背景:
阅读新闻

海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D简介与应用

[日期:2005-10-14] 来源:中国水资讯网:天津水运工程科学研究所  作者: [字体: ]
中国水资讯网——水利新闻中心 http://news.cjk3d.net/
      本研究从工程应用角度出发,以解决实际工程问题为目的,针对海岸河口海区的特点,在多年从事海岸河口“五场”数学模型研究工作及《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程》的基础上,通过对海岸河口数学模型进行“六化”改进和完善,即:系统化、合理化、实用化、通用化、软件化、品牌化,推出海岸河口多功能“五场”品牌化二维数学模型软件包,该软件包的中文名取为“天科”,英文名取为TK-2D,其中2D指二维。
      TK-2D是多功能数模软件包,由主模块和辅助模块组成。主模块包括五个子模块,即“五场”:波浪场数学模型软件、(考虑和不考虑波浪及其破碎作用的)潮流场数学模型软件、盐度场数学模型软件、悬沙场数学模型软件和地形冲淤场数学模型软件;辅助模块包括前处理软件、后处理软件和动态显示制作软件。辅助模块实现了窗口菜单操作。
1. TK-2D的技术特点
    (1)TK-2D是个多功能程序软件包,可以解决海岸河口涉及到“五场”(波浪场、潮流场、盐度场、悬沙场及地形冲淤场)的实际工程问题,是对《海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程》“三场”(潮流场、悬沙场、地形冲淤场)模型的充实和改进;
    (2)TK-2D中的大范围波浪场模型既有规则波模型和不规则波模型,适合大面积水域的波浪场计算;小范围波浪场模型为基于Boussinesq方程的波浪场数学模型,该模型可以较精细地模拟海岸工程遇到的大多数波浪现象,适宜于港区和航道波浪问题的研究;
    (3) TK-2D考虑了波流盐共同作用下的泥沙运动(在潮流数学模型中考虑了波浪及其破碎作用,在泥沙挟沙力公式中考虑了波浪因子,考虑了盐度对悬沙沉速的影响),能反映“波浪掀沙、潮流输沙”的泥沙运动机制;
    (4)TK-2D中的潮流场、盐度场、悬沙场、地形冲淤场都使用两种网格,即矩形网格和三角形网格,可以方便有效地解决海岸河口地区很多实际工程问题。
    (5)TK-2D辅助模块包括前处理软件、后处理软件和动态显示制作软件,已经实现了窗口菜单操作。
    (6)网格处理技术成熟可行有特色,系数和参数选取合理、恰当。
2、TK-2D与国际同类软件的比较:
    与国际同类软件(MIKE21等)相比,TK-2D具有如下优势:
    (1) TK-2D是拥有自主知识产权的国产行业品牌软件;
    (2)TK-2D拥有源程序代码,特别是主模块源程序代码,国际品牌软件只提供可执行软件,不提供源程序,当应用遇到问题时不容易解决;
    (3) TK-2D运行环境简单,主模块在装有Fortran编译系统的PC机上即可运行,在装有Windows 98以上版本操作系统和Fortran编译系统的PC机上可自由运行主模块和辅助模块,无需安装;
    (4) TK-2D是多功能数模软件:考虑了波浪对潮流的作用;考虑了盐度对泥沙絮凝的作用;考虑了“波浪掀沙、潮流输沙”的泥沙运动机制;
    (5) TK-2D中的悬沙场软件和地形冲淤场软件优于国际同类软件:我国是泥沙大国,我国的泥沙研究及数学模型水平处于国际领先水平;
    (6)TK-2D是在多年不间断的探索和实践经验基础上逐步提高与完善而成,是成熟的“五场”数模软件,可以解决海岸河口地区与“五场”有关的很多实际工程问题,在解决国内海岸河口工程问题上比国际同类软件更方便、更适合。
3、TK-2D软件包在国内外港口的应用:
    TK-2D已经在国内外若干个工程项目中获得了成功应用,解决了大量的实际工程问题。
    (1)TK-2D在若干个国内外港口、航道的规划、新建与扩建工程中获得了应用,研究的主要港口有:上海洋山深水港区、天津港、广州港南沙港区、伶仃洋深水航道、大连港、宁波港、北仑港、福州港、汕头港、汕尾港、北海港、钦州港、东鹏港、深圳港、湛江港、茂名港、丹东港、庄河港、营口港、秦皇岛港、京唐港、黄骅港、东营港、潍坊港、山东龙口港、连云港、湛江港外航道、泉州港、海南洋浦港、海南海口港、海南三亚港、温州深水港、台州港、温州中心渔港,天津中心渔港,巴基斯坦Gwadar港等等。
    (2)TK-2D在若干个电厂煤港工程和电厂、核电站取水口泥沙问题研究中获得了应用,研究的主要电厂有:华能神州电厂、胜利油田自备电厂、台山电厂、珠海电厂、新会电厂、潮州电厂、汕尾电厂等电厂煤港的泥沙淤积以及黄岛电厂、连云港核电站、福建惠安核电站、广东阳江核电站和岭奥核电站取排水工程等等。
    (3)TK-2D在岸边及河口围垦工程研究中获得了应用,研究的主要工程有:伶仃洋西滩围垦工程、温州浅滩围涂工程、洞头岛北岙后涂围垦工程、江苏如东岸边围垦工程等等。
    (4)TK-2D在人工岛工程研究中获得了应用,研究的主要工程有:北海银滩人工岛工程、江苏如东西太阳沙人工岛工程
    (5)TK-2D在河口整治工程研究中获得了应用,研究的主要工程有:马来西亚达道河和科美纳河河口航道整治工程,椒江口河口航道整治工程、瓯江口南口封堵工程
    (6)TK-2D在抛泥问题研究中获得了应用,研究的主要工程有:伶仃洋航道挖泥水抛区选择问题、黄骅港抛泥问题、上海洋山港抛泥问题。
    (7)TK-2D在闸下淤积问题研究中获得了应用,研究的主要工程有:上海蕴藻浜闸下淤积问题等。
    (8)TK-2D在桥墩冲刷问题研究中获得了应用,研究的主要工程有:江苏如东人工岛陆岛连堤引桥工程桥墩冲刷问题。
大量工程实践证明, TK-2D是实用的、有效的数学模型软件,能够解决海岸河口的港口航道、海岸工程、水利工程中的很多实际工程问题。
 
     联系人:总工 张华庆博士                电话:022-59812365
     联系人:     李孟国博士                电话:022-59812375
收藏 推荐 打印 | 录入:cjk3d | 阅读:
本文评论   [发表评论]   全部评论 (0)
热门评论