河口海岸桥隧工程设计流速推算

潘军宁; 辛文杰; 何杰; 王红川

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

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河口海岸桥隧工程设计流速推算

潘军宁, 辛文杰, 何杰, 王红川

文章导航 > 水科学进展 > 2019 > 30(6): 845-853

潘军宁, 辛文杰, 何杰, 王红川. 河口海岸桥隧工程设计流速推算[J]. 水科学进展, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

引用本文:

潘军宁, 辛文杰, 何杰, 王红川. 河口海岸桥隧工程设计流速推算[J]. 水科学进展, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

PAN Junning, XIN Wenjie, HE Jie, WANG Hongchuan. Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

Citation:

PAN Junning, XIN Wenjie, HE Jie, WANG Hongchuan. Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

河口海岸桥隧工程设计流速推算

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

1.
南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京 210024;
2.
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, 江苏南京 210029

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC1404200）；国家自然科学基金资助项目（51520105014）

详细信息

作者简介:
潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

中图分类号: P753

Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts

1.
Key Laboratory of Port, Waterway and Sedimentation Engineering of the Ministry of Transport, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China;
2.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC1404200) and the National Natural Science Foundation of China (No.51520105014).

摘要: 跨海桥隧工程设计需要推算工程位置不同重现期设计流速，由于现场缺乏长期实测流速资料，设计流速推算存在很大困难。研究提出了采用不同重现期典型风暴潮过程推算河口海岸设计流速的数值模拟方法，对河口地区考虑洪水径流与风暴潮流的耦合。在依据澳门验潮站1925—2003年实测潮位资料分析珠江口海域风暴潮过程特征的基础上，结合潮位和潮差年极值频率分析结果构建了不同重现期典型风暴潮潮型。采用平面二维水动力数学模型模拟了不同重现期风暴潮和上游一般洪水组合条件下珠江口水域的流场，得出港珠澳大桥沿线各控制点处设计流速。
- 跨海桥隧 /
- 设计流速 /
- 风暴潮 /
- 数值模拟
Abstract: During the design process of sea-crossing bridges and tunnels,it is necessary to estimate the design flow velocities at different recurrence periods for the project location. However,the lack of on-site long-term flow observation data makes such estimations very difficult. Based on typical storm surge processes with different return periods,a numerical method was proposed for estimating design flow velocities for estuaries and coastal areas,for which the coupling of flood runoff and storm tidal currents was considered for the estuarine areas. According to the measured tide level data from the Macao tide station from 1925 to 2003,the characteristics of historical storm surge processes in the Pearl River estuary were analyzed,and typical storm surge processes of different return periods were obtained based on the results of the analysis of annual extreme frequencies of tidal levels and tidal ranges. Then,a horizontal two-dimensional hydrodynamic numerical model was established to simulate the flow field in the Pearl River estuary under the combined conditions of storm surges with different return periods and general upstream flooding. With such a model,design flow velocities at control points along the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge were determined.
- sea-crossing bridge tunnel /
- design flow velocity /
- storm surge /
- numerical simulation

[1]	假冬冬, 王远见, 江恩惠, 邵学军, 张幸农. 小浪底水库淤积形态数值模拟 . 水科学进展, 2020, 31(2): 240-248. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.010
[2]	侯精明, 李钰茜, 同玉, 刘菲菲, 马利平, 梁行行. 植草沟径流调控效果对关键设计参数的响应规律模拟 . 水科学进展, 2020, 31(1): 18-28. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.01.003
[3]	王璐阳, 张敏, 温家洪, 种振涛, YE Qinghua, KE Qian. 上海复合极端风暴洪水淹没模拟 . 水科学进展, 2019, 30(4): 546-555. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.04.010
[4]	杨氾, 潘军宁, 王红川. 考虑极端天气时港珠澳大桥人工岛设计波浪要素——I.数值模拟中不利台风路径选取 . 水科学进展, 2019, 30(6): 892-901. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.013
[5]	龚政, 黄诗涵, 徐贝贝, 朱思谕, 张岩松, 周曾. 江苏中部沿海潮滩对台风暴潮的响应 . 水科学进展, 2019, 30(2): 243-254. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.009
[6]	张金善, 殷成团, 张然, 熊梦婕, 王乃瑞. 中国沿海登陆热带气旋活动特征分析 . 水科学进展, 2018, 29(6): 759-767. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.06.001
[7]	龚政, 白雪冰, 靳闯, 赵堃, 周曾, 张长宽. 基于植被和潮动力作用的潮滩剖面演变数值模拟 . 水科学进展, 2018, 29(6): 877-886. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.06.013
[8]	侯精明, 郭凯华, 王志力, 荆海晓, 李东来. 设计暴雨雨型对城市内涝影响数值模拟 . 水科学进展, 2017, 28(6): 820-828. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.003
[9]	徐国宾, 孟庆林, 苑希民. 含盐风暴潮溃堤洪水数值模拟及风险分析 . 水科学进展, 2016, 27(4): 609-616. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.016
[10]	房克照, 刘忠波, 邹志利, 孙家文, 尹继伟. 波生沿岸流数值模拟 . 水科学进展, 2013, 24(2): 258-265.
[11]	朱军政, 于普兵. 钱塘江河口杭州湾风暴潮溢流计算方法研究 . 水科学进展, 2009, 20(2): 269-274.
[12]	王军, 赵慧敏. 河流冰塞数值模拟进展 . 水科学进展, 2008, 19(4): 597-604.
[13]	毛萌, 任理. 有效参数的幂平均算法对农田尺度阿特拉津淋溶动态数值模拟的影响 . 水科学进展, 2005, 16(2): 222-232.
[14]	李福田, 刘沛清, 马宝峰. 高拱坝宽尾墩三维流场数值模拟 . 水科学进展, 2005, 16(2): 185-188.
[15]	邓军, 许唯临, 杨忠超, 曲景学. 基岩冲刷的数值模拟 . 水科学进展, 2005, 16(1): 47-51.
[16]	戴会超, 王玲玲. 淹没水跃的数值模拟 . 水科学进展, 2004, 15(2): 184-188.
[17]	吴作平, 杨国录, 甘明辉. 河网水流数值模拟方法研究 . 水科学进展, 2003, 14(3): 350-353.
[18]	谭维炎, 施勇. 浅水障碍绕流的数值模拟 . 水科学进展, 1999, 10(4): 351-361.
[19]	毛晓敏, 杨诗秀, 雷志栋, 何长德, 周凯. 叶尔羌河流域裸地潜水蒸发的数值模拟研究 . 水科学进展, 1997, 8(4): 313-320.
[20]	马振海. 黄河倒灌渭河的数值模拟 . 水科学进展, 1995, 6(3): 211-217.

