跨海大桥对水动力环境影响研究

摘要

跨海大桥已经越来越普遍的成为沟通两地文化、促进经济交流的重要交通枢纽。跨海大桥长度长、跨度大、结构复杂,因此桥梁工程的建设对附近海域自然环境、生态环境的影响随之成为海洋工程环境研究的重点。目前,研究工作的主要内容是计算分析水深的改变、潮波的变化,以及大桥对已有航线的影响等,其难点在于研究海域的广阔,地形、岸线复杂多变,且近海海域一般都有河流汇合口,径流带来的影响不能忽略。
　　 本文以岛屿众多、岸线复杂,同时又是水上交通要道的伶仃洋为研究背景,以在建跨海大桥--港珠澳大桥为依托,在分析总结伶仃洋海域天然水动力特征的基础上,运用数值模拟的方法建立大、小两个数学模型,通过模型的模拟计算,分析研究了大桥的建设对伶仃洋水动力环境的影响程度及范围。
　　 同时,运用经验公式、半经验公式计算各通航孔和非通航孔桥墩的局部冲刷深度,并研究超细河床质对公式计算结果的影响;另外,通过改变来流的入射角,试图探讨来流夹角与局部冲刷深度的关系。
　　 针对跨海大桥工程复杂桥隧结构中出现的人工岛建筑,本文采用物理模型试验的方法进行试验研究。通过大量的试验数据,研究分析了人工岛周边流态及冲刷的变化。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 文献综述

1.3 本文主要研究内容

第二章 伶仃洋海区自然环境概述

2.1 地形地貌

2.2 水文条件

2.3 泥沙

第三章 伶仃洋水动力环境的数值模拟

3.1 数学模型的建立

3.2 计算范围及网格划分

3.3 模型的计算与验证

3.4 本章小结

第四章 跨海大桥数学模型的应用及其对水流影响的研究

4.1 工程概况

4.2 大桥数学模型的建立

4.3 跨海大桥对海区水动力环境影响的分析

4.4 本章小结

第五章 跨海大桥桥墩群局部冲刷的计算研究

5.1 桥墩的布置型式

5.2 桥墩周围水流行进流态分析

5.3 桥墩冲刷范围及形态研究

5.4 桥墩局部冲刷深度的计算

5.5 本章小结

第六章 人工岛周边水动力环境变化的试验研究

6.1 模型设计及验证

6.2 模型布置方案

6.3 鹅卵形人工岛对潮流的影响

6.4 鹅卵形人工岛附近泥沙冲刷变化

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表论文目录

附录B 攻读学位期间参加的科研课题项目