《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程71》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程71（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 关于发布海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程的通知 交水发1998761号 各省、自治区、直辖市交通厅（局、委、办） ，部属及双重领导企事业单位：由我部组织交通部天津水运工程科学研究所等单位制定的海岸与河口潮 流泥沙模拟技术规程 ，业经审查，现批准为推荐性标准，编号为JTJ/T233 98，自 1999年5月1日起施行。本规程的管理和出版组织工作由部水运司负责，具体解释工作由交通部天 津水运工程科学研究所负责。 中华人民共和国交通部 一九九八年十二月十一日 制定说明（条文说明）本规程根据交通部交基发1994873号文制定。主编单位为交通部天津水 运工程科学研究所，参加单位为南京水利科学研究院、天
2、津港湾工程研究所、 河海大学。本规程编写过程中吸取了国内外有关研究经验，广泛地征求了国内有关单 位和专家的意见，于1996年10月完成了送审稿。本规程人员分工如下：1.总则 蔡嘉熙 曹祖德2.术语、符号 吴以喜 卢汉才3.一般规定 吴以喜 杨 华4.潮流定床模型试验 吴以喜 吴明阳5.潮流泥沙模型试验 罗肇森 杨树森6.波浪泥沙模型试验 刘子琪 刘顺宽7.河口入海船闸模型试验 周华兴8.平面二维潮流泥沙数值模拟 徐宏明 李 蓓9.三维潮流泥沙数值模拟 张 征 李孟国10.波浪泥沙数值模拟 张东生本规程于1998年3月31日通过部审，1998年12月11日颁布，1999年5 月1日实施。前 言随
3、着社会广义市场经济建设的发展，海岸与河口水运工程建设及其模拟研 究工作也得到了蓬勃的民展。统一、规范海岸与河口潮流泥沙模拟研究工作， 确保水运工程建设质量已成为当前迫切需要解决的问题。为此，交通部组织了 本规程的编制。本规程包括物理模型和数值模拟两部分，主要内容有海岸与河口潮流定床 模型试验、潮流泥沙模型试验、波浪泥沙模型试验、河口入海船闸模型试验、 平面二维潮流泥沙数值模拟、三维潮流泥沙数值模拟及波浪泥沙数值模拟等。 物理模型和数值模拟各有特点，在使用中应该发挥所长，有机结合。2本规程共分10章64节304条，6个附录，并附有条文说明。本规程由交通部天津水运工程科学研究所负责解释。海岸与河口
4、潮流泥沙模拟技术随着科技民展和新技术的应用，将会得到不 断民展，请各单位在使用中，注意总结经验，将意见告诉解释单位。本规程如进行局部修订，其修订的内容将在水运工程标准与造价管理信 息上刊登。 1 总 则 1.0.1 为指导与规范海岸与河口潮流泥沙试验方法和模拟技术，提高研究成果 的可靠性，更好地为水运工程建设提供科学依据，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于海岸与河口水运工程建设项目的潮流泥沙模拟，也可适用 于海岸与河口其它工程的潮流泥沙模拟研究。 1.0.3 海岸与河口潮流泥沙模拟研究是集理论与工程实践经验为一体的专业技 术性很强的工作，应由专业研究单位承担。 1.0.4 海岸与河口潮流泥
5、沙模拟研究工作除应符合本规程外，尚应符合国家现 行有关标准的规定。 条文说明 1.0.1 海岸与河口地区受到海洋潮汐、波浪、河口径流及泥沙运移等多种自然 因素的作用和影响，且水流、泥沙的运动及其内在规律复杂，直到目前还不能 全面、充分的认识，直接影响到港口、航道、船闸等水运工程的安全使用与维 护。而依靠现场的观测则需费大量人力、物力、财力和时间，且工作条件恶劣， 难以达到预期目的，物理模型和数值模拟是研究水流、泥沙运动以及水运工程 对水流和海床影响的重要手段。通过模拟技术的应用，则能较好地得以解决。 为能更好地运用模拟技术，规范和统一试验技术，提高模拟精度，制定本规程 是十分必要的。 1.0.
