黄骅港某核电厂取水工程水沙环境数值模拟研究

《黄骅港某核电厂取水工程水沙环境数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、黄骅港某核电厂取水工程水沙环境数值模拟研究ThenumericalsimulationofwaterandsedimentenvironmentofanuclearwaterintakeprojectonHuanghuaport学科专业：水利工程研究生：杨海霞指导教师：徐国宾教授天津大学建筑工程学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本

2、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要黄骅港作为粉沙质海岸的代表，底层泥沙具有起动流速小、沉降速度大、大风天气泥沙运动活跃、易造成港区和航道淤积的特

3、点。现拟在黄骅港综合港的一港池末端建设核电取水口等取水工程，工程的实施会在一定程度上改变附近水域的水动力及泥沙环境，同时可能受大风浪作用下周围泥沙场的影响。因此，取水口周围的泥沙问题成为重点，主要研究内容及成果如下：（1）基于黄骅港已有的泥沙特性研究，利用MIKE21/3水动力、泥沙和波浪模块，考虑风增水和波浪破碎的影响，建立了波流沙耦合模型。并利用现有实测数据的统计资料，对模型进行校核。（2）基于校核模型模拟了正常天气和风暴潮天气下，港区建筑群周围的水沙环境。结果显示：E向风暴潮作用下的进入港区泥沙大于N向风暴潮；导堤延伸工程的阻水拦沙效应有效减少了输移至口

4、门附近的泥沙；综合港区口小腹大的特点有效拦截了泥沙进入口门，落潮流还可带出部分已进入口门的泥沙；疏浚后的港池和长距离的航道相当于一个大型沉沙池，使得水动力、含沙量及淤积厚度，从口门向港池内部沿程降低，使得一港池处含沙量极低；一港池末端存在表层进流、底层出流的特点，有利于泥沙向外输移。这些建筑群效应证实了取水口选址的合理性。（3）取水工程实施后，相应增加了进入港池末端的含沙水体，泥沙在取水口前端落淤，且随着取水流量的增大，泥沙淤积厚度和范围增大。对取水口前泥沙的悬沙变化率及淤积速率进行分析，发现涨潮时取水口与主流连接、平衡挟沙，落潮时与外界隔离、泥沙集中落淤。（

5、4）对影响取水口前泥沙环境的其他因素进行分析：离核电取水口650m的10万吨船舶的扰动泥沙，对取水口基本没有影响；常浪作用下取水口前的年淤积厚度为0.016m；50年一遇风暴潮作用下，输移至取水口前端的泥沙浓度达0.11kg/m3，淤积厚度为0.07m；100年一遇风暴潮作用下，考虑F2-F3防波堤段发生波浪越堤，输移至取水口前的最大泥沙浓度为0.3kg/m3，淤积厚度为0.32m，远小于预留安全高程，取水口可安全运行。关键词：黄骅港，取水工程，水沙环境，风暴潮，数值模拟IABSTRACTThesedimentofHuanghuaport,astherepre

6、sentativeofsiltycoast,hasthecharacteristicsofsmallstartingvelocity,largesettlingvelocity.Besides,duringthegaleweather,thesedimentmovementisprettyactive,whichusedtocausethesiltationintheportandwaterway.Itisplannedtobuildsomewaterintakeprojects,suchasnuclearpowerplantintake,attheendof

7、thefirstharborbasinofthecomprehensiveport.Toacertainextent,theprojectmaychangethehydrodynamicandsandyenvironment,whichcouldalsobeinfluencedbythenearbysedimentfieldcausedbythestormsurge.Asaresult,themainemphasisofresearchisthesedimentproblemnearthewaterintake，andthemainresearchconten

8、tsandresultsareasfo