黃驊港潮流、泥沙數(shù)值模擬及工程影響分析.pdf

1、黃驊港是我國西煤東運(yùn)第二通道出海港，自2001年建成以來，一直深受外航道嚴(yán)重淤積的困擾。隨著“2007年跨入億噸大港”目標(biāo)的提出以及朔黃鐵路復(fù)線的加緊建設(shè)，如何維持外航道正常通航水深的問題顯得更為緊迫。本文根據(jù)多年水深地形、水文氣象、底質(zhì)、風(fēng)況、波浪等實(shí)測(cè)和歷史資料，運(yùn)用Delft3D數(shù)值模型對(duì)黃驊港附近海域潮流場(chǎng)、大風(fēng)作用對(duì)黃驊港海域潮流場(chǎng)的影響，以及風(fēng)浪流共同作用下該海域泥沙運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行了模擬研究。 1.利用Delft3D-

2、FLOW數(shù)學(xué)模型，模擬了黃驊港附近海域不同潮型、不同工程狀況下的潮流場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上，分析比較了黃驊港不同時(shí)期工程情況下潮流場(chǎng)的主要變化，探討了二維流場(chǎng)變化對(duì)黃驊港港池和外航道回淤的可能影響。結(jié)果顯示，工程前后黃驊港海域的流場(chǎng)發(fā)生了顯著的變化，潮流動(dòng)力條件發(fā)生不均衡變化，出現(xiàn)了沿堤流和橫流，這些因素都有可能加重黃驊港港池和外航道回淤。 2.使用Delft3D-FLOW模型模擬了ENE向8級(jí)大風(fēng)作用下黃驊港海域的三維潮流場(chǎng)，并和無風(fēng)

3、作用時(shí)的潮流場(chǎng)進(jìn)行比較分析。結(jié)果顯示，大風(fēng)作用時(shí)黃驊港近海海域出現(xiàn)明顯的增水現(xiàn)象；大風(fēng)對(duì)黃驊港航道附近漲潮流的增大作用并不明顯，而對(duì)落潮流的減小作用很顯著，潮流動(dòng)力失衡可能導(dǎo)致黃驊港近岸含沙量較高；大風(fēng)作用時(shí)沿堤流及沿岸流作用加強(qiáng)。這些現(xiàn)象的綜合作用，可能是港口及航道產(chǎn)生驟淤的原因。 3.使用Delft3D-FLOW、Delft3D—SED及Delft3D—WAVE模型模擬了風(fēng)浪流共同作用下黃驊港海域泥沙運(yùn)動(dòng)，并與無風(fēng)浪作用時(shí)該

4、海域泥沙運(yùn)動(dòng)相比較。研究發(fā)現(xiàn)，在風(fēng)浪流共同作用下，泥沙集中分布在港口工程及航道附近，而且泥沙分布范圍也向外海擴(kuò)大；在工程附近形成高含沙水體，特別是在底部水體泥沙濃度更高，該部分泥沙沉降速度較快，容易使港口及航道產(chǎn)生嚴(yán)重淤積。 海岸附近海域潮流、泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)于海岸港口的運(yùn)行至關(guān)重要，而粉沙淤泥質(zhì)海岸的潮流、泥沙運(yùn)動(dòng)一直是一個(gè)難題。本文結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)黃驊港周邊海域潮流、泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究，為黃驊港航道的淤積整治提供了科學(xué)技術(shù)資料。