Mike21-BW在游艇码头平面规划布置中的应用

随着国内游艇码头建设的不断增加,游艇码头港内泊稳条件得到了越来越多的关注。影响游艇码头港内泊稳的主要因素有防波堤的布置、防波堤的结构形式、港内护岸的结构形式等。基于MIKE21-BW模型,以长岛县南长山岛规划建设游艇码头为例,对游艇码头港区的两种布置方案、6个浪向作用下的港内泊稳情况进行了数值模拟。对比两种平面布置方案口门处及港内游艇泊位处波高,分析影响游艇码头港内泊稳的影响因素。结果表明,防波堤位置、口门处防波堤的结构形式及港内陆地护岸的结构形式对游艇码头港内泊稳条件有直接影响。     

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。     

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。     

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。     

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。     

抛石堤长周期波浪透浪作用及对码头系泊条件的影响

长周期波浪作用于抛石堤时,部分波能透过石间孔隙,从而影响港内泊稳。结合印尼工程实例,采用波浪断面物理模型试验,对透射系数随周期、波高、波类型等因素的变化规律进行了研究。通过波浪整体系泊物理模型试验,对驳船码头和散货船码头的相应泊稳条件进行了研究。结合试验结果分析了透浪对码头系泊条件的影响。结果表明:抛石堤透射系数随波高的增大而减小,随周期的增大而增大;周期越长,船舶允许作业波高越小;长周期波浪的透浪作用对系泊影响程度大,设计时应纳入考虑。试验结果可为抛石堤后方码头设计提供参考。     

竖直双挡板桩基码头港内波浪特性试验研究

结合某码头二期工程建设,对竖直双挡板桩基码头结构开展波浪整体与断面物理模型试验,对工程码头、防波堤设计波要素及港内波高分布进行了测定。分析了竖直双挡板桩基码头不同挡板结构(挡板底高程、挡板封闭情况)时的港内波高分布特征,分析了不同工况下港内泊稳条件,并给出了最优化方案;研究了波向对绕射的影响、有效波高比与相对入水深度对透射系数的影响,分析了绕射波、透射波、反射对港内波况的影响。研究表明,《海港水文规范》给出的岛式防波堤堤后不规则波绕射系数整体上小于竖直双挡板桩基码头的绕射波试验值,港域内波高最小的区域位于距离码头中心一倍船宽附近,最后提出了一种港内波高的简化计算方法。     

沉箱开孔形式对波浪反射的影响试验研究

为了降低码头前沿的波浪反射作用、改善船舶靠泊作业的泊稳条件,开孔沉箱越来越多地被应用在直立码头工程中,但相关行业规范尚缺少对沉箱开孔形式的系统性说明。以大连港大窑湾港区四期工程为例,通过物理模型试验,重点分析不同沉箱开孔形式对不规则波作用下码头前沿波高反射系数的影响。结果表明：短周期波浪通常比设计波浪情况下的反射系数要小;试验断面的消浪性能在设计低水位附近最为理想;沉箱胸墙设置消浪腔对减小断面波浪反射的效果不明显;波浪反射系数主要取决于开孔率。     

不同沉箱结构形式防波堤对港内泊稳影响的试验研究

通过对韩国某港北防波堤工程波浪整体物理模型试验研究,分别对比了普通直立式和开孔直立式2种沉箱结构的防波堤对港内泊稳条件的掩护效果。试验采用SSE、SE两个代表波向,采集并分析港内及防波堤周围水域的波高及分布。试验结果表明,采用相同入射波条件时,2种结构防波堤均可对港内形成一定程度的掩护。但由于工程海域波高较大,次生波的出现影响了泊稳条件。两方案相比,开孔沉箱结构的防波堤对拟建港区的掩护效果略好,综合比较最后推荐开孔沉箱结构的防波堤方案。     

MIKE21软件在滨州港内泊稳研究中的应用

针对海港港区拦沙堤平面主尺度对港内波浪要素（波高、周期等）的影响,通过MIKE21数值模拟的方法,研究渐变式潜堤掩护下的港内泊稳情况,得出不同重现期波浪条件下各计算点的设计波要素。结果表明：浪向与航道走向比较接近时,波浪受航道折射影响较大,航道内比波高明显减小,而两侧比波高增大;浪向与航道的夹角在20°左右时,随着航道与边坡的水深差增大,向航道边坡折射的波能增强;波向与航道夹角42°左右时,航道对波能传播的影响不明显;设计高水位2a一遇波浪作用下,港内泊稳条件较差,且现有方案泊稳不满足规范要求。     

