广西铁山港区潮流泥沙数值模拟

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1、2011年3月水运工程Mar.2011第3期总第451期Port&WaterwayEngineeringNo.3SerialNo.451·综合·广西铁山港区潮流泥沙数值模拟谢洁（广西水利电力职业技术学院，广西南宁530023）摘要：铁山湾海域将建设数十个万吨级以上深水泊位和深水航道。通过围填海域建设数量众多的泊位，将引起铁山湾潮流及泥沙运动发生变化。为解决铁山湾海域开发建设的一系列水流泥沙技术难题，在充分掌握海湾水流泥沙运动特性的基础上，采用非结构网格和动边界技术建立平面二维潮流数学模型，模拟研究规划方案建设引起的潮

2、流场变化，计算分析规划港区和航道的泥沙回淤强度及回淤总量，为规划方案优化提供科学依据。关键词：潮流；泥沙；港口规划中图分类号：P751文献标志码：A文章编号：1002-4972（2011）03-0001-09NumericalsimulationoftidalcurrentandsedimentinTieshanportdistrictXIEJie(GuangxiHydraulicandElectricPolytechnic,Nanning530023,China)Abstract:Dozensof10,000tbe

3、rthsanddeep-waterwaterwaysareplannedtobeconstructedinTieshanBayseaarea,whichwillresultinthechangeoftidalcurrentandsedimentmotionduetolandreclamation.Basedonmethodsofunstructuredgridanddynamicstabilitymargin(DSM),aplanar2-Dmodelisbuiltuptoimitatethetidal-field’s

4、changeandanalyzetheback-siltingintensityandquantityintheconstructionarea,soastosolvethetechnicalproblemsconcerningthetidalcurrentandsedimentandprovideascientificfoundationfortheoptimizationoftheproject.Keywords:tidalcurrent;sediment;portplanning1自然条件西南地区段-10m以上

5、深槽长7km，一般宽度1.1地形地貌500～1000m，最大水深-18m，从沙尾到白沙北海市铁山港区地理位置为东经109°15′~头港，长15km水域水道顺直，掩护良好，深槽109°45′，北纬21°26′~21°40′。铁山港湾为一宽1km以上岸滩稳定，为理想的天然航道。东侧狭长的台地溺谷型海湾，港湾形似指状，碗口朝南的雷州半岛为其天然屏障，掩护良好，附近没有敞开，内湾呈鹿角状，湾口是喇叭形；水域南北长大河汇入，回淤少。陆域两岸多是台地，开阔平[1]约40km，东西最宽处10km，一般宽度4km，口坦，容易开发，有

6、丰富的港湾资源可供开发利用。门宽32km；全湾岸线长约170km，其中人工海岸1.2水动力泥沙70km左右。铁山港水域按沙田港以北计高潮水域面铁山港海域潮汐性质为不正规日潮。据石头2埠1968—2005年共44年资料统计，多年平均潮差积为185km，湾口西槽10m以上深水区长约6km，一般宽度约800m，其中水深15m以上2.8km，最为2.45m，最大潮差6.25m（湾口5.80m），平均涨大水深达22.5m。在石头埠附近的-10m以上深水潮历时在13~16h之间，平均落潮历时为9~12h，区靠岸。水域长约3km，

7、宽近500m，东槽在沙尾最高潮位为6.31m，最低潮位-0.09m。该港1年中收稿日期：2010-08-01作者简介：谢洁（1968—），女，硕士，工程师，主要从事水工建筑科研与教学工作。·2·水运工程2011年[3]约有60%的时间为1天1次潮（大中潮期间），其余形是相当稳定的。时间为1天2次潮（小潮期间）。潮汐日不等现象相[8-9]当显著。铁山湾湾口附近潮流基本为往复流，湾2二维潮流数学模型外至涠洲岛一带逐渐过渡为旋转流。不过长轴仍基于非结构三角形同位网格和有限体积法，为NE～SW方向。转流方向由落转涨一般为顺时

8、针建立海湾河口地区的潮流数值模式。该模式全域方向，由涨转落一般为逆时针方向。2008年4月最内满足连续方程和水流运动方程的守恒性，数值新水文测验资料显示：大潮为全日潮，涨潮最大方法简单，物理意义明确；同时结合推进线边界测点流速为0.88m/s，最大垂线平均流速为0.76法处理动边界问题，能较好地反映海湾、河口地m/s；落潮最大测点流速为0.84