基于潮流模拟的琼州海峡东口动力地貌分析

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作者 仝长亮 吴祥柏 +3 位作者 陈飞 朱钰 李高聪 贾建军 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2024年第9期38-48,共11页

潮流是塑造琼州海峡东口海底地貌的主要动力,研究潮流作用下的沉积物运动特征,有助于更好地理解海峡的水沙通量、沉积过程和地貌演化。根据对2008和2015年研究区249个站位所采集的表层样品调查数据的研究统计,海峡东口沉积物以砂砾质为... 潮流是塑造琼州海峡东口海底地貌的主要动力,研究潮流作用下的沉积物运动特征,有助于更好地理解海峡的水沙通量、沉积过程和地貌演化。根据对2008和2015年研究区249个站位所采集的表层样品调查数据的研究统计,海峡东口沉积物以砂砾质为主,其分布规律与潮流的强弱和方向关系密切,运动形式主要为推移方式。为了进一步研究沉积物的运移与海底地貌的动态关系,利用沉积动力学模型估算了琼州海峡东口的潮流过程、沉积物输运率和侵蚀淤积强度等指标。结果显示,大潮时,东向急流的流速为0.9~2.0 m/s,西向急流为0.8~1.7 m/s,中潮和小潮的潮流流速约为大潮时的50%~60%。总体上,东向流强于西向流,但在海峡北岸和中央水道,西向流始终强于东向流。大潮时,全区沉积物的活动频率普遍较高,均值可达60%,其平均输运率在10^(−2)kg/(m·s)量级;而中小潮期间,活动频率均值仅为18%左右,平均输运率比大潮期小1~2个数量级。沉积物整体输运方向为东向,但在海峡北岸净输运方向为西向。从侵蚀淤积强度的分布可知,研究区的浅滩堆积速率较高,水道的侵蚀速率较高,量级可达10^(−1) m/a。 展开更多

关键词 动力地貌 推移质 模拟 潮流模拟 琼州海峡东口

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线边界法在潮流模拟中的应用 被引量：10

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作者 宋志尧 薛鸿超 严以新 《海洋工程》 CSCD 2000年第4期49-54,共6页

本文针对有限差分法在模拟潮流运动中遇到的边界问题 ,如岸边界问题、动边界问题和工程边界问题等 ,引入线边界的概念 ,并以此为研究对象 ,提出了较普遍适用的线边界法。实例应用分析表明 ,用线边界法处理各类边界问题 ,实用有效 ,简便... 本文针对有限差分法在模拟潮流运动中遇到的边界问题 ,如岸边界问题、动边界问题和工程边界问题等 ,引入线边界的概念 ,并以此为研究对象 ,提出了较普遍适用的线边界法。实例应用分析表明 ,用线边界法处理各类边界问题 ,实用有效 ,简便易行。 展开更多

关键词 线边界法 岸边界 动边界 工程边界 潮流模拟

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倒运海水道航道整治工程潮流数值模拟 被引量：2

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作者 倪志辉 易静 张绪进 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第8期15-18,共4页

通过建立基于有限体积法的大小嵌套的潮流数学模型,在对现场实测资料进行验证的基础上,对倒运海水道整治方案进行了水动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。结果表明:工程实施后对水流的影响主要集中在工程附近水域,不会... 通过建立基于有限体积法的大小嵌套的潮流数学模型,在对现场实测资料进行验证的基础上,对倒运海水道整治方案进行了水动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。结果表明:工程实施后对水流的影响主要集中在工程附近水域,不会改变大范围水域的水位、流速以及涨、落潮的潮流特性,故工程方案对倒运海水道水动力场影响不大,可以达到工程的治理目标。 展开更多

关键词 水动力场 数值模拟 潮流模拟 航道整治 倒运海水道

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冷却水工程物理模型试验潮流模拟及热力相似验证——以湛江奥里油发电厂为例 被引量：2

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作者 田淳 栗献锋 张晓艳 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第6期680-683,共4页

介绍了湛江奥里油发电厂冷却水工程物理模型试验的潮流模拟,并通过原体观测资料对模型的流场和热力相似性进行了验证,其成果为进一步对电厂相关问题进行物理模型研究提供了保证。

关键词 冷却水工程 物理模型 潮流模拟 热力相似

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潮流模拟中平面紊动黏性系数及动边界处理的影响

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作者 黄惠明 王义刚 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期341-345,共5页

