要好于地转流和表层流估计结果。修正后的地转流有助于开展更加准确的黑潮流轴和流路的逐日探测。 相似文献
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黄河入海流路自1976年5月改道至清水沟流路以来,其地貌形态一直处于剧烈的变化当中,以往的研究虽然关注了典型断面主槽的形态特征及过流能力的变化,但对于清水沟流路范围界限内河道断面整体形态及其沿程变化等地貌特征还缺乏系统研究.本文以2019年10月黄河口现行清水沟流路范围渔洼以下河段加测横断面为研究对象,辨识现状地貌分布特点和横断面沿程形态特征,并分析其成因.结果表明:黄河口地貌形成受自然演变和人类活动的影响,既具有主槽、滩地、堤防等河流地貌要素,又具有滩涂、潮沟、拦门沙等海洋地貌要素.在有堤防河段,主槽形态窄深,过流能力较强;在无堤防河段,主槽形态宽浅,过流能力较差;从滩槽高差、唇滩高差、滩地横比降三个指标来看,无堤防河段的"自然悬河"程度大于有堤防河段的"二级悬河"程度.黄河口悬河程度小于黄河下游大部分河段,但黄河口尾闾河道的滩地横比降依然远大于河道纵比降,若发生漫滩洪水将极易引起顺堤行洪,会对黄河口堤防安全造成极大威胁. 相似文献
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在分析射阳港拦门沙航道一期整治工程建设后航道回淤特征的基础上,通过潮流泥沙数学模型分析研究了二期不同整治方案建设后的水流、含沙量及淤积分布特征,论证了不同方案的整治效果。研究表明:现状条件下由于导堤为潜堤,受越堤水流、口门回流等影响,一期工程建设后航道沿程普遍淤积。在一期导堤的基础上将导堤加高后有利于减小口门段航道淤积;将导堤延长后,淤积最严重的部位年淤强度有所减小,但在新的口门附近航道淤积仍然较严重;将口门宽度缩窄后,口门附近的淤积强度有所减小,但幅度有限;在航道内增加丁坝后,口门段泥沙淤积强度有所减小,但对改善中段航道淤积有限。 相似文献
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An experimental study of rip channel flow 总被引：2，自引：0，他引：2
Nils Drnen Harshinie Karunarathna Jrgen Fredse B. Mutlu Sumer Rolf Deigaard 《Coastal Engineering》2002,45(3-4)
A laboratory study of the flow over a bar with a single rip channel has been performed. First, the well-known pattern of a bar circulation cell with a strong offshore-directed current out through the rip channel and a weaker onshore-directed return flow over the bar is documented. Then measurements of the three-dimensional structure of the flow in the area where the rip channel, the bar and the trough meet and well inside the rip channel are presented. These measurements reveal that 3D effects play an important role, and that a depth-integrated viewpoint may not always be sufficient for predicting the flow in the near bed region. Particle-tracking experiments illustrate the near bed flow pattern over the entire area. These demonstrate how the overall trajectory pattern changes as a function of the distance of wave breaking from the bar crest: For some conditions, the rip current is fed from the trough and for other conditions it is fed directly from the bar. Both the 3D measurements and the trajectory tests show the existence of a weaker onshore-directed near-bed drift in the area where the rip current ceases. Finally, in a series of sensitivity tests, measurements of the rip current intensity for different wave climate and water level conditions reveal a strong correlation between the rip current intensity and the wave height (both normalized). 相似文献
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Widely applied in maintaining estuarial waterway depth, the spur dike has played an important role in currents and sediment exchange between channel and shoal and sediment back-silting in the channel. Through establishing a generalized physical model at a bifurcated estuary and conducting current tests under the joint action of runoff and tide, the influence of the spur dike length on current exchange between channel and shoal is analyzed. Results show that when the spur dike length reaches a certain value, the direction of the flow velocity shear front between the channel and shoal will