大连港太平湾港区波浪物理模型研究-论文.pdf

《大连港太平湾港区波浪物理模型研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第2期水道港口Vol-35No．22014年4月JournalofWaterwayandHarborApr．2014大连港太平湾港区波浪物理模型研究刘针，栾英妮(交通运输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，天津300456)摘要l通过波浪整体物理模型试验，对大连港太平湾港区起步工程港内波况和码头上水情况进行测定，并根据试验结果对平面布置进行优化。设计方案在w向波浪作用下，迎浪侧波浪直接穿过进港航道边坡进入港内，波浪在直立码头间发生来回反射，港内波高较大。设计方案在WSW向波

2、浪作用下，迎浪侧航道边坡对波浪的折射现象较w向明显，港内波浪的多次反射现象与w向时基本一致。优化方案一将迎浪侧进港航道边坡开挖，波浪折射到港外，港内波高减小。优化方案二北侧防波堤延长至874m，对港内的掩护优于优化方案一。优化方案三在优化方案一的基础上，将东侧码头外端1km码头型式改为高桩码头，在高水位时桩式结构的反射效果未得到充分发挥，低水位时反射效果略明显。关键词：波浪物理模型；波浪反射；波浪折射中图分类号：TV139．2；TV131．6文献标识码：A文章编号：1005—8443(2014)0

3、2—0130—05大连港太平湾港区位于长咀子和仙人岛岬角之间的太平角附近，地理位置约为121．8。E，39．95。N(图1)。规划港区依陆地岸线布置，面临的开敞海域为SW—W—N向，港区对外海来浪无岛屿等天然地形掩护，需对影响该港区建设的波浪动力条件进行研究。起步工程建设内容主要包括防波堤工程、航道工程和码头工程。通过开展波浪整体物理模型试验，对港内码头上水和泊稳情况进行研究，并为改善港池内各泊位的泊稳条件，进行平面布置的优化试验。‘平面布置由航道、防波堤和码头三大部分组成，其中码头岸线由斜边码头

4、岸线、西侧码头岸线、湾底码头岸线和东侧码头岸线组成，航道底高程自口门向港内分为一21．7m，一19．0m和一15．8ITI，外航道走向75。54～255。54，航道宽度290m，航道边坡1：5，口门处自然水深一6．5nl。设计方案码头均采用直立式结构，码头面高程+5．0m，平面布置和波高测点布置见图2，工程东西走向长度约为5．68km，南北走向长度约为3．36km。黑色圆点为测波点位置，1～5为起波点位置。根据试验结果对设计方案进行优化，优化方案一将进港航道北侧的边坡进行开挖；优化方案二将北侧防波

5、堤延长至874m；优化方案三在优化方案一的基础上东侧岸线从南端开始1km的码头结构型式由直立改成高桩。优化方案平面布置见图3。图2工程平面布置和测点布置图Fig．1LocationofprojectFig．2Planlayoutofprojectandlocationofmeasuringpoints收稿日期：2013—05—07；修回日期：2013—05—29作者简介：刘针(1979一)，女，河北省衡水人，工程师，主要从事港口航道及海岸工程研究。Biography：LIUZhen(1979一)，

6、female，engineer．2014年4月刘针，等大连港太平湾港区波浪物理模型研究13l3-a优化方案一(三)3-b优化方案二图3优化方案平面布置图Fig．3Planlayoutofoptimizationcase1试验的基本参数试验在交通运输部天津水运工程科学研究所综合试验厅的试验水池中进行n。]，试验水池长83m，宽43m，高0．45m。根据试验要求，结合试验场地及设备能力综合考虑，选取模型几何比尺为90，即波高比尺为9O，周期比尺为9．49，模型实际占地规模75m(长)x43m(宽)。模

7、型防波堤距离造波机均在6倍波长以上，以消除造波板二次反射对试验的影响，防波堤堤头与水池边界的距离亦超过5倍波长。模型边界设置了消波和导波设施，以消除不利于试验的波浪反射和扩散现象。模型中波浪由港池内可移动摇板式不规则波造波机产生，分别对WSW向和w向波表1W向试验波要素(模型值)浪进行模拟。由港池摇板式造波机产Tab．1TestwaveconditionofWdirection生JONSWAP谱不规则波，模型波高采用TK2008型动态波高测试系统进行测量，该系统采用电容式波高传感器自动采集并统计波

8、高与周期的结果。试验波要素依据(《大连港太平湾港区起步工程波浪数学模型研究》，天科院，2011)结果中提供的物理模型边界波要素进行试验。按照模型比尺对试验波要素进行了换算，试验波要素见表l和表2。模型比尺为90时，WSW和W向部分波高不满足规程中“不规则波有效波高应不小于2．0cm”的要求，凡不满足《波浪模型试验规程》要求的，一律按规程执行，波高值按照比波高进行换算。周期值不满足规程中“谱峰值周期不小于0．8s要求”的，对造波机的造波参数进行了修改，使谱峰值满足0．8s的要求，截掉