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印尼亚齐火电厂卸煤码头工程优化方案的数值模型研究

作　者: 朱国强
导　师: 余锡平
学　校: 清华大学
专　业: 水利工程
关键词: 电厂码头优化方案数学模型
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

印尼亚齐火电站卸煤码头工程是亚齐电站项目的一个重要组成部分。工程区域海域开敞，无任何自然掩护，需要建设防波堤的保护，以满足船舶靠泊和装卸作业的要求，同时防止泥沙淤积，维持船舶停靠所需要的水深。该工程原设计方案成本过高，需要进行大幅度优化。优化方案利用土工管袋系统填充海沙来形成防波堤剖面，同时采用内陆开挖的布置形式，实现了能减小工程量并降低造价的目的。本研究通过对工程海区气象资料搜集及波浪、潮流及底质的现场测量分析，得到对象区域内的气象资料及海洋水文特征及变化规律。同时结合项目现场情况，提出了初设方案、调整方案及最终方案，其中初设方案布置共有4个设计方案和2个推荐方案，调整方案共有2个设计方案。根据工程附近海域的潮汐、潮流及水温监测资料，本文分析了工程附近海域的潮流流场及水温特征；采用二维潮流数学模型模拟实际条件下工程海域的潮流运动，并以实测资料为验证，研究该海域潮流运动特征，给出特征潮的流场分布及涨急、落急流场分布图。根据验证后的潮流数学模型，计算各方案的流场分布，对航道、防波堤口门、码头前沿的流速流向进行分析，考察工程对流场变化的影响，计算各特征点的最大流速及流速变化。根据试验结果，对平面方案进行合理优化。本文利用波浪数学模型试验，分析统计外海不同重现期的波要素，计算港区不同位置处的设计波浪；对港内泊稳条件试验进行分析，根据试验中间成果对试验方案提出了优化建议。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第1章前言  8-11
  1.1 印尼亚齐电厂工程背景  8
  1.2 电厂码头工程概况  8-9
  1.3 本论文的主要研究内容及其意义  9-11
第2章对象区域的自然条件及方案比选  11-19
  2.1 对象区域的自然条件  11-12
    2.1.1 气象条件  11
    2.1.2 海洋水文条件  11-12
  2.2 方案布置  12-19
    2.2.1 初设方案  12-16
    2.2.2 调整方案  16-18
    2.2.3 最终方案  18-19
第3章潮流数值计算  19-55
  3.1 潮流数学模型  19-27
    3.1.1 基本方程及数值方法  19-22
    3.1.2 计算区域和网格划分  22-23
    3.1.3 数学模型验证  23-27
  3.2 设计方案的潮流场分析  27-55
    3.2.1 工程方案计算结果  27-53
    3.2.2 潮流计算结果分析  53-55
第4章波浪数值计算  55-117
  4.1 计算条件  55-58
    4.1.1 风速和风向  55-56
    4.1.2 波向  56
    4.1.3 重现期  56-57
    4.1.4 水位  57
    4.1.5 计算组次  57-58
  4.2 计算方法  58-63
    4.2.1 风速推算方法  58-60
    4.2.2 风浪计算方法  60
    4.2.3 设计波要素计算方法  60-61
    4.2.4 港区波浪计算方法  61-63
  4.3 计算结果及分析  63-98
    4.3.1 风速分析  63-64
    4.3.2 风浪计算结果  64-65
    4.3.3 设计波浪要素推算结果  65-98
  4.4 工程后港内波高分布计算结果  98-117
    4.4.1 初设方案计算结果  98-108
    4.4.2 调整方案计算结果  108-112
    4.4.3 最终方案计算结果  112-117
第5章结论  117-119
参考文献  119-121
致谢  121-123
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  123

印尼亚齐火电厂卸煤码头工程优化方案的数值模型研究

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