change. The longer the spur dike, the larger the transverse fluctuating velocity at the peak of flood in the channel shoal exchange area, while the transport of the transverse hydrodynamics is obvious in the process of flood. There is an optimum length of spur dike when the shear stress in the channel and the longitudinal velocity in flood and ebb reach the maximum, and the flow velocity will decrease when the spur dike length is smaller or larger than the optimum. For a certain length of spur dike, the larger the channel shoal elevation difference, the larger the peak longitudinal flow velocity in the middle of the navigation channel in flood and ebb. However, the transverse flow velocity will first decrease and then increase. The transverse transportation is obvious when the channel shoal elevation difference increases. 相似文献
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潮汐汊口作为河网的重要单元,关系到水沙以及可溶污染物、营养物质的输运和分配,对河口三角洲的水文过程、地貌沉积和生态环境,都有至关重要的影响。本文选取国内最大的珠江河网的分汊顶点-马口、三水分汊,基于一个大潮潮周期内走航ADCP测量,分析潮汐汊口各个支汊的流速过程及三维流速的时空分布特征;结合非稳态的调和分析算法和小波连续变换确定汊口处主要的潮汐组分,利用潮流分离技术,剥离出占主导作用的潮波信号并探讨潮波动力在潮汐汊口处的空间分布形态。研究发现,由于潮波在西江马口和北江三水汊道内传播的不对称性,两汊间的流速过程存在1.5 h左右的相位差。而连接西北江的岗根汊道,由于存在频繁的水体交换和弯道水流的特性,岗根断面的动力作用较为复杂,其最大垂向平均流速在涨落急时刻分别向左、右岸偏移,横向断面均出现了显著的顺时针二次流。 相似文献
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Nanxiaohong and Nangang main south channel are chosen as the typical flood and ebb channels. Hydrodynamics analysis based on field hydrological and sediment data is conducted with Gao-Collins model to analyse sediment transport trends. Also, the grain size distribution analysis of the bottom sediment sampled in Sep. 2001 is used as the base of the analysis. The result shows that the sediment in Nanxiaohong is from the rive mouth area. The sediment transports upwards with the flood flow which is stronger than the ebb flow, i.e., in the direction of SE-WN. The sediment in main south channel comes from upward. They transport downwards with the ebb flow. which is stronger than the flood flow, i.e., in the direction of WN-SE. The directions, sources and mechanism of sediment transport are identified according to comprehensive analyses of the observed data on hydrodynamics and sediment. 相似文献
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中街山列岛国家级海洋牧场位于中国浙江省舟山市舟山群岛海域,其建设有利于促进当地渔业发展,保护该海域生态环境。基于中街山列岛国家级海洋牧场附近两个站点2020年10月21日至2021年2月28日期间的海流观测资料,利用调和分析、合成分析等方法,研究了舟山群岛海域冬季流场的时空变化特征及其影响机制。研究结果表明,两站点处潮流均为正规半日潮,以M2和S2占主,各主要分潮潮流均为往复流;潮流、余流流向均为西北-东南流向,与站点所处的狭窄水道主轴方向一致,说明地形因素影响明显;同时,观测站点处水体的垂向平均动量平衡分析表明,在沿水道主轴方向上,余流受盛行风场控制,风场转向会导致余流转向,而在垂直于水道主轴方向上,由于受水道两侧岸线的支撑作用,水体在近岸堆积,故在该方向上主要为正压梯度力与科氏力的平衡,反应了地形对流场特征的影响。研究成果揭示了舟山群岛海域冬季的流场特征及其主要影响机制,对实现此海域内海洋牧场的精细化管理具有指导意义。 相似文献
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为探讨长江口南港的水动力结构及悬沙侧向输运特征,本文从解析解的角度构建了潮汐河口水沙输运数学模型,并将其应用到长江口南港某横断面上。南港水动力主控于半日潮流,余流主要由陆相径流及本地非线性对流项驱动,悬沙分布上北侧副槽远大于南侧主槽,水沙分布的计算结果与实测结果在结构上基本一致。通过输沙函数进一步分析表明,潮流输沙和余流输沙是南港侧向输沙函数的两个主要部分。南港中强劲径流削弱了涨潮流,增强了落潮流,使得向河槽南侧的涨潮流输沙小于向河槽北侧的落潮流输沙,潮流输沙指向河槽北侧。径流驱动的南港侧向余流在涨潮流方向上为一逆时针环流结构,余流输沙指向河槽北侧。扩散输沙指向南侧主槽,因其总是指向悬沙浓度梯度的负方向。在各输沙因子的综合作用下,南港中大量悬沙捕集于河槽北侧,使得河槽北部底层潮平均含沙量值达到最大值。 相似文献