广东省某渔港整治工程波浪数值计算报告

PAGExx省xx渔港整治工程波浪数值计算研究报告xx大学怖xx什国家重点实验专室xx年xx月济鹰涛项目名称懒：绩葡xx恒省露xx妹渔港整治工程沉售崖凉文胀波浪数值计算粮研究桂实验室负责谣人散:舟教授南项目负责人瞒：米圣教授教授崖栗执及习谦参加人员办：础签报告编写洽：削铅报告审核充：湖舒旋教授目录前言数值计算目的进计算条件和计卷算内容计算条件设计潮位妻波浪方向和波粮浪要墙素计算内容锡配夹拦沙防波堤方寨案比选词柱决不同工程阶段盲港域设计波高肠和港内波况计休算凶港内波况计算吴的数值模式计算软件润波浪计算数值由模式免五、波浪数值肌计算结果货跪萄拦沙防波堤设瘦计方案比选的孔波浪数值计算缴馋一期工程阶段写的波浪数值计框算缝一期工程阶段决、更5较0杯年一遇波浪的背设计波要素训一期工程阶段巴、港内波况计饮算崇扣二期工程阶段巷的波浪数值计并算菌5.3.部1辰二期工程阶段丸、曾5倍0损年一遇波浪的滩设计波要素卖5.3.松2久二期工程阶段冰、港内波况计望算六、结论前言遵鱼受况xx撑省铸xx熄政府的委托，萝xx满大学琴xx比国家重点实验易室承担了薪xx习渔港整治工程扮港内波况计算饮的研究工作。巨本试验所需原斩始资料和技术回要求，均由得xx是省赞xxxx赢设计院提供。起二、数值计算祖目乱的丝鸟xx园渔港位于蹲xx江西海岸、沉xx野的东北部，海绸上南距匙xx难港、登xx康港分别签为集1病0扰海里筒、典2视1蛮海里，北距列xx仁港引2留0慨海里，即东经源xx桃、北纬伍xx猛，港域现状如究图闯1输所示。持xx哗渔港靠近北部街湾渔场，从地染理位置、自然敞条件和渔业发阿展速度来看，拳各方面均有良慨好的条件。但鞋由于港口码头墙泊位不足，且隐无防波堤掩护挎，随着渔船及公渔业辅助船只投向大型化发展董，现有码头设稼施不能满足渔贼船靠泊、装卸获作业的正常需仰要，因此，渔确港的规划和扩陕建是迫切和必斑要的。代评惰基于监xx蒸渔港整治工程别的总体规划方进案，在对渔港葡泥沙、波浪及利气象状况等前气期分析研究工铜作的基础上，言拟修建双环抱镇式的拦沙防波股堤属，铜减少港内泥沙初淤积和改善港荡内的泊稳条件潮，辱并扩建码头泊胜位和开疏浚航道，以溉达到船只能正宴常进港作业。撞考虑到工程量醋和工程经费，卧上述规划方案篇分做两步实施贫，拔一期工程阶段驳：扩建码头泊饱位，斤连接现有卸鱼游码头建成清700m遮长的拦沙防波宫堤（后文简鲁称裕“倦南匪堤招”之），并疏浚进公港航道和开挖钳港池；芒二期工程阶段弱：橡连接北端岸壁委建成致550m析长的拦沙防波舞堤（后文简垃称翻“已北厉堤此”醉）。二期工程堪竣工后，南北拉两条防波拦沙倘堤环抱陕xx树渔港，为渔港享提供瞧4以0锻万祸平方米的掩护越水域。飞现拟笔对膏xx蔬渔港整治工程决的港内波况苹进行违数值计算，在波两条拦沙防波嫩堤的三种平面咳布置方案中，嚷通过比选、优幕化，确定两条百拦沙防波堤的径推荐演方案；并针对故一期和二期工践程的不同施工号阶段，给出拦傲沙防波堤处、您码头前沿的设袭计波高，为码鬼头结构设计提陶供依据；在航洋道疏浚和港内但水域开挖后，农给出各种设计野水位及波向条边件下的港内波叹况。泡三、计算条件技和计算内容产3.1偏乘计算条件纳辣3.1.1姿设计潮位鼻拒裤本港潮汐属不拆规则半日潮，企其潮位特征值叫（采用理论深纯度基准面）为而：吧滴使极端高潮位寨：足+6.08密m预与设计高潮位战：码+4.95汁m丑唉驳设计低水位夕：凭+0.65辟m钩波浪方向和波咳浪要素嚼xx振渔港岸线近似候南北走向，西武南部风区最长境，从陡xx蠢岛的实测波浪本分析丈，竭S值W岩向是强浪方向约，且频率较大纸。狗按照渔港总体盘规划，滨两条拦沙防波具堤建成后的草割滩渔港口门向尼西，咱且魔由于一期工程执首先建设南堤精，所以应该讨区论屡WN色W岗向的小风区风坐浪妙和稿W叶向的外海来浪吴对港域拟建码翻头、拦沙防波匙堤工程结构和姐港域泊稳作业沫的影响。桥综上，波浪数薯值计算碧选让取肢SW丢、细W娃和岗WN碌W垂三种上波向脏。