6、2 海岸与河口其它工程是指海岸与河口的围垦工程、闸坝工程、取排水工 程等一切与海岸、河口岸滩演变、地形冲淤变化有关的工程。 2.1 术 语 2.1.1 海岸以海洋动力作用为主的海岸地带。 2.1.2 河口海洋动力与河流动力相互作用的河口区。 2.1.3 模拟技术模仿自然界物质运动和变化规律的技术，包括物理模型和数值模拟两种方3 法。 2.1.4 物理模型将研究对象按满足一定相似条件或相似准则，缩制而成的模型，又称实体 模型。 2.1.5 正态模型长、宽、高都按同一几何比尺缩小的物理模型。 2.1.6 变态模型水平比尺大于垂直比尺的物理模型。 2.1.7 模型变率模型水平比尺与垂直比尺之比值。
7、2.1.8 数值模拟针对研究对象和需要研究问题的数学方程式，按给定的定解条件进行数值 求解的方法，又称数学模型。 2.1.9 入海船闸船舶进出港口和入海河口的过船建筑物。 2.1.10 潮流定床模型水流为清水，模型床面在潮汐水流作用下不发生变形的物理模型。 2.1.11 潮流泥沙模型潮流中挟带悬沙和底沙颗粒、床面铺有适当厚度的模型沙，在潮流作用下 可冲可淤的物理模型。按模型沙运动型态的不同可分以下两种：以底沙运动为 主的底沙动床模型；以悬沙运动为主的悬沙动床冲淤模型。 2.1.12 悬沙淤积定床模型悬沙动床冲淤模型的一种特例，模型床面做成定床，模型水流挟带悬沙， 用以研究潮汐水流挟带悬沙对床面
8、淤积的影响。 2.1.13 沿岸输沙海岸地区在破波带内由破碎波的作用而形成沿海岸方向的泥沙运动。 2.1.14 一线模型在海岸横剖面上，某一点水深与该点至岸线的距离成线性关系，并采用一 维方法计算沿岸输沙作用下岸滩变化的模型。 2.1.15 n线模型在海岸横剖面上，某一点水深与该点至岸线的距离n次方成正比，并采用 二维方法计算沿岸输沙和横向输沙作用下岸滩变化的模型。 2.1.16 波浪泥沙模型模拟海岸泥沙运动、床面由模型沙组成，按一定相似比尺复演波浪泥沙运 动和地形冲淤变化的模型。 2.1.17 水工模型观察研究水工建筑物有关水力学和工程设计问题的物理模型。 2.1.18 几何相似模型与原型的
9、线性度量之间保持固定的比例关系。 2.1.19 重力相似模型与原型内惯性力与重力在相应方向上的分量比值相等。 2.1.20 阻力相似模型与原型内阻力与重力在相应方向上的分量比值相等。 2.1.21 动力相似4两个几何相似体系的液流中，相应质点所受性质相同的作用力保持着固定 的比例关系。即力场的几何相似。 2.1.22 运动相似两个几何相似体系的液流中，相应质点迹线几何相似，而且质点流过相应 线段所需的时间保持固定的比例关系。即速度场的几何相似。 2.1.23 床面冲淤变形相似模型床面在一定相应时段内与原型床面冲淤变化相似。 2.1.24 模型沙物理模型中，按相似条件模拟原型悬沙、底沙和模型床面
10、可动的固体颗粒 材料，它有天然沙和轻质沙两种。 2.1.25 边界条件边界上水流、波浪和泥沙控制的条件。 2.1.26 起始条件模型试验或数值模拟开始时所采取的水流、波浪和泥沙运动的起始状态。 2.1.27 加糙调整物理模型床面糙率以满足模型水流阻力相似条件的措施。 2.1.28 密排加糙将加糙的物质（沙、砾或卵石）彼此紧密排列，平铺在模型床面上。 2.1.29 有间距加糙将加糙的砾或卵石按有间距排列，均匀粘牢在模型床面上。 2.1.30 水中加糙选择模型沙做泥沙试验时，模型沙的糙率不足，在模型水面或水中增加拉 线并挂阻力体，以增加水流阻力的办法。 2.1.31 桩点法制造物理模型时，根据规则
11、的网格节点高程来塑造模型地形的制模方法。 2.1.32 断面法制造物理模型时，根据断面地形变化，塑造地形的制模方法。 2.1.33 等高线法制造物理模型时，根据地形图等高线位置和高程来塑造模型地形的制模方 法。 2.1.34 生潮系统物理模型中，用来复演原型潮汐运动的控制系统。 2.1.35 验证试验和验证计算物理模型和数值模拟中，为检验和校正模型与原型相似程度的试验和计算。 2.1.36 方案试验和方案计算物理模型和数值模拟通过验证试验和计算后，根据试验要求研究工程区域 流场变化、含沙量分布、地形冲淤变化及其影响等的试验和计算，用以优选工 程方案。 2.1.37 输水系统流量系数船闸中，与输
12、水系统进出口、廊道的几何参数、阀门型式和开启度影响有 关的综合系数，它反映水流的畅通程度。 2.1.38 船闸水力特性曲线船闸输水过程中的各水力因素变化与时间关系的曲线。5 2.1.39 气幕法河口海船闸闸门外侧的底部设置管道，利用压缩空气从小孔排出形成一道 向上流动的水气混合屏幕，以破坏盐水楔异重流侵入闸室的方法。 2.1.40 置换法利用咸、淡水密度不同和自然分层的原理，船闸分别设置两套咸、淡水输 水系统，海水由闸室底板上支孔进出，淡水从闸墙上部孔口出入，以减少淡水 损失的方法。 2.1.41 潜没咸水厢法利用海水密度大，与淡水分层的原理，将盛满海水的咸水厢潜没在闸室淡 水中，根据船舶进出
13、闸室的状况升降咸水厢，从而减少闸室咸淡水体的交换， 达到防咸的方法。 2.1.42 垂向坐标变换一种坐标变换技术，通过变换，将直角坐标系（x，y，z）中三维方程转换 成新坐标系（x，y，）中的方程，其中x，y坐标不变，仅在垂向坐标中，将 自由面和不规则海底转换成新坐标系中平面表面和底层，水体深度变成了单位 1。这种变换可增加浅水地区在垂向上的分辨率。 2.2 符 号l平面长度L波长h垂直方向高度，水深，小时H波高T波浪周期u平面坐标中x 向流速分量v平面坐标中y 向流速分量V r 流速矢量V垂线或断面平均流速V 0 泥沙起动流速V f 泥沙扬动流速u b 浅水波底部轨迹速度V l 沿岸流流速 r 底部切应力矢量底部切应力 d 泥沙不淤临界切应力，临界淤积切应力 c 泥沙起动临界切应力，临界冲刷切应力C波速c谢才系数流向角，波向角，波向线与等深线夹角波坦， H L f波浪阻力系数，摩擦系数，柯氏参量f b 底摩擦系数
