浙北渔港选址的水动力研究是一篇专注于利用水动力学模型来决定浙北渔港最佳位置的学术文章。文章主要围绕以下几个关键技术点进行深入探讨:
1. 渔港选址的必要性和重要性:文章开篇便提出了由于超强台风带来的频繁破坏,迫切需要建设能够抵御百年一遇台风袭击的渔港。浙北渔港的建设被提上日程,选址研究成为前期规划中不可或缺的一环。
2. 地理位置及自然条件分析:嵊泗县的地理位置特殊,位于长江口与杭州湾的交汇处,是舟山市最北部的一个海岛县。由于嵊泗县频受台风侵扰,加之境内居民多以海洋捕捞为生,因此成为了渔场中心和渔船捕捞的交通枢纽。基于这些条件,文章研究了大毛峰水域和黄龙岛水域两个潜在选址地点。
3. 水动力数值模型:研究中,运用潮流数值模型作为基础工具,通过模拟港内流场、计算泥沙淤积以及波浪传播,评估不同设计方案下的渔港选址可行性。模型主要基于潮流时空运动的三维水动力学控制方程,通过数值模拟预测渔港建后对流场的影响。
4. 港址选择及建设方案:文中提出了多个不同的渔港建设方案,并对每个方案进行了详细的分析和计算。例如,在大毛峰港址上,设计了五个不同的建设方案,每个方案的防波堤布置都有所不同。这些方案通过对比不同的物理条件、泥沙淤积情况以及掩护面积等因素,进而确定相对更佳的建设方案。
5. 计算方法的介绍:文章详细介绍了潮流数值模拟的方法,包括用于描述潮流时空运动的三维水动力学控制方程,以及如何在静压假定下获得平面二维潮流运动的基本方程。另外,还描述了为获取更准确的水边界条件所采取的中范围模型潮波数值计算方法。
6. 网格剖分和模型细化:为了提高模拟精度,对于每个选址的工程区域采用不同大小的均匀精细网格进行模拟。例如,在大毛峰渔港计算区域使用了100m×100m的网格,在黄龙岛渔港则采用了更精细的20m×20m网格。
7. 防波堤设计的多样性:文章探讨了不同防波堤布局方案对水流、泥沙运动的影响。防波堤是渔港建设中至关重要的结构,它可以有效减少波浪冲击和泥沙淤积,保证渔港的安全和运营效率。
8. 结果分析和选址决策:通过计算与模拟分析,最终确定了两个选址中相对较优的地点,提供了建设渔港的可行性建议和优化方案。
总结而言,该研究采用了先进的水动力学模拟方法,结合地理和技术条件,通过多个方案的对比分析,为浙北渔港的选址提供了科学依据。研究结果对于保障渔民生命财产安全,促进当地渔业发展具有重要的指导意义。