秤（一）铁外海涌浪水堆印借用邻近抄xx棒岛测波资料，纤并考虑波浪自练外海向近岸传险播过程中，路水面上风速的夺影响因素，邀xx付渔港工程点前赴沿记-10m漫等深线处的波上浪要素如总表炕1傅所示。熟扛表旋1.暂xx处渔港港外－愤10m宿等深线略处找S跳W螺向波浪的波浪右要素振波浪重现期傍波要素火波拖高挖H印1/3叫（珍m器）察周期唤（什s营）艘5花0季年一遇撇4.3m宅8.1s劲2爽年一遇丽2.5m抛6.1s摊蹦绣而鸡xx强渔港港外－灯10m吸等深线滋处寇S英W咱向的涌浪在向峡港区水域转播节的过程中，仍筹受到表面风应祸力的作用而继满续成长，借用她xx胁岛态1970~1璃99绘1价年间的最大风枪速资料，计创算蒜S虏W涉向的设计风速凡，主用钉P-循Ⅲ安曲线做频率分蜜析航，染5说0没年一策遇酱S圆W槽向的设计风速干为于26.4m依/减s忽，歌2宇年一冶遇棕S数W蛮向的设计风速帮为补13.9m龄/忽s恨。务娇现据妙xx欧岛测波科站屋1960~1胆98鸦2榆年间的测波资役料统计追，卸WSW唱~W柄向波浪的平均怒波高浙（晴H兔1/10积）为律0.5m作、周期仆为挠3.1富s气，给xx染气象站给出的泰本浓区免WSW授~W剖向的最大风速上9m围/果s旷。剑（二顷）咳扯WN结W采向小风区波浪浓源萌据巡xxx防气象站的多年沃测风资料统计检，刺WN稳W礼向的最大风速夜为摘12m灾/颗s槽。视3.2划迹计算内容尺3.2.1节拦沙防波堤方泡案比选炼拦沙防波堤的涂三种平面布置说方案如既图拆2悼~饰图唐4誉所示。其中愈图永2部是设计方提出坟的款建议健方案（后文简肚称方欣案鸭1摆）；膛图挪3亩是在方平案晶1该的基础上，北碍堤轴线外统摆涨15途º鸟，而南堤轴线吊位置不变（后麦文简称方携案后2突）；逮图睛4夏是在方导案雁1逃的基础上，北欠堤轴线外陆摆驳15冰º六，而南堤轴线扣内任摆钞15地º洽（后文简称方械案扒3霞）。吵采用设计高水睛位，计算给客出答S皂W蹈向孙、体W册向扰2撑年一遇的外海董涌浪（叠而加晕2找年一致遇旗S宪W哨向五、束W命向设计风速的恋影响）秃和党WN道W俭向小风区的港春域波高分布，祝通过比选，为蒸拦沙防波堤的西设计提供推荐触方案。温不同工程阶段勇的港域设计波悼高和港内波况肃计算肠通过穿谱的方案比选，累确定了两条拦父沙防波堤设计冻的推荐方案。答但由于百xx绿渔港治理工程甜分成两个阶段棚，即一期工程顽（只建南堤）饶和二期工程（歼南堤和北堤都没建成），而不绿同的工程阶段需港域的设计波撑高和港内波况惨有所不同，应疫分别采用极端撞高水位、设计板高水位和设计脖低水位，计算筋给出两个阶段肆的手S蛾W浴向猜、川W膝向舟、悲WN煮W熊向的设计波高方及港域的泊稳攀状况。买图懒1.敌xx码渔港现状平面尊图洽图集2.霸xx性渔港规划整治聪工程方押案圆1刮平面图睁图塔3.杆xx慕渔港规划整治乘工程方魔案滩2张平面图晌图富4.顿xx吨渔港规划整治吧工程方采案把3估平面图歇四、港内波况尘计算的数值模鹰式矛4.1巧关计算软件捉xx盏渔港的波浪数葬值模式采用由崭丹喷麦贯DH床I摘水力研究所湖（芳DHIWa慈ter&棕Enviro朱nmen素t弊）掀研制享的敏MAKE2膝1划软件系统进行壮计算。搜MAKE2誉1清软件是目前国台际上公认的、兵具有良好精度仔和强大前后处漏理功能的水动宇力学专用软件叮系桂统血,赤封国内亦有多个性单位购置和应鞋用，谈xx资大学劈xx却国家重点实验躺室采用该软件赚先后成功地完剂成了底xx愉港跨海大桥对凡xx赛湾潮流场的影佩响数值模型研狼究、乏xx错项目棍xx梢海域歇11km紧*雁6.5km询范围内的波浪汗数值模拟研究兼、绪xx伴海域害22km辞*乘3.8km妈范围内的波浪酿数值模拟研究倍、颈xx李港改扩建二摧期心11袄#俭~16油#伙泊位波浪及潮转流场数值计算绑、拆xx貌xx琴渔港港内波况女计算、味xx紧xx可渔港港内波况萍计算、浙江棍xx田渔港港内波况慌计算及浙江收xx兼渔港港内波况蓬计算脖等灯3战0饿余项港口工程耳设计波浪的计肠算任务，都取影得了令人满意偶的结果，并积搭累了良好的关揉于蝴MIKE2馅1严软件系统的应式用经验。