环抱式港池水体交换研究--以连云港徐圩港区为例

环抱式港池普遍存在水体交换能力较弱的问题,水体交换通道是提高港区水体交换能力主要方法之一。文中以规划中的连云港徐圩港区为例,建立对流扩散模型,通过计算研究徐圩港区对流与扩散之间的关系,分析港区水体交换机理和主要影响因素;通过设置水体交换通道探讨其对港区水体交换功能改善的主要影响因素。研究表明：对流作用在徐圩港区水体交换中占有绝对优势,增大流速可提高港区的水体交换能力;水体交换通道的断面面积及断面形状对港区的水体交换效果影响较大。     

环抱式港池水体交换与改善措施研究*

环抱式港池既有防浪挡沙的优势,也有港区内外水体交换不畅的不足.以规划中的连云港港徐圩港区为例,利用对流扩散模型,模拟计算潮流作用下环抱式港池水体半交换周期,研究探讨改善港池水质的工程措施及其效果.研究结果表明:水动力条件是影响港池水体半交换周期的主要因素,包括作用的潮型和港池位置;工程措施的效果取决于其对水动力条件的改善程度和水体交换量的大小.     

基于改善水体交换能力的环抱式长港池布置优化

针对单口门环抱式长港池水体交换不畅的问题,以大连港太平湾港区为例,提出开辟港池底部与外海水体交换通道的布置方案.利用平面二维水动力及水体交换模型,研究港池底部通道不同开口宽度和底高程对水体交换能力的影响.结果表明:港池底部通道开口后,港池水体交换能力可以提高30％以上,而通道底高程影响较小.研究成果对于环抱式长港池规划...     

连云港港旗台作业区及防波堤工程前后水体交换能力研究*

随着旗台作业区及南北防波堤工程的建成,连云港港主港区已经变成为南北短、纵深长的半封闭的狭窄港域,口门的缩窄以及口门至港池末端纵深进一步增加,势必对港内水体的交换能力带来一定的影响。通过三维数学模型对工程前后的水体交换能力进行模拟,分析水体交换能力变化的原因,并通过港内水质点的Lagrange运动轨迹进一步认识港内水体的交换过程。模拟结果表明,港区内受水流动力及港口形态的影响,旗台作业及防波堤工程建设后主港区的半交换周期从约5 d增加至22 d。为了保障港内水域的水质环境,必须严格控制港内水体污染排放。     

徐圩港区泥沙回淤分析研究

文章应用波浪与潮流共同作用下的大范围泥沙数值模型,模拟计算了连云港港徐圩港区防波堤不同布置方案的泥沙回淤情况,并对计算结果进行了归纳总结。认为口门位置、港区布置形式、无用水域面积是影响港区回淤的主要影响因素。在进行港区布置时,为了达到防淤减淤的目的,应尽量将口门向外海延伸,采取措施阻止含沙较高水流直接到达港池,以及减少港区无用水域面积等。     

基于三维数模对连云港港连云港区回淤强度的研究

利用三维数值模拟方法对连云港区回淤情况进行研究,研究结果表明:港区的泥沙主要来源于近岸浅滩泥沙,在风浪潮流共同作用下泥沙悬扬、搬移,悬沙沿程逐渐落淤,造成港池航道淤积,港内淤积呈现口门处最大、口门内淤积厚度逐渐减小的分布趋势。通过数学模型计算,确定了旗台、庙岭及墟沟港区的月淤积强度;另外,大风或台风天气情况下,港区的淤积会加重,可参照研究结果对各港区回淤强度进行修订。     

连云港港赣榆港区起步工程泥沙问题研究

泥沙问题是连云港港北翼的赣榆港区和航道建设的关键问题之一。文中在进行自然条件分析的基础上,利用MOHID二、三维潮流泥沙数学模型对该港区实施后的潮流场及港池、航道泥沙回淤进行了计算模拟,对不同工况潮流流态、航道横流及对周围海区影响范围进行了分析,不仅给出不同工况下港池和航道的年回淤值,还对9711号台风作用下港池和航道的骤淤情况进行了计算预报。综合以上研究成果,提出推荐方案。     

