【摘 要】
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港口平面布置中常用的布置形式为挖入式港池。由于挖入式港池为典型的盲肠河段，港池内普遍存在回流运动。从主流扩散的泥沙进入港池，在港池口门附近以及港池内淤积，对港池正常运营造成影响。目前对挖入式港池淤积问题的研究主要从水流运动特性间接分析泥沙淤积机理，由于挖入式港池内水体为水、沙混合相流体，因此只有采用精确的模型才能真实的反应港池内水流运动特性，同时亦能从泥沙淤积的角度认识港池淤积机理。
本文主要工作如下：
(1)通过Mike建立挖入式港池二维水流数值模型，对不同挖入式港池的形式和水流工况
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港口平面布置中常用的布置形式为挖入式港池。由于挖入式港池为典型的盲肠河段，港池内普遍存在回流运动。从主流扩散的泥沙进入港池，在港池口门附近以及港池内淤积，对港池正常运营造成影响。目前对挖入式港池淤积问题的研究主要从水流运动特性间接分析泥沙淤积机理，由于挖入式港池内水体为水、沙混合相流体，因此只有采用精确的模型才能真实的反应港池内水流运动特性，同时亦能从泥沙淤积的角度认识港池淤积机理。
本文主要工作如下：
(1)通过Mike建立挖入式港池二维水流数值模型，对不同挖入式港池的形式和水流工况，进行水流特性分析。河床演变模型的求解涉及到初值条件设定、边界条件设定、干湿边界处理、水工建筑物的处理四个方面，最后得到河床演变模型和泥沙输送模型。
(2)通过Flow-3D建立三维水流数值模型，模型的建立包括N-S连续方程、N-S动量方程、自由液面处理、紊流模型四个方面，采用离散化和迭代的方法进行模型的求解，获得水流压力场和速度场。
(3)进行游埠、罗洋、女埠、洲上挖入式港池三维水流结构分析。基于实际数据设置边值条件、初始条件、工况，其中游埠、罗洋、洲上挖入式港池均采用30°、60°、90°方案，女埠挖入式港池采用25°、45°、90°方案。对比分析不同方案的港池水深、表面流速分布和港池内三维流线。对于不同港池，回流大多在口门附近形成，形态多接近于椭圆。一部分水体分流后在离心力、重力作用下形成径向比降，形成径向环流。
(4)对各河段进行概化来水来沙的悬移质冲淤变形模拟，进行年际冲淤和多年泥沙冲淤趋势分析，确定其主要落淤部位，选定合理备选港址。对游埠、罗洋、女埠、洲上港池的不同方案进行泥沙淤积比较，分析其落淤机理，并选定落淤最小方案。对于顺直形、微弯凸岸河型，港池轴线角度越小，落淤量越小；对于微弯凹岸河形，落淤量与港池轴线角度无明显关系。
(5)研究和对比不同河段各方案的落淤厚度与集中落淤区，探明泥沙落淤机理。发现：港池三维水流旋涡与泥沙落淤部位一致，认为港池悬沙落淤机理为旋涡紊动耗散消能。最后提出挖入式港池的最优布置方案与减淤关键技术。
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