雷鉴于董xx兄渔港的地理位钻置及波浪状况俱，按总体规划娇方案，拟建码谅头和拦沙防波宽堤，为此，工镜程设计中针既急要考虑外海涌陷浪并叠加风要旬素又要考虑小爹风区的波浪，科所以，为满足乐设计方所提出意的技术要求，掉达到本次专项闷课题验研究的菠计算目的，本蓬课题研究过程跑中，项目组将妈采剃用悟MIKE2伐1侨软件系统的两是种波浪数值计亮算软件，分别口为悲MIKE2牛1桶-黎Nearsh址ore销叶模型软件（计特算并叠加风浪御影响墓）应MIKE2勺1袜-符Boussi甜nesq忧模型软件（计惊算涌浪）。轻4.2为时波浪计算数值严模式岂碗弯羊MIKE2留1础—庙Nearsh驶ore报永模型书MIKE2睡1棕—贡Nearsh劳ore带是风浪模型，胶模型基本方程敲为能量守恒方屈程，差分格式垫采用欧拉有限丹差分求解，可室以模拟近海地循区涌浪并疊加赌风浪生成、衰蓝减变形要素的屯传播过程。模恒型考虑了水深叛变化引起的折元射、浅水变形硬、风和底摩阻逗等波浪变形影纸响因素，其结鞠果包括有效波笛高、平均周期死以及平均波向捡等波浪要素哥。糕电胖MIKE2议1着—取Boussi仆nes桂q杆模型冷Boussi轻nesq饥波浪数值模型触的基本方程为咱：式中：为水深；均为重力加速度赵；为波面高度；鲜为水质点水平炮运动速度；牧为水质点水平帅运动速度；换波浪数模研究胸的技术路线辟对于范xx弟渔港建拦沙防页波堤后的设计变波高和港内波居况，将采用大鞭、小两种计算盗范围并分别采静用飞MIKE2迁1-Near再shor茅e医模型医和赚MIKE2抓1-Bous辫sines箭q骄模型进行波浪衰数值计算，大趣范围分别辫为危S烤W原向树、洞W浸向驼和律WN距W汽向的波浪计算辅起始边界到拦杠沙防波堤堤头宇附近，小范围涝为从拦沙防波蝴堤堤头至港内奋的计算水域。优在大范围上采孔用窝MIKE2假1-Near到shor赚e蛙模型给出各个导方向的波浪在避拦沙防波堤堤约头附近波要素明的计算值，并员以此为小范围加波浪计算的起裹始条件，采蜻用欧MIKE2达1-Bous音sines熔q白模型完成建拦率沙防波堤后的真设计波高和港风内波况。特块4.2.4席波浪计算的边拳界条件醋够xx粗渔港拦沙防波明堤的波浪反射阶系数取值俗为驰R=0.散5岩，港内水域的惨码头岸壁为直则立结构，波浪罢反射系数取值阀为陶R=1.虚0傅。送贴4.2.5孩波浪数模的计伟算范围制和计算颤网格西棒完深水波要素计圾算范围及水深陵如蚂图疗5截所示，一期工金程港内波况计柔算范围及计算店点位置如水图声6适所示，其烂中厌F1~F烫4沫为南防波堤设辨计波要素的计猛算点移，泰M1~M抖4卷为码头设计波征要素的计算点旋；稳图燥7仁中的浪F5~F傻7急为二期工程北阶防波堤设计波牛要素宫的颗计算点位置。脊这不同股方向、不同水逃位述的辨入射波浪，威计算捡采用攻的竟网格尺度啄和时间步长概如效表河2贱所示。欠表狗2.饲波浪数值计算粪的吊网格尺度庄和时间步长戚范围犹波向她计算水位绕计算模块社空间步长悟时间步长嫂备注瓣大范围滚SW,W,类WNW朵极高、设高、语设低学Nearsh戏ore滑20m锄×拣20m畜稳态模型村小范围选SW,W,尿NW臭极高、设高蜓Boussi辅nesq而4m捕×颤4m雁0.4s查设低屑Boussi秒nesq非1m岛×复1m扛0.2s权图迎5.苦丝深水波要素计价算范围及水深筛图▼F1▼F2▼F1▼F2▼F3▼F4▼M3▼M2▼M1▼M4驻图赴6.出我一期工程港内未波况计算范围挣及计算点位置崭图▼F5▼F6▼F7▼F5▼F6▼F7奉图底7.槽室二期工程港内画波况计算范围势及计算点位置芦图斑五、波浪数值歌计算结果脑5.1攀乌拦沙防波堤设户计方案比选的尺波浪数值计算稿针对如举图光2去~侮图序4床所示的拦沙防双波堤三种设计汇方案，采欠用有S帅W嚼向罩、钱W愧向奉2匀年一遇瞎和未WN花W悉向小风区的入府射波浪，设计权高水位时逃xx钻渔港织计算水域内派的亲H园1/3陵波高等值线如电图