利用实测资料计算不同平面紊动黏性系数下的潮流场,并就湿地特性动边界处理技术中3个主要参数独立变化情况下的潮流场作了进一步模拟;在此基础上,比较分析了紊动黏性系数及湿地特性中各参数对潮流场断面流速分布及沿程潮位变化的影响,同... 利用实测资料计算不同平面紊动黏性系数下的潮流场,并就湿地特性动边界处理技术中3个主要参数独立变化情况下的潮流场作了进一步模拟;在此基础上,比较分析了紊动黏性系数及湿地特性中各参数对潮流场断面流速分布及沿程潮位变化的影响,同时,对湿地特性中各参数的合理取值进行了探讨.结果表明,紊动黏性系数愈大愈具有均匀断面流速分布及阻水的作用,实际数值计算中应以H3=0.01作为取值的上限,而其他2个参数的选取应以实际底床组成及地形变化等作为参考进行取值为最佳. 展开更多

关键词 潮流模拟 紊动黏性系数 动边界 湿地特性

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可变边界岛域潮流的数值模拟

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作者 Xiaoling Zhao Iehisa Nezu +2 位作者 Hiroji Nakagawa 陈青生 傅宗甫 《河海科技进展》 CSCD 1993年第4期136-143,共8页

1 引言有限差分法(FDM)及有限元法(FEM)经常用于模拟潮流。前者常采用规则矩形网格,不易贴合复杂的几何边界;后者使用三角网格,但需求解庞大的联立方程组,所占的计算机容量大,费的机时长。在岛域中,复杂的边界会导致空间上较大的流量变... 1 引言有限差分法(FDM)及有限元法(FEM)经常用于模拟潮流。前者常采用规则矩形网格,不易贴合复杂的几何边界;后者使用三角网格,但需求解庞大的联立方程组,所占的计算机容量大,费的机时长。在岛域中,复杂的边界会导致空间上较大的流量变化,而要用数值方法来精确地模拟这种变化是非常困难的,有时甚至是不可能的。 展开更多

关键词 海岸线 边界岛域 模拟潮流

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典型前馈神经网络在潮流模拟中的应用与比较 被引量：3

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作者 陈明杰 倪晋仁 +2 位作者 薛安 黄国和 查克麦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第5期41-48,共8页

应用水动力学模型可以在典型情形条件下模拟和预测整个研究区域中潮流运动过程的各个细节,但是对于某些环境与工程问题,人们往往更加关注整个研究区域中某些局部敏感区域在任意条件下的潮流实时变化或快速反馈信息。为了探讨这类问题的... 应用水动力学模型可以在典型情形条件下模拟和预测整个研究区域中潮流运动过程的各个细节,但是对于某些环境与工程问题,人们往往更加关注整个研究区域中某些局部敏感区域在任意条件下的潮流实时变化或快速反馈信息。为了探讨这类问题的解决途径,本文将典型情形下的水动力学模拟方法与前馈型神经网络方法结合,以典型条件下水动力学模拟的结果作为神经网络训练的基础,对深圳湾的潮流运动特性进行了研究。通过论证将神经网络用于二维潮流运动特征模拟的可行性,说明了人工神经网络作为一种非线性动力学系统,能够根据海湾开边界潮流特性有效地模拟研究区域中任一网格对应的水流特性,较水动力学模型更为方便迅捷。利用人工神经网络得出的模拟结果与经过实测资料验证的海湾二维潮流模型计算结果十分吻合。文中对遗传神经网络和其它两种经典的前馈网络(BP网络和RBF网络)的学习能力和模拟效率进行了比较。就三种前馈型神经网络从水动力学数值模拟结果中归纳和提取水动力学信息和数据的能力而言,基于遗传算法的神经网络综合性能最为优越。 展开更多

关键词 典型前馈神经网络 潮流模拟 GA网络 BP网络 RBF网络

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胜利油田孤东海堤保滩促淤工程二维潮流数值模拟研究 被引量：1

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作者 刘清涛 蒲高军 刘芸 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期188-193,共6页

以胜利油田孤东海堤保滩促淤工程为实例,采用二维潮流数值模拟方法,利用实测流速资料对该海区进行潮流计算,对所提出的不同工程方案进行比较,并分析其促淤效果,在此基础上给出工程方案的推荐结论。

关键词 胜利油田 海堤 保滩促淤工程 二维潮流数值模拟 潮流计算 促淤效果 海岸

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感潮分汊河段二维浅水非恒定潮流数值模拟研究 被引量：2

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作者 李有为 雷雪婷 +1 位作者 闫军 陈婧 《人民长江》 北大核心 2014年第S2期24-27,共4页

