【发布单位】 交通行业重点实验室
【作者】 
【发布日期】 2006-03-13
 
 
完成单位：交通部天津水运工程科学研究所－工程泥沙交通行业重点实验室

完成形式：独立完成

成果鉴定时间：2005年9月11日

参加研究的主要人员名单：李孟国、张华庆、陈汉宝、李蓓、张征、赵冲久、蒋厚武、杨华、杨树森、郑宝友、吴以喜、曹祖德、谷汉斌、孙精石、赵洪波

成果主要内容：

1.主要技术内容

海岸河口多功能数学模型软件包TK-2D是交通部天津水运工程科学研究所在多年从事海岸河口数学模型研究技术和经验积累的基础上，通过对海岸河口数学模型进行不断的改进完善推出的海岸河口多功能“五场”品牌化数学模型软件。TK-2D是我国水运工程行业第一个拥有自主知识产权的软件包,是我国拥有自主知识产权的国产行业品牌软件，拥有完全的源程序代码。

TK-2D是多功能数学模型软件包，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。

2．技术特点适用范围

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。

适用范围

TK-2D可以解决海岸河口地区很多与“五场”有关的实际工程问题，这些实际工程问题有：

(1)河口、海岸和海湾的波浪场、潮流场、盐度场、悬沙场、冲淤场模拟；

(2)港口、航道的规划、新建与扩建工程中的波、流、盐、沙、冲淤问题；

(3)电厂煤港工程和电厂、核电站取水口泥沙问题；

(4)岸边及河口围垦工程的波、流、盐、沙、冲淤问题；

(5)人工岛工程的波、流、盐、沙、冲淤问题；

(6)河口整治工程的波、流、盐、沙、冲淤问题；

(7)抛泥问题的泥沙扩散问题；

(8)闸下淤积问题；

(9)桥墩冲刷问题；

(10)一切物质的输移扩散(污染物、氯度、COD等等)；

(11)电厂温排水扩散

(12)河流、水库、湖泊中的流场计算；

(13)河流、水库、湖泊中的泥沙问题(当泥沙粒径均匀时)。

3. 已应用情况

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：丹东港、庄河港、大连港、营口港、秦皇岛港、京唐港、天津港、黄骅港、东营港、潍坊港、山东龙口港、连云港、上海洋山港、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、广州港南沙港区、伶仃洋深水航道、湛江港、茂名港、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。