强浪条件下半掩护港区波浪场数值模拟

以以色列南部新建Ashdod码头为工程背景,在分析港区自然条件的基础上,利用二维河口与海岸模拟软件MIKE21,建立了基础方案各个施工阶段港内泊稳模型。通过对不同施工阶段下半掩护港区波浪场进行数值模拟分析,掌握了港内波浪场的分布情况,确定港内正常施工时防波堤口门处的容许波浪要素。根据防波堤口门处的波浪统计资料,得到港区不同区域的最大作业波高标准以及港区不同区域不同施工阶段下全年不可作业的天数。研究结果为工期的合理安排和作业窗口的确定提供依据,并提出了科学合理的施工工序建议。     

以色列阿士多德港防波堤延长方案数值模拟研究

采用改进的Boussinesq波浪数学模型,对以色列阿士多德港防波堤的不同延长方案的港内泊稳波高进行了比选研究。研究结果表明,将主防波堤延长的方案能够将港内年损失作业天数降低至2%以下,采用透空式斜坡高桩码头的方案优于直立式码头方案     

长周期波作用下防波堤透浪对港内系泊稳定影响分析

抛石斜坡堤是港口工程中防波堤最常见的结构型式之一,其由孔隙率较大的堤心石及护面结构组成,波浪遇到防波堤后,部分波能量可能透过防波堤产生透射波浪,进而影响港内泊稳条件,当波周期较长时尤为明显,分析透射波浪对港内系泊稳定条件的影响是设计中必须考虑的关键问题之一。结合境外某工程实例,在充分分析工程区自然条件的基础上,利用系泊数值分析软件,定量分析了透射波浪对港内系泊稳定条件的影响,结果表明透射波浪将在一定程度上影响泊位可作业天数。     

两艘大型集装箱船舶同时装卸下集卡配置研究

利用仿真软件AnyLogic,建立集装箱港区生产作业仿真模型,模拟码头前沿装卸作业、港内集卡水平运输作业、堆场装卸作业以及港外集卡提送箱作业。以某集装箱港区为例,研究大型集装箱船舶同时靠泊装卸情况,选取船舶在港时间、集卡单次装卸作业等待时间等指标,为提高集装箱港区整体装卸作业效率,就内卡调度方式、配置数量给出建议。     

防波堤波浪越顶对港内波高的影响

较低顶高程的防波堤波浪越顶会对港内波高产生影响。针对某一具体工程实例,进行防波堤波浪越顶后透射波 高的断面和整体模型试验,结果表明：斜向浪（45°以下）作用下,堤后透射比波高随着距防波堤距离增大而逐渐消减,当 水工结构物距防波堤较远时,透射波高远小于断面试验结果;局部防波堤波浪越顶对港内波高的影响明显小于全部防波堤 波浪越顶情况。     

境外某电厂码头防波堤破损部分的修复

2007年建成的境外某电厂码头防波堤多次遭到破坏并已出现缺口,致使港内码头无法正常作业,并进一步危及基础设施的安全,2010年由中国承包商对该防波堤的破坏部分进行紧急修复和整治。结合本工程所处海域的波浪、潮流等复杂水动力条件和泥沙运动活跃的自然条件,重点分析导致防波堤破坏的原因,在现场调研和相关模型试验研究论证的基础上,提出合理可行的防波堤修复方案。截止2011年底防波堤缺口修复工作已基本完成,整治效果良好。     

防波堤波浪透射系数现场观测及透射系数公式的验证

长周期波是影响港口工程结构设计的一个重要因素。其波浪特征不同于一般风浪及短周期波,波长较长,具有极强的穿越可透浪防波堤的能力,影响港内波况,而实测防波堤透射系数的方法少有人研究。文章针对港内波浪成分复杂的特点,利用方向谱区分不同方向波浪的特点,提出了一种现场实测防波堤波浪透射系数的方法,并基于现场实测结果验证了试验所得防波堤的透射系数计算公式。     

大型港区港内波浪条件分析研究

以某大型港区工程为实例,通过波浪整体物理模型试验,研究了通过防波堤口门传入港区的波浪条件,并采用数学模型模拟了港内局部小风区成浪的影响。并将两者的结果按照相关方法进行了合成和对比分析。结果表明,对于大型港区,港内局部小风区风成浪对港内码头设计波浪要素和码头泊稳条件都有一定的影响,这是大型港区设计时需要考虑的因素。同时还指出对于防波堤越浪的情况,应考虑越浪产生的堤后次生波对港内码头处波浪条件的影响。     

港内波浪要素数学模型计算

在港口工程施工过程中,一般会在港口的外侧布置防波堤来进行保护,降低港区受波浪的影响。为了保证波浪堤的防护效果,需要对港内波浪要素进行计算。文章以50年一遇极端高水位各计算工况及2年一遇设计高水位各计算工况为例,使用MIKE 21 BW模型对港内波浪要素进行计算和分析可知:波浪从W向入射时港内绕射程度最大,波浪从W向入射时港内波高最大。     