长江下游河段受径流和潮汐双重作用,潮流动力机制复杂,且下游河道形式多以分汊河段为主,河床边界蜿蜒曲折。以汊道众多的扬中河段为例,建立了感潮河段二维浅水非恒定潮流数学模型。模型计算结果表明,模型精度高,潮位和断面流速分布合理... 长江下游河段受径流和潮汐双重作用,潮流动力机制复杂,且下游河道形式多以分汊河段为主,河床边界蜿蜒曲折。以汊道众多的扬中河段为例,建立了感潮河段二维浅水非恒定潮流数学模型。模型计算结果表明,模型精度高,潮位和断面流速分布合理,流量过程与实测值差别不大,能精确复演感潮分汊河段的潮汐水流运动过程。通过枯水大潮期模拟,以汊道分流比变化做为主要分析目标,发现潮流界附近的扬中河段涨潮动力不强,汊道分流比涨潮期趋向于无序状态,而落潮期则持续时间较长,分流比稳定在落急时刻附近。 展开更多

关键词 潮流数值模拟 非恒定流 分汊河段 分流比

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穿山半岛北侧近岸“回流”现象的二维数值模拟 被引量：2

10

作者 许雪峰 施伟勇 +2 位作者 孙志林 羊天柱 袁笛 《海洋学研究》 2011年第1期84-89,共6页

通过对穿山半岛北部海域定点潮流观测及表层海流漂流迹线跟踪资料的分析,螺头水道南侧的流场可分为3个流区:即主槽的主流区、靠近岸线的回流区及岬角之间的次生回流区,各流区的流场呈现不同特点。基于实测资料,采用正交曲线网格建立了... 通过对穿山半岛北部海域定点潮流观测及表层海流漂流迹线跟踪资料的分析,螺头水道南侧的流场可分为3个流区:即主槽的主流区、靠近岸线的回流区及岬角之间的次生回流区,各流区的流场呈现不同特点。基于实测资料,采用正交曲线网格建立了二维潮流数值模型,对研究区的"回流"现象和"次生回流"现象进行了模拟,模拟结果显示:研究区流场模拟计算结果与定点潮流观测资料及漂流观测资料拟合良好,并得出了回流及次生回流的大小、强度和持续时间,且发现涨潮时回流区存在2个环流及1个"静流区"。回流由主流区和回流区之间的水体剪切力产生,因此次生回流相对较弱。研究表明,采用二维潮流数值模型来模拟岬角岸线条件下的复杂回流流场是适用的。 展开更多

关键词 回流 次生回流 岬角 潮流数值模拟

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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 被引量：6

11

作者 矫吉珍 肖成猷 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期1-10,共10页

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。本文采用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码头附近复杂... 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。本文采用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 LPG 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。 展开更多

关键词 潮流场 海洋环境 正交曲线网格 动边界结合技术 动力机制 地形 潮流数值模拟 岸线整治工程 回流

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基于节点间断有限元的三维并行水动力模型研究

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作者 陈泽礽 张庆河 冉国全 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第9期1719-1727,共9页

针对现有Matlab-C混编模式下无积分节点间断有限元水动力模型计算效率较低的问题,本文使用C++代码框架下重新建立三维水动力模型。模型对封闭港池风吹流和渤海辽东湾锦州港附近海域潮流进行模拟,模拟结果分别与理论解和实测数据吻合较... 针对现有Matlab-C混编模式下无积分节点间断有限元水动力模型计算效率较低的问题,本文使用C++代码框架下重新建立三维水动力模型。模型对封闭港池风吹流和渤海辽东湾锦州港附近海域潮流进行模拟,模拟结果分别与理论解和实测数据吻合较好。基于OpenMP与MPI并行算法分别实现三维水动力模型并行计算,计算结果表明:在计算网格数量较多时,MPI并行计算效率高于OpenMP并行;在计算网格数量较少时,MPI并行模型对网格的划分存在限制,而OpenMP并行模型能充分利用计算核心,减少更多的计算时间。 展开更多

关键词 节点间断有限元方法 三维浅水方程 OpenMP并行 MPI并行 数值模型 非结构网格 内外模不分离 潮流模拟

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滩海工程模拟实验室主要性能与特色

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作者 徐松森 高恒庆 辛海英 《黄渤海海洋》 CSCD 2000年第4期62-67,共6页

介绍了滩海工程模拟实验室设计思想与功能特色。该实验室可进行浪、流、潮汐、风及泥沙等海洋环境因素的联合模拟 ,尤其具备近真往复潮流系统 ,可以开展相关工程模拟试验和理论研究 ,已完成了多项国家及省部级研究课题。

