内河船行波浪观测方法的设计和实施-论文.pdf

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1、第51卷第3期港工技术V01．5lNo．32014年6月总第218期PortEngineeringTechnologyApr．2014TotM218内河船行波浪观测方法的设计和实施洪剑，江木春(中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉430071)摘要：本文提出了内河航道船行波浪观测的一种方法，描述了该方法的主要步骤，用工程实例证实了其适用性和可行性。关键词：内河航道；船行波浪；观测方法中图分类号：U661．1文献标志码：A文章编号：1004—9592(2014)03—0076—03DesignandApplicationofShipWaveObservationMetho

2、dinInlandWaterwayHongJian，JiangMuchun(CCCCSecondHarbourConsultantsCo．，Ltd．，WuhanHubei430071，China)Abstract：Anobservationmethodisputforwardfortheshipwaveininlandwaterway，mainstepsofthemethodaredescribed，anditsapplicabilityandfeasibilityareprovedbyengineeringexamples．Keywords：inlandwaterwaycha

3、nnel；shipwaves；observationmethod长湖申线浙境段航道宽30．0～100m，航道水深渐减小，波高逐渐增大，到了波浪破碎区外不远处，2．06．0m左右，水深浅，而过往船只在繁忙季节日波浪的波峰尖起，波谷变坦而宽，当深度减少到一定交通量上万只，现有的岸坡形式，为T型块石砌岸，程度或到护岸时，波峰变得过分陡而不稳定，于是出大部分护岸破坏严重。本航道工程设计要求对船行现各种形式的波浪破碎。船行波在运动过程中，受波浪进行观测，测出船行波的各要素，以便设计人员水下地形和护岸的影响而产生折射、反射和绕射以计算水动力对护岸作用和影响。及破碎等作用，对近岸的泥沙运动、

4、淤积和护岸侵蚀1船行波的特性变形有重要的作用，长湖申线浙境段航道建设工程，船行波即是因船舶航行而激起的波浪，其形成绝大部分护岸破坏，其主要原因是船行波浪对岸的是由船体运动时对水的排挤，产生水质点运动的综冲刷，因此测量船行波对航道两岸的设计具有重要合作用，其运动可视为二维简单推进波，由于水深不意义，是设计人员研究和考虑的重要因素。大，主要是以椭圆余弦波为主。护岸结构设计需要对内河航道船行波浪进行观船行波的运动形态是一个复杂的过程，大体跟测，主要测出船行波的波浪要素是波长、波向、波高、水深条件有关，在波长一半以上水深区，波浪运行是波速、频率和波浪周期，同时要测量形成船行波的行按规律

5、的，当波浪到第一次“触底”的时候，这时的水船航速、行船至岸的距离，并记录行船的吨位，测时深约为波长的一半，随着水深的减少，波长和波速逐水流的流速、波峰顶、风速、风向和潮汐等要素值，及其他周围行船和水面杂物情况。收稿日期：2014—04—2O作者简介：洪剑(1968一)，男，高级工程师，主要从事港口工程勘察2船行波测量方法的基本思路方面的工作。在充分研究船行波的特性及其作用后，为了测第3期洪剑，等：内河船行波浪观测方法的设计和实施·77·得设计所需要的船行波的要素，分析现行的测波方同一束船行波通过．s和5。的时间和。，即可计法如浪龙、ADCP等测量方法，均不适合内河浅水船算出船行

6、波的横波波速横=．sB／，船行波的纵波行波测量，需采用非常规的其他的方法完成船行波波速纵：sD／。，这就可以计算出观测处的平均波测量项目。经探讨和研究可采用以简单的数学模型速(纵+横)，据tana=V~／V纵，可算出相应的波和简易的测量设备完成的一种方法。其方法的基本向角a=arctan(横／纵)。注意这里的波速指的这个思路：波高测量可以通过水位观测的方法，测出同一观测辖区的平均值。波向是指与船行波纵向(AD)波浪的波峰和波谷通过水尺最高和最低读数值求得的夹角，如果需要坐标角可以根据A、B和D的坐标即肚H峰一H谷；波周期可以通过测出相邻两波峰(或方位角计算出来。波谷)通过同一位

7、置的时间求得；波速测量可以通3．2船行波波高测量过测出同一船行波浪通过已知距离的时间就可以计船行波波高是通过观测同一束船行波的波峰算波速；波长根据波速和周期计算k=vxT；波向和波谷经过同一观测桩A(或B)的水位日峰和水位测量可以通过测出同一波浪的纵向和横向的波速计日谷求得的，船行波波高日峰一日谷，如图2所示。算出来，即波向a,=arctan(V横／V纵)。水尺L周期【3内河航道船行波浪测量方法波峰1内河船行波测量分解如图I。警弼摩静水面／＼簧／I．{谷图2船行波波高及周期立面示意3．3船行