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河口海岸桥隧工程设计流速推算

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

1. 南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京 210024;

2. 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, 江苏南京 210029

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2017YFC1404200）；国家自然科学基金资助项目（51520105014）

作者简介:
潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

收稿日期: 2019-01-01
刊出日期: 2019-12-25

中图分类号: P753

关键词:

跨海桥隧 /

设计流速 /

风暴潮 /

数值模拟

摘要: 跨海桥隧工程设计需要推算工程位置不同重现期设计流速，由于现场缺乏长期实测流速资料，设计流速推算存在很大困难。研究提出了采用不同重现期典型风暴潮过程推算河口海岸设计流速的数值模拟方法，对河口地区考虑洪水径流与风暴潮流的耦合。在依据澳门验潮站1925—2003年实测潮位资料分析珠江口海域风暴潮过程特征的基础上，结合潮位和潮差年极值频率分析结果构建了不同重现期典型风暴潮潮型。采用平面二维水动力数学模型模拟了不同重现期风暴潮和上游一般洪水组合条件下珠江口水域的流场，得出港珠澳大桥沿线各控制点处设计流速。

English Abstract

Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts

1. Key Laboratory of Port, Waterway and Sedimentation Engineering of the Ministry of Transport, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China;

2. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No.2017YFC1404200) and the National Natural Science Foundation of China (No.51520105014).

Received Date: 2019-01-01
Publish Date: 2019-12-25

Keywords:

Abstract: During the design process of sea-crossing bridges and tunnels,it is necessary to estimate the design flow velocities at different recurrence periods for the project location. However,the lack of on-site long-term flow observation data makes such estimations very difficult. Based on typical storm surge processes with different return periods,a numerical method was proposed for estimating design flow velocities for estuaries and coastal areas,for which the coupling of flood runoff and storm tidal currents was considered for the estuarine areas. According to the measured tide level data from the Macao tide station from 1925 to 2003,the characteristics of historical storm surge processes in the Pearl River estuary were analyzed,and typical storm surge processes of different return periods were obtained based on the results of the analysis of annual extreme frequencies of tidal levels and tidal ranges. Then,a horizontal two-dimensional hydrodynamic numerical model was established to simulate the flow field in the Pearl River estuary under the combined conditions of storm surges with different return periods and general upstream flooding. With such a model,design flow velocities at control points along the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge were determined.

潘军宁, 辛文杰, 何杰, 王红川. 河口海岸桥隧工程设计流速推算[J]. 水科学进展, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

引用本文:

潘军宁, 辛文杰, 何杰, 王红川. 河口海岸桥隧工程设计流速推算[J]. 水科学进展, 2019, 30(6): 845-853. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

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河口海岸桥隧工程设计流速推算

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

作者简介: 潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts

计量

出版历程

河口海岸桥隧工程设计流速推算

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.008

1. 南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京 210024; 2. 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, 江苏南京 210029

作者简介: 潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

English Abstract

Estimation of design flow rates for bridge and tunnel engineering for estuaries and coasts

1. Key Laboratory of Port, Waterway and Sedimentation Engineering of the Ministry of Transport, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China; 2. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China

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作者简介:
潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

1. 南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京 210024;

2. 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, 江苏南京 210029

作者简介:
潘军宁(1970-),男,安徽无为人,教授级高级工程师,博士,主要从事河口海岸工程水动力研究。E-mail:jnpan@nhri.cn

1. Key Laboratory of Port, Waterway and Sedimentation Engineering of the Ministry of Transport, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China;

2. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China