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     

潍坊港新规划港区波浪与泊稳的数值模拟

针对潍坊港新规划港区的波浪入射及泊稳问题,采用梯级嵌套波浪数值模拟方法,对2 a一遇波浪条件下的潍坊港中、西港区内波浪折绕射进行研究。结果表明,在正对口门入射的ENE及NE向波浪作用下,小口大腹的港区形态有助于削减口门入射至港区腹内的波浪强度,港内码头区大部分水域比波高在0. 3以下;中港区靠近口门两个特征点的波高H4%相对较大,均为0. 86 m,至中港区顶部的比波高迅速削减至0. 2以下;西港区波浪以风浪为主,各特征点的波高H4%介于0. 46～0. 66 m,至西港区顶部的比波高迅速削减至0. 1以下;各泊位均能满足泊稳条件。     

湄洲救助基地码头工程泊稳条件与泥沙淤积数值计算分析

通过分析湄洲湾的水文泥沙条件,对救助基地码头工程的2个拟建位置进行了比选,建立工程区波浪数学模型,计算了不同工程方案情况下港内泊稳条件,采用经验公式估算了工程区附近泥沙淤积及大风骤淤。结果表明:湄洲岛西南部海岸由于其海域海床基本稳定且沙源较少,发生较大骤淤的可能性较小;由于湄洲岛南端岸线有效地阻挡了N向—SSE向的波浪,使得近岸码头方案的前沿设计波要素更小;港内泊稳条件与码头离岸距离相关;近岸区域年平均淤强在较小范围内,在预留一定的备淤深度的情况下可以满足船舶安全通行和港口正常作业的要求。     

渔港港内锚地泊稳允许波高比较分析*

渔港泊稳条件一般应包括码头泊稳条件和锚地泊稳条件,从港内锚地泊稳条件入手,介绍了国外发达国家港内锚地允许波高规定,针对我国习惯采用有效波高作为锚地泊稳条件的做法和弊端,以VQY811型渔船(298.4 kW)为代表船型行进验证,提出港内锚地允许波高采用不大于1m最大波高是符合实际的.     

葫芦岛港绥中港区口门宽度优化研究

基于波浪整体物理模型试验,对葫芦岛港绥中港区口门宽度进行优化研究。在分析港内泊稳条件并结合航道远期发展规模的基础上提出口门宽度合理化建议,为工程建设实施提供了理论依据和参考。     

港内波能集中及治理措施试验研究

以烟台西港区工作船码头为例,介绍了港内波能集中现象。该港口在防波堤建设后,工作船泊位前的泊稳条件并未像预期那样得到改善。通过物理模型试验和理论分析,找出了波能集中形成的原因。并通过物理模型试验研究了不同的整治措施,包括减少进入港内的波能和在港内增加消波措施等不同方法,可为类似工程提供借鉴。     

栾家口和蓬莱东港区波浪特性与掩护水域波况研究

根据龙口、蓬莱海洋站实测波浪资料,分析烟台港栾家口港区和蓬莱东港区的波浪特性,结果显示该海区属于以风浪为主、涌浪为辅的混合浪。利用TK-2D的PEM波浪数学模型模拟工程前波浪,得到工程区设计波要素,栾家口港区的强浪向是偏WNW向,蓬莱东港区的强浪向是偏NE向。利用MIKE21的BW方程波浪数学模型对平面布置方案下港内的波况进行模拟。在掩护水域由于采用直立式码头,波浪发生多次反射,码头前波高较大,为减小港内波高,对方案进行优化,采用高桩等反射率小的码头结构型式,可以消散港内波能,有效减小码头前波高。     

不同平面布置方案对港内波浪影响

结合揭阳港靖海作业区通用码头项目的建设,开展波浪整体物理模型试验,对工程码头及护岸设计波要素,码头上水和港内波高分布进行了测定。根据工程不同平面布置方案中的试验结果,确定最优化的工程总平面布置方案,为港口工程的设计、建设提供了科学依据。同时,简要讨论了工程中航道及港池开挖对波浪传播及港内泊稳的影响。     

深中通道管节港内系泊动力响应试验研究(Ⅰ:单管节试验)

系泊寄存于港内的待浮运管节在大风大浪等强动力条件下存在系泊安全风险，明晰管节港内系泊动力响应规律对科学评估及优化设计系泊方案、提升系泊安全性具有重要意义。文章以深中通道沉管隧道工程为依托，通过物理模型试验方法，测量了单个管节港内系泊的运动响应及系缆力等参数，系统分析了港内波浪发育规律、不同向波浪对港内泊稳条件影响以及不同类型动力条件下的管节动力响应特征及规律。研究主要结论有：外海波浪作用方向及时长对港内波浪分布及大小影响显著，进而影响系泊管节的动力响应；不同类型动力条件下空载或半载是管节系泊寄存的较不利载况，风是管节系泊动力响应的主控动力因素；风浪联合作用下，管节最显著的运动分量为横移和横摇，且均发生在空载、吹开风叠加波浪作用条件下。     

金山车客渡码头增设挡浪结构简介

金山车客渡码头所在水域潮差大、水流急且掩护条件差。通过在码头外侧增设挡浪结构,削减了码头内侧的波浪作用,改善了泊稳条件。