港口建设对水动力和水环境的综合影响

港口建设会造成一定的海洋环境影响,使得周边海域的水动力条件发生改变,对水环境质量也会产生影响。采用平面二维数值模型MIKE21FM,预测了港口建设后对水动力环境的影响。通过添加平面二维非恒定的对流-扩散模块,进行悬浮物扩散预测。废水排放预测采用物质输运方程,通过差分数值模拟方法模拟典型污染物浓度场,分析了废水排放对水质的影响。在围堰的掩护作用下,港区内涨落潮流速均有较大幅度的降低,各港池内的流速均在0.25 m/s以下。围填海疏浚影响主要集中于疏浚作业点周围300 m范围内,且废水排放各类污染物的最大扩散范围控制在400 m以内。结论可为港口区域规划、设计、建设提供参考和依据。     

规划工程建设对渤海湾水交换能力的影响

建立了渤海平面二维水动力数学模型和平面二维对流扩散模型,使用有限差分的ADI方法对模型进行离散,模拟了渤海湾内规划工程建设前后的交换率,得到了渤海湾水交换能力的空间分布。研究结果表明,渤海湾西南部地区的水交换能力最差,规划工程实施后,渤海湾湾口至湾顶的中间带区域交换率增大,增幅最大可达50%以上,其余大部分区域交换能力减小。     

基于方法集的港口淤积评价研究

泥沙淤积是影响港口防波堤布置方案比选的重要因素,为评价港口泥沙的淤积程度,提出基于方法集的港口泥沙淤积评价模型。首先利用数值模拟得到港池航道淤积分布,基于港池和港内外航道中的泥沙淤积分布建立了评价指标集,然后分别应用灰色关联度分析法、主成分分析法、投影寻踪、TOPSIS法对连云港徐圩港区防波堤工程的3个大环抱优化方案进行评价,并使用Kendall-W和谐系数对评价结果进行事前一致性检验,将满足一致性的评价方法构建方法集,再运用算术平均法、Borda法、Copeland法对单一评价的排序结果进行组合评价,根据事后一致性检验结果,选择最优组合评价方法的评价结果作为最终结果,最后应用该模型对连云港防波堤布置方案进行组合评价,验证了该方法的有效性。该方法可为我国类似港口的淤积评价提供借鉴。     

连云港港徐圩港区防波堤工程平面布置研究

连云港港徐圩港区防波堤工程是徐圩港区成功开发的先决条件之一。通过对防波堤总体布置形态、口门布置方 案和结构分段布置等方面的研究,择优弃劣确定较为合理的平面布置方案,以利于港区起步和后续项目开发建设。     

新型结构在连云港港口工程中的应用*

连云港港是典型的淤泥质海岸,港口建设的自然条件较为恶劣,需要探索新型的水工结构以适应复杂自然条件 下港口建设。因此,本文提出新型水工结构——桶式基础结构,研究该新型结构的特点和结构形式,论证其在徐圩防波堤 工程、徐圩港区岸壁工程、马腰港区工作船码头工程实际案例中的应用前景。结果表明：新型桶式基础结构具有充分发挥 淤泥质本身特性、提高地基承载力的功能,能很好地适用于连云港港的深水大港建设的需要,为连云港港未来的建设提供 技术支持。     

连云港港30万吨级航道建设主要技术问题

连云港港30万吨级航道位于开敞海域,淤泥质浅滩宽广,航槽开挖厚度大,航道里程长,工程规模大,建设条件复杂,是开敞海域淤泥质浅滩深水航道的典型。通过研究基本解决了海床性质及岸滩稳定性、水动力泥沙条件、航道回淤、航道选线、航行安全性等主要技术问题,不仅为连云港港航道后续研究设计打下了坚实的基础,而且可供国内外其他淤泥质浅滩深水航道建设借鉴。对主要技术问题的研究成果进行系统总结。     

