港珠澳大桥沉管隧道合拢口水动力条件数值模拟研究

港珠澳大桥沉管隧道合拢口水动力条件数值模拟研究

论文摘要

港珠澳大桥海底隧道采用沉管法施工,最终接头安装前会在两节沉管中间形成合拢口。龙口往往形成水流集中、流速急剧增加的现象,给最终接头的安装施工增加一定难度。本文通过建立沉管合拢口局部水域的3维水流数学模型,模拟了"水下龙口"区域特有的水流结构,分析了龙口水流流速与珠江口径流、潮差的相关关系。数值模拟研究结果表明:合拢口纵断面流速分布具有"表层大、底层小,落潮大、涨潮小"的分布特点;同级别径流条件下龙口水流随潮差的增大而增加,相同潮差条件下龙口水流会随上游径流量的增大而增加;最终接头安装使用的起重船距离龙口仅30 m,船头挑流作用使得龙口西侧局部水域流速急剧增加,但对龙口区域的水流条件影响较小。根据沉管合拢口区域的水动力条件数值模拟结果,论证了最终接头安装施工期间的外部水情条件与对应的时间窗口,为港珠澳大桥沉管隧道的最终贯通提供了技术支撑。

论文目录

  • 1 龙口水域概况
  • 2 基槽水域局部3维水流数学模型
  •   2.1 控制方程
  •   2.2 数学模型的离散
  •   2.3 计算范围及网格剖分
  •   2.4 模型验证
  • 3龙口处水动力条件模拟
  • 4 起重船对龙口的水流条件影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 何杰,高正荣,辛文杰

    关键词: 港珠澳大桥,沉管隧道,维水流模型,龙口,潮流

    来源: 工程科学与技术 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 南京水利科学研究院,水文水资源与水利工程科学国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划(2017YFC0405900)

    分类号: U459.5

    DOI: 10.15961/j.jsuese.201801413

    页码: 68-74

    总页数: 7

    文件大小: 1653K

    下载量: 188

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