某围海造陆工程泥沙数值模拟分析

摘要

本文对工程海域泥沙环境及海床演变进行了分析，采用泥沙数学模型对工程海域含沙量场及海床变形进行了模拟计算分析，主要结论如下:
　　(1)本海区平均中值粒径为0.3mm，属沙质海岸。
　　(2)在一般天气条件下，工程海域的表层含沙量小于0.02kg/m3，在近岸及浅滩附近略有增大。在大风天气条件下，由于风浪掀沙，海域含沙量明显增大，其分布及量值受风浪大小及历时有所不同。
　　(3)2004～2011年间，登州浅滩冲刷严重，处于大规模萎缩状态。西庄至栾家口港间的海床冲刷幅度自东向西逐渐减小，工程区附近的格林庄8m以浅的地形有冲有淤，总体变化不大，相对稳定。
　　(4)从含沙量场和海床变形角度共模拟论证4个工况:现状工况、用海规划方案（简称规划方案）、概念性规划设计方案优化2方案（简称优化方案）、工可推荐方案（工可评审会后根据船厂用海批复，在优化方案基础上的调整方案）。
　　(5)现状海域，小风天条件下，近岸工程区水域含沙量一般在0.005～0.02kg/m3，登州浅滩水域含沙量一般在0.01～0.03kg/m3，登州水道含沙量一般在0.01～0.02kg/m3; NW向大风天时，内海近岸水域含沙量一般在0.25～0.4kg/m3;登州浅滩水域含沙量一般在0.25～0.35kg/m3;登州水道含沙量一般在0.25kg/m3以内。
　　(6)工程后，人工岛北侧外海水域含沙量各方案较现状变化不大;人工岛内海水域含沙量优化方案与工可推荐方案基本相当，较规划方案稍大。工可推荐方案实施后，小风天时，内海水域含沙量在0.001～0.01kg/m3; NW向大风天时，内海水域含沙量一般在0.2kg/m3左右。
　　(7)就内海水域内海床年变形来看，工可推荐方案年变形幅度小于规划方案，人工沙滩水域的年淤积厚度也小于规划方案，与优化方案基本相当。工可推荐方案下，内海水域西侧，海床年淤积厚度一般在0.05m左右;内海水域中部，海床年淤积厚度一般在0.1m左右;内海水域东侧，海床有冲有淤，沙滩部位略有淤积。

目录

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摘要

第一章 项目概况

1．1 项目背景

1．2 项目建设的必要性、建设规模及建设时机

1．3 技术可行性

1．4 工程建设方案

1．5 《近海岸滩演变及水文泥沙分析专题研究》情况介绍

1．6 泥沙数值模拟专题研究

第二章 海域海洋动力条件分析

2．1 海区风况

2．2 潮汐

2．3 潮流

2．4 波浪

第三章 海域泥沙环境分析

3．1 工程海域泥沙来源

3．2 海床沉积物取样分析

3．3 含沙量分析

3．4 工程海区泥沙运移特征分析

3．5 小结

第四章 工程附近海区冲淤演变分析

4．1 历史演变

4．2 近期海床演变

4．3 小结

第五章 工程海域泥沙运动数值模拟

5．1 二维悬沙数学模型

5．1．1 基本方程

5．1．2 计算范围与网格尺寸

5．1．3 有关参数的确定

5．1．4 含沙量场验证

5．1．5 海床变形验证

5．2 计算方案与计算条件

5．2．1 计算方案

5．2．2 计算条件

5．3 含沙量场分析

5．3．1 小风天

5．3．2 大风天

5．4 海床变形分析

5．4．1 大风天海床变形分析

5．4．2 常年海床变形分析

5．5 小结

第六章 结论与建议

6．1 主要结论

6．2 建议

参考文献

致谢