开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法，采用数值仿真的方法，应用mike21软件进行模拟分析计算，数值模拟采用基于单元中心的有限体积法对二维浅水控制方程进行离散求解；数值模拟模型的空间离散是用有限体积法，将计算区域划分为若干网格，通过控制方程求解将互相重叠的统一体生成离散的网格，采用Mike21里提供的三角形网格进行计算，在mike21水利分析软件中，建立二维水动力模型，然后调用泥沙输运模块，建立整个外部环境的模型，输入外部环境因素的参数进行模拟运算分析，得出目标输出，通过模拟结果和实例分析对比，印证数值模拟计算在疏浚吹填工程中应用的准确性。

【技术实现步骤摘要】
开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法
本专利技术涉及工程施工
，具体涉及一种开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法。
技术介绍
随着社会的不断发展和进步，环境问题越来越被世人所关注，沿海疏浚吹填施工作为我国工程建设领域中重要的组成部分之一，其对环境的影响不容小觑，因此加强对疏浚施工过程控制，减少对环境的影响，对于当前疏浚吹填行业尤为重要。如何用有效的手段和工具去减少或者避免疏浚吹填造地带来的环境影响，是行业共同努力的目标。疏浚吹填施工工序相对较为简单，挖运吹的过程中，挖和运通过施工设备都能有效的控制，而在吹填施工时，无法了解吹填形成的流场对围堰的影响，也无法确定吹填泥沙的最终流向和堆积形状，现有手段只能通过更改管线位置来改变泥沙的大致走向，很大程度上是管理上的空白，吹填过程管控手段较少，且只能事后调整。疏浚施工行业在新技术的应用和管控上面一直落后其他行业，水动力和泥沙运动分析在国内仅有大型研究机构或者学校科研团队才具有专业的实力，在实际承接项目中，不论从时间或者经济成本上，都无法及时地委托相关机构去进行专项的研究分析。疏浚吹填属于高成本高产出的行业，施工管控尤其重要，采用用更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法，其特征在于：该数值模拟方法采用数值仿真的方法，应用mike21软件进行模拟分析计算，数值模拟采用基于单元中心的有限体积法对二维浅水控制方程进行离散求解；数值模拟模型的空间离散是用有限体积法，将计算区域划分为若干网格，通过控制方程求解将互相重叠的统一体生成离散的网格，采用Mike21里提供的三角形网格进行计算，在mike21水利分析软件中，建立二维水动力模型，然后调用泥沙输运模块，建立整个外部环境的模型，输入外部环境因素的参数进行模拟运算分析，得出目标输出，通过模拟结果和实例分析对比，印证数值模拟计算在疏浚吹填工程中应用的准确性。

【技术特征摘要】
1.一种开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法，其特征在于：该数值模拟方法采用数值仿真的方法，应用mike21软件进行模拟分析计算，数值模拟采用基于单元中心的有限体积法对二维浅水控制方程进行离散求解；数值模拟模型的空间离散是用有限体积法，将计算区域划分为若干网格，通过控制方程求解将互相重叠的统一体生成离散的网格，采用Mike21里提供的三角形网格进行计算，在mike21水利分析软件中，建立二维水动力模型，然后调用泥沙输运模块，建立整个外部环境的模型，输入外部环境因素的参数进行模拟运算分析，得出目标输出，通过模拟结果和实例分析对比，印证数值模拟计算在疏浚吹填工程中应用的准确性。2.根据权利要求1所述的开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法，其特征在于：根据工程需求，使用者首先选择水动力模块进行水力特性模拟，再选择其中的一个或者几个模块进行模拟得到工程所需数据，若工程需计算海床泥沙淤积，则应首先选着水动力模块对施工海域进行水力特性的模拟，再选择非黏性泥沙模块对其海床的泥沙情况进行模拟，同时引用环境参数，模拟分析得到目标结果。3.根据权利要求1所述的开阔水域疏浚吹填泥沙成型的数值模拟方法，其特征在于：所述mike21软件进行模拟分析计算的方法为：模拟目标，根据上述施工目标和施工方法，在模拟前需要对施工目标进行详细分析，明确本次模拟想要得到的结果，设定模拟目标；模拟固定时间内持续吹填施工情况下，疏浚吹填泥沙在水文和外部因素的影响下，是否能形成一定厚度沙堆；在确定泥沙能够堆积的情况下，模拟疏浚吹填施工一定时间后，泥沙最终在海床的成型情况；在确定泥沙形成堆积后，停止砂源供应，模拟已吹填形成的沙堆受水文和外部因素的影响，最终在海床的成型情况；在形成沙堆后，模拟沙堆附近水域流场情况；模拟方法，模拟过程采用最不易成型的情况下的环境参数进行模拟，并通过调整可变的施工参数，得出最符合现场要求的施工方法，将根据现场实际情况，分别对施工前后的情况进行模拟，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小迟，朱文博，李焯鹏，
申请(专利权)人：长江武汉航道工程局，
类型：发明
国别省市：湖北,42