连云港港货物吞吐量预测研究

分别采用线性回归法和支持向量机法对连云港港货物吞吐量进行预测研究,在此基础上,提出基于前两种方法的最优线性组合预测模型。通过对3种预测方法的预测结果对比,指出组合预测法具有性能稳定且精度较高的特点。最后根据组合预测模型结果,给出连云港港2010—2015年货物吞吐量的预测数据。     

连云港徐圩海域海岸性质研究

研究了连云港徐圩海域底质的粒径特征和泥沙水力特性,并与连云港主港区、天津港和黄骅港等港口进行对比,研究了不同海岸类型在底质的粒径特征和泥沙水力特性的差异,指出泥沙颗粒黏性影响泥沙水力特性、泥沙水力特性决定海岸性质,给出了海岸性质分类的改进意见,在此基础上确定了徐圩海域海岸性质.     

平直海岸填筑式港口布置水流条件研究

以绥中新港码头方案论证为例,针对平直海岸的水流特点,通过平面二维潮流数学模型对填筑式的突堤码头实施后的水流进行模拟计算,从港池、航道平面流态、码头和航道横流及工程建设对周边水域的影响等角度对码头工程实施的水流条件进行分析。分析认为,平直海岸码头前沿不宜突出岸线太多,相邻港池口门宜尽量布置在同一水平线上以避免口门附近出现复杂流态和减少相互影响;应尽量采用栈桥码头布置较大吨位泊位,可以减小围填工程对周边水流的影响。     

连云港港适航淤泥重度取值研究

适航淤泥重度的取值是港口适航资源与适航水深应用技术的关键。以连云港港为例,通过对连云港港底质淤泥进行现场采样分析,分别开展了淤泥流变性试验、船舶模型阻力试验与层流-紊流流态转换理论分析,对于适航资源应用最重要的参数——适航淤泥重度的取值进行分析总结,得出连云港港适航淤泥重度的取值结果,并提出了取值建议。     

徐圩港区环抱式港池最大流速研究*

在利用潮流数学模型对连云港港徐圩港区防波堤工程方案进行比选优化时,发现港区内涨潮最大流速是决定方案能否成立的关键指标之一。经过分析认为,港区内涨潮最大流速与港区水域面积、防波堤口门过水断面面积有关,此外还受涨潮潮差和涨潮历时的影响。根据潮流数学模型的计算结果,拟合了港区内涨潮最大流速计算的经验公式,相关性较好,计算精度较高,可以用于徐圩港区防波堤工程方案的初步评估。     

A game theory analysis of port specialization—implications to the Chinese port industry

The fast growth of the Chinese economy and its international seaborne trade has escalated the demand for high-quality and efficient port services. “Decentralization” of the port management regime has given local government greater freedom in port development and operational decision-making. However, major port capacity expansion in coastal areas, coupled with the slowing down of both the economy and trade growth over recent years, has led to overcapacity and excessive competition. Although both port specialization and government regulations are called for to address these issues, few studies have investigated the formation mechanism and economic implications of port specialization. This paper uses alternative duopoly games, namely a Stackelberg game and a simultaneous game, to model port competition, where ports provide differentiated services in the sectors of containerized cargo and dry-bulk cargo. Our analytical results reveal that inter-port competition can lead to port specialization in the following three ways. A port can specialize in a type of cargo (1) for which there is relatively high demand, (2) where it has established capacity first, or (3) for services which require prohibitively high capacity costs. Also, it is seen that overcapacity is likely if strategic port decisions are made simultaneously instead of sequentially. These results suggest that if there is a clear market leader, policy intervention may not be necessary. However, if no port has clear market power, then government coordination and intervention may be needed in order to prevent overcapacity and to encourage specialization.