关键词 滩海工程 模拟 实验室 性能 海洋环境 潮流模拟

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基于数值模拟的琼州海峡东口推移质输运量估算 被引量：3

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作者 仝长亮 朱钰 +2 位作者 吴祥柏 莫颖明 王雪木 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期553-566,共14页

琼州海峡东口沉积作用主要受东西向往复流的控制,并呈现涨潮东流、落潮东流、涨潮西流和落潮西流4种形式,独特的沉积动力特征使得海峡东口分布大量潮流沙脊。沉积动力研究对于该区域海砂的开发和海底稳定性评估具有重要意义。海峡东口... 琼州海峡东口沉积作用主要受东西向往复流的控制,并呈现涨潮东流、落潮东流、涨潮西流和落潮西流4种形式,独特的沉积动力特征使得海峡东口分布大量潮流沙脊。沉积动力研究对于该区域海砂的开发和海底稳定性评估具有重要意义。海峡东口沉积作用的数值模拟计算表明:在中央水道、海峡北岸和浅滩区,潮流流速相对较大,其垂向平均流速可达0.7~1.0 m/s,其他区域流速为0.3~0.5 m/s;东向流流速较西向流大,但在海峡北岸,粤西沿岸流的存在使得西向流显著大于东向流,该特征在大潮期间尤为明显,小潮期间的流速普遍小于大潮时段,一般大潮流速是小潮的1.5~2.0倍。底质类型显示,研究区以砂砾质沉积为主,主要分布在中央水道、浅滩区和海峡北岸海域,全区平均粒径均值Φ为2.67,总体分选较差。研究区临界起动流速范围为0.12~0.79 m/s,在中央水道至西南浅滩一带临界起动流速在0.6 m/s以上,砂质沉积区起动流速多为0.35~0.45 m/s,而东部陆架的泥质沉积区起动流速基本小于0.22 m/s。Bagnold输运率计算模型结果显示:海峡北岸的输运率最大,其次为中央水道和浅滩区;其分布大小与潮流沙脊的位置和走向具有较好的一致性,潮周期内的净输运趋势在海峡北岸为西向,其他区域多为东向;大小潮的净输运量相差一个数量级,剖面计算得出一个月内通过琼州海峡东口的推移质净通量可达108 kg量级且总体方向为东向。 展开更多

关键词 沉积动力 推移质 输运量 潮流模拟 琼州海峡东口

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渗透法在苏北辐射沙脊群海域潮流计算中的应用 被引量：3

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作者 张旭锋 李瑞杰 +1 位作者 薛东 张伟一 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期390-395,共6页

针对苏北辐射沙脊群海域潮滩边界坡度小、存在浅滩显露的地形特点,将渗透法引入到潮流数值计算中,推导出考虑渗透时的二维潮流控制方程,并进行了数值模拟.数值模拟的计算结果和实测结果吻合较好,从计算得到的流场图中,明显可见潮滩、沙... 针对苏北辐射沙脊群海域潮滩边界坡度小、存在浅滩显露的地形特点,将渗透法引入到潮流数值计算中,推导出考虑渗透时的二维潮流控制方程,并进行了数值模拟.数值模拟的计算结果和实测结果吻合较好,从计算得到的流场图中,明显可见潮滩、沙脊对潮流的影响,表明渗透法对于该海域的潮流计算具有很好的适用性. 展开更多

关键词 渗透法 动边界 辐射沙脊群 二维潮流数值模拟

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灌河燕尾港2万吨级码头防洪影响潮流数模研究

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作者 窦峰 李国臣 +1 位作者 杨尧 毕忠飞 《人民长江》 北大核心 2011年第23期68-71,共4页

为了研究大型涉水建筑物的修建对潮汐河段防洪的影响,以灌河燕尾港2万吨级码头防洪影响为研究内容,采用有限体积方法,建立三角形非结构网格二维潮流数学模型,分析码头建设前后工程区水位、流速和流场的变化。结果表明,码头兴建后对工程... 为了研究大型涉水建筑物的修建对潮汐河段防洪的影响,以灌河燕尾港2万吨级码头防洪影响为研究内容,采用有限体积方法,建立三角形非结构网格二维潮流数学模型,分析码头建设前后工程区水位、流速和流场的变化。结果表明,码头兴建后对工程区河道的水位和流速影响均较小,流场变化局限在局部小范围地区,故对灌河的防洪影响较小。 展开更多

