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第Ⅰ篇 概述3

1 研究背景3

2 研究现状5

2.1 港珠澳大桥工程进展5

2.2 天科院参与的主要工作5

3 涉海工程主要问题和技术6

3.1 对珠江口水沙的影响6

3.2 西人工岛工程6

3.3 沉管下潜与对接7

4 主要工作及技术创新点8

4.1 主要工作8

4.2 创新点9

5 资料依据11

5.1 水文资料11

5.2 地形资料11

5.3 底质资料12

本篇参考文献13

第Ⅱ篇 自然条件19

1 水动力特征19

1.1 径流和输沙19

1.2 潮汐19

1.3 潮流22

1.4 波浪39

2 泥沙特征40

2.1 含沙量40

2.2 底质43

3 盐度分布特征47

4 伶仃洋海域岸滩演变分析51

4.1 近百年来伶仃洋滩槽演变基本特征51

4.2 近30年来伶仃洋滩槽演变特征53

4.3 桥区附近滩槽演变特征65

5 基本结论70

本篇参考文献73

第Ⅲ篇 港珠澳大桥对珠江口港口、航道影响研究77

1 二维潮流悬沙数学模型研究77

1.1 二维潮流数学模型77

1.2 二维悬沙数学模型78

1.3 地形冲淤数学模型79

1.4 计算域的确定、网格剖分、有关参数的确定及处理技术80

1.5 模型验证84

1.6 工程海区现状流场分布105

1.7 工程方案计算及结果分析108

2 人工岛及桥墩局部动床冲刷物理模型试验研究133

2.1 模型设计133

2.2 人工岛定床模型潮流验证137

2.3 人工岛定床模型潮流试验138

2.4 人工岛动床模型冲刷试验147

2.5 桥墩动床模型试验151

3 潮流泥沙动床整体物理模型试验研究155

3.1 模型比尺确定155

3.2 潮流验证试验157

3.3 潮流方案试验168

3.4 动床泥沙试验180

4 基本结论204

本篇参考文献205

第Ⅳ篇 施工篇之一：西人工岛工程209

1 二维潮流数学模型研究209

1.1 二维潮流数学模型的建立与验证209

1.2 数值模拟计算及结果分析217

1.3 主要结论262

2 西岛钢圆筒施工期局部动床物模试验研究264

2.1 模型设计264

2.2 潮流验证试验271

2.3 动床泥沙方案试验273

2.4 综合论证对比分析288

2.5 主要结论292

本篇参考文献294

第Ⅴ篇 施工篇之二：岛隧掩护工程297

1 概述297

1.1 研究目的297

1.2 试验方案297

2 数值模拟计算及结果分析300

2.1 掩护体方案实施前潮流场计算300

2.2 掩护体方案实施后潮流场计算302

2.3 掩护沉管E1段所需掩护体长度计算309

2.4 沉管E1和E2回填防护实施后计算314

2.5 主要结论325

3 潮流定床物理模型试验研究327

3.1 基槽开挖及沉管方案布置327

3.2 试验工况328

3.3 方案试验结果分析331

3.4 主要结论341

本篇参考文献342

第Ⅵ篇 施工篇之三：管节沉放工程345

1 概述345

1.1 研究目的345

1.2 方案1布置345

1.3 研究内容346

2 恒定流方案试验347

2.1 试验基本条件347

2.2 试验结果分析348

2.3 综合对比分析360

3 潮流方案试验362

3.1 试验基本条件362

3.2 流速平面分布试验结果分析362

3.3 槽内沿程流速分布试验结果分析368

3.4 综合对比分析381

4 边坡稳定试验383

4.1 试验工况及边界383

4.2 E2管节边坡稳定性试验384

4.3 E3管节边坡稳定性试验386

5 补充方案试验388

5.1 试验内容388

5.2 方案布置388

5.3 流场变化390

5.4 恒定流流速变化393

5.5 潮流流速变化399

5.6 小结404

6 基本结论406

本篇参考文献408