上海國(guó)際深水港工程建設(shè)對(duì)周邊海域波浪場(chǎng)影響研究.pdf

1、隨著港口經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，海洋工程開(kāi)發(fā)力度的不斷加強(qiáng)會(huì)使其周邊海域的水動(dòng)力環(huán)境發(fā)生明顯變化。上海洋山國(guó)際深水港長(zhǎng)周期、大范圍的工程建設(shè)，不僅顯著改變了洋山海域水下地形及岸線等條件，同時(shí)對(duì)港區(qū)及鄰近水域波浪的傳播過(guò)程、波浪場(chǎng)分布特征及變化規(guī)律也有明顯的影響。歷史上洋山海域遭遇多次臺(tái)風(fēng)襲擊，工程的建設(shè)對(duì)臺(tái)風(fēng)浪的分布及傳播也有一定的影響。因此研究分析此海域工程建設(shè)前后在不同條件下的波浪傳播過(guò)程、波浪場(chǎng)分布特征及變化規(guī)律對(duì)洋山深水港泊穩(wěn)條件、今后

2、的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、工程安全分析都具有一定的指導(dǎo)意義。
　　本文采用洋山海域近20年波浪觀測(cè)站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)1998年～2002年數(shù)據(jù)（洋山工程建設(shè)前）及2003年～2012年數(shù)據(jù)（洋山工程建設(shè)后）分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并比較工程前后洋山海域?qū)崪y(cè)波浪特征。
　　運(yùn)用MIKE21 SW波浪模型模擬了洋山深水港工程建設(shè)初期及洋山四期建設(shè)時(shí)期常、強(qiáng)浪向下典型重現(xiàn)期50年一遇波浪場(chǎng)情況。
　　同時(shí)比對(duì)分析大量臺(tái)風(fēng)資料，將影響洋山海域較大的臺(tái)

3、風(fēng)分成“登陸型”及“轉(zhuǎn)向型”，運(yùn)用MIKE21 SW波浪模型模擬兩種典型路徑（登陸型臺(tái)風(fēng)“麥莎”、轉(zhuǎn)向型臺(tái)風(fēng)“威馬遜”）下的洋山海域工程前后波浪場(chǎng)變化情況，并選取特征點(diǎn)輸出JONSWAP波浪譜，分析洋山工程的建設(shè)對(duì)不同路徑臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生的臺(tái)風(fēng)浪場(chǎng)的影響。
　　通過(guò)以上主要研究?jī)?nèi)容，得到結(jié)論如下：洋山深水港工程建設(shè)后，港區(qū)海域波型、，常、強(qiáng)浪向變化明顯。目前對(duì)洋山海域影響較大的波浪方向由工程前的NE向變?yōu)镾E向，NE向50年一遇波浪在港區(qū)

4、波高減少最明顯，SE向50年一遇波浪對(duì)工程后港區(qū)波浪場(chǎng)影響最大。極端天氣條件下，工程的建設(shè)能夠很好的減小港區(qū)“轉(zhuǎn)向型”路徑臺(tái)風(fēng)影響，對(duì)“登陸型”路徑臺(tái)風(fēng)影響較大。
　?。?）洋山深水港工程建設(shè)后，港區(qū)海域涌型波浪出現(xiàn)率從工程前的15％下降為3.0%，較小明顯。NE、NNE向涌波型已消失，新增了東南向涌浪的進(jìn)入。工程建設(shè)后港區(qū)及鄰近海域的常、強(qiáng)浪向變化明顯，NW、NNW向頻率從原來(lái)8.9%增加為15.3%，NNE、NE波浪頻率明顯減

5、少。新增常浪向SE與NW向。工程建設(shè)后港區(qū)及鄰近水域的平均波周期較大的波浪有所增加，在4.0s以上的平均周期由工程前的2.4%增加為工程后的3.2%。長(zhǎng)周期主要出現(xiàn)在強(qiáng)浪向上，為SE~S和NW~NNW向。
　?。?）經(jīng)過(guò)洋山深水港近十年的建設(shè)，目前對(duì)港區(qū)影響最大的入射波為SE向，其次為E向、NE向、NW向、S向。洋山工程的建設(shè)使港區(qū)NE向50年一遇波高減小最明顯，波高減小達(dá)2m，波速減小1.5m/s，SE向波浪對(duì)港區(qū)影響最大，波高

6、達(dá)2.5m～3m。NE、E、NW向50年一遇波進(jìn)入港區(qū)后使港區(qū)海域有效波高及周期均有不同程度的減小。
　?。?）在洋山港區(qū)及鄰近海域產(chǎn)生較大臺(tái)風(fēng)浪的臺(tái)風(fēng)路徑主要有兩種，一種為從福建北部到浙江沿海登陸的“登陸型”臺(tái)風(fēng)，另一種為在東海轉(zhuǎn)向向北或東北的“轉(zhuǎn)向型”臺(tái)風(fēng)?！暗顷懶汀迸_(tái)風(fēng)產(chǎn)生的SE向臺(tái)風(fēng)浪對(duì)洋山港區(qū)波浪場(chǎng)影響較大，典型臺(tái)風(fēng)“麥莎”使港區(qū)有效波高達(dá)到2～3.5m，周期可達(dá)4～5s。因北島鏈工程的建設(shè)及汊道的封堵使影響，“轉(zhuǎn)向型”