关键词 防洪影响 无结构网格 潮流数值模拟 水位 流速 流场

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陆源污染物对海州湾环境影响研究 被引量：10

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作者 龚政 邰佳爱 张东生 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期5-8,共4页

应用沿深平均二维模型模拟海州湾水域的潮流场 ,分析该水域的潮波运动规律 .计算不同风条件下海州湾水域的Lagrange余流场 ,分析风对余流的影响 .以海州湾顶的临洪口为陆源污染源 ,用数值方法求解物质扩散方程 ,分析在不同风条件下湾内... 应用沿深平均二维模型模拟海州湾水域的潮流场 ,分析该水域的潮波运动规律 .计算不同风条件下海州湾水域的Lagrange余流场 ,分析风对余流的影响 .以海州湾顶的临洪口为陆源污染源 ,用数值方法求解物质扩散方程 ,分析在不同风条件下湾内污染物平均浓度随时间的变化 .在保证污染物排放总量不变的情况下 ,对不同排放方式下湾内污染物的平均浓度进行了比较 . 展开更多

关键词 环境影响 海州湾 潮流数值模拟 污染物 扩散 拉格朗日余流 排放

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陆源污染物对连云港海域环境影响研究 被引量：9

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作者 龚政 张东生 陈永平 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期72-77,共6页

应用沿深平均二维模型模拟了连云港海域的潮流场,分析了该海域的潮波特性,在此基础上,应用扩散方程对连云港海域的水污染扩散进行了数值模拟,得到了港域水体的半交换期;比较分析了西大堤对该水域水交换的影响;计算了港域水体的Lagrange... 应用沿深平均二维模型模拟了连云港海域的潮流场,分析了该海域的潮波特性,在此基础上,应用扩散方程对连云港海域的水污染扩散进行了数值模拟,得到了港域水体的半交换期;比较分析了西大堤对该水域水交换的影响;计算了港域水体的Lagrange余流场,并分析了其对污染物运移的影响,得到了港域几个典型位置的Lagrange轨迹;计算了港域的纳潮量,综合分析了港域水体的物理自净能力。 展开更多

关键词 陆源污染物 海州湾 连云港 潮流场数值模拟 污染物扩散 拉格朗日余流

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重大海岸工程建设的相互影响及对策措施——以宁波金塘水道南岸西口两大工程为例 被引量：1

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作者 姚炎明 王大志 +1 位作者 周大成 周起舞 《海洋地质动态》 2002年第3期18-22,共5页

金塘水道南岸西口建有中石化镇海炼化公司算山码头区和北仑港电厂两大工程 ,其中镇海炼化公司共建有 2 5万 t、5万 t级及其它码头 5个 ,最东侧为 2 5万 t级原油码头 ,与北仑港电厂取排水口毗邻。此码头东侧距电厂取水口 1 3 0 m,而电厂... 金塘水道南岸西口建有中石化镇海炼化公司算山码头区和北仑港电厂两大工程 ,其中镇海炼化公司共建有 2 5万 t、5万 t级及其它码头 5个 ,最东侧为 2 5万 t级原油码头 ,与北仑港电厂取排水口毗邻。此码头东侧距电厂取水口 1 3 0 m,而电厂排水口位于该码头侧后方约 860 m。电厂采用明渠排水方式 ,排水通道会在低潮位时直冲码头工作平台。 1 998年曾发生 2 5万 t级船舶系泊作业时断缆使船舶产生漂移的险情。研究断缆导致船舶产生漂移的原因的同时 ,并提出了对策措施以确保船舶安全系泊作业。 展开更多

关键词 海岸工程 船舶稳定 潮流模拟 金塘水道 台风 宁波市

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一个垂直平均水流运动的边界通用程式 Ⅱ.实例研究

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作者 陈小红 刘美南 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期95-98,共4页

根据作者研制的垂直平均二维水流运动模拟的边界通用模式，给出了模式计算的程序结构，并应用于珠江三角洲一个感潮河段的潮流模拟．实际边界按相应的信息号从边界信息库中自动搜寻计算．内点和其它模拟所需的输入条件均设计为信息文件... 根据作者研制的垂直平均二维水流运动模拟的边界通用模式，给出了模式计算的程序结构，并应用于珠江三角洲一个感潮河段的潮流模拟．实际边界按相应的信息号从边界信息库中自动搜寻计算．内点和其它模拟所需的输入条件均设计为信息文件自动查询．模拟结果表明。 展开更多

关键词 通用程式 边界信息 潮流模拟 水流运动模拟

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