深水防波堤透空结构设计研究

透空式防波堤在材料使用和经济上是较合理的一种结构型式。由于波浪大难以满足港内泊稳条件，目前仅限于波浪小的港口采用。大连港大窑湾防波堤工程设计，研究出的两个适口大波浪深水直立式防波堤透空结构－异型错位沉箱插板结构。通过模型试验让该结构在满足港内泊稳条件下，堤身消浪幅度大，可以较大地减小防波堤断面尺寸，降低防波堤造价，施工简便。     

港池长周期波浪振荡试验研究

港池长周期波浪振荡对港内泊稳条件极为不利,严重危害港内船舶的正常停靠与作业。通过物理模型试验,对某港内长周期波浪振荡和放大情况进行研究。结果表明,在短周期波浪作用下,港内发生了明显的长波振荡,5.47 m波高作用下港池长周期波浪波高可达0.4 m,在633、320和200 s附近的长波谱图均有明显峰值。通过港内外波浪能量对比发现,0.008 Hz以下频率港外波浪能量远不及港内波浪,港域内部在320和200 s附近的长波能量最大被放大5倍。研究结果可为类似工程长周期波浪防治提供参考。     

海南某电厂环抱式防波堤布置主要技术

在淤泥质海岸建港,水沙运动复杂,需要布置环抱式防波堤。以类似海域中拟建的燃煤电厂为例,根据船舶操纵模拟试验以及波浪、潮流、泥沙、温排水数学模型试验成果,论证环抱式防波堤在防浪挡沙、改善港内泊稳条件、减少泥沙回淤以及控制电厂温排水方面的重要性。     

涌浪影响下的某浮式LNG接收码头港内波浪研究

针对涌浪及浮式LNG码头的具体特点,通过波浪数模、2D及3D物理模型试验等手段,对港内波浪进行了研究。结果表明,防波堤透浪及波浪周期对港内波高有明显影响,且波浪周期越长影响越大。为此,对于波高变化敏感的浮式LNG码头,建议通过3D波浪物理模型试验对港内波浪做更准确的评估。     

烟台港西港区整体波浪物理模型

根据烟台港西港区已确定的北防波堤和护岸平面位置,对整个港区内波浪特性进行分析,验证码头标高的合理性,从而对码头岸线不同位置的顶标高提出优化建议,并进一步对港内船舶作业的泊稳条件做出判断。得到主要结论:码头设计波浪主要影响浪向为ENE向,大部分码头设计有效波高均在2 m以上;在ENE向波浪作用下,码头上水较为明显,上水位置主要出现在南侧顺岸式泊位;口门附近泊位受偏N向浪影响较大,作业损失天数较多。     

大连长兴岛北港区波浪条件数值模拟研究

利用国际通用的MM5风场模式和SWAN浪场模式,通过推算影响工程海域的台风和寒潮大风天气过程,得到工程海域-30 m等深线处不同重现期设计波要素,然后采用MIKE 21 NSW和BW波浪数学模型,对工程规划方案设计波要素和港内波况进行了计算。结果表明:工程受N向和NNE向风浪影响相对较大,外海波浪传播至防波堤处无明显衰减;设计高水位重现期50 a时防波堤处最大H1%约7.3 m;防波堤对港内围堰掩护较好,建成后港内波浪条件明显改善。     

施工期天鲸号适应能力分析

天鲸号绞吸式挖泥船在海上进行疏浚作业时,波浪要素需要满足一定条件,才能保证安全施工。为了确定防波堤修建后掩护区的波浪条件是否满足天鲸号的施工要求,采用数学模型计算了某集装箱码头工程在不同节点时防波堤掩护区的波浪条件,对天鲸号挖泥船适应能力进行分析,并给出如果不满足施工要求时防波堤需延伸的长度。结果表明:波浪数值模拟技术可以很好地为挖泥船海上安全作业提供可靠的依据,避免风险。     

某一级渔港防波堤及口门布置方案

防波堤尺寸及口门布置方向对港内各处波高分布、港池泊稳效果及港池淤积情况都有较大的影响,防波堤及口门的合理布置是渔港建设成败的关键因素。基于针对工程实例的波浪及潮流泥沙数学模型试验研究成果,从港内掩护效果、操船安全性、港内泊稳情况等角度对海南某一级渔港防波堤总平面布置、尤其是口门布置方案进行比对分析与优化设计,为渔港防波堤工程设计及施工提供指导。     

超大型集装箱船舶装卸作业交通组织方式研究

为了深入分析超大型集装箱船舶装卸作业问题,最大限度地减少船舶在港时间,基于Witness仿真软件平台,建立了超大型集装箱船舶装卸作业仿真模型,对装卸作业过程进行模拟试验,统计分析装卸作业的相关参数,提出作业优化方案.     

非线性波作用下直立式防波堤的稳定性分析

结合波浪、抛石基床防波堤和海床之间相互动力作用计算模型，分析讨论了由于抛石基床与海底渗透形成的港内波浪，防波堤结构微动对波浪场的影响等有关非线性波作用下直立式防波堤的稳定性问题。     

某挖入式港池的波浪分析

基于珠江口横门岛沿岸某客运港项目,对挖入式港池及航道的波浪进行研究分析。建立二维近岸波浪模型,模拟不同方案下工程防波堤前沿波高和港内波高情况。评估不同防波堤方案的掩护情况,为设计方案的比选提供依据。