广东省某渔港整治工程海浪数值计算报告

PAGExx省xx渔港整治工程波浪数值计算研究报告xx大学xx国家重点实验室xx年xx月项目名称：xx省xx渔港整治工程波浪数值计算研究实验室负责人:教授项目负责人：教授教授参加人员：报告编写：报告审核：教授目录前言数值计算目的计算条件和计算内容计算条件即设计潮傅位监波浪方栗向和波企浪要素睡计算内条容妻3.2砖.1坟坊拦沙防碧波堤方海案比选误3.2戏.2芽设不同工方程阶段帽港域设芹计波高帮和港内霞波况计葛算硬港内波匪况计算稀的数值电模式桂计算软脱件绿波浪计蒙算数值竿模式野五、波务浪数值缩计算结掏果袄晕简拦沙防盒波堤设梅计方案维比选的蝇波浪数程值计算喝纹一期工洪程阶段茧的波浪蛛数值计述算惹一期工生程阶段寇、透5火0拒年一遇伟波浪的筋设计波末要素怜一期工术程阶段早、港内贱波况计匹算冷验二期工单程阶段惹的波浪栋数值计鸣算私5.3对.夕1添二期工亏程阶段鸭、卧5战0昂年一遇片波浪的阿设计波舰要素炭5.3腰.盼2钳二期工父程阶段组、港内棋波况计定算斜六、结震论前言奔受惊x之x银省渠xx践政府的揉委托，绩xx壮大学屯xx摸国家重勿点实验无室承担锤了米xx池渔港整筋治工程莫港内波违况计算减的研究曲工作。乓本试验溪所需原招始资料访和技术狱要求，阻均缓由责x壁x沉省象xxx芳x聚设计院堪提供。性二、数叛值计算躲目吸的驱散xx咬渔港位辣于晌xx忙西海岸携、烛xx殃的东北恩部，海饭上南距眯xx悦港、津xx袋港分别互为雾1纤0类海里肆、糕2傍1所海里，爬北距观xx竖港庄2象0智海里，肚即东经剥xx圆、北纬念xx炎，港域正现状如辫图蒸1傅所示。师xx覆渔港靠腔近北部腾湾渔场裤，从地胜理位置乒、自然薯条件和唤渔业发数展速度谷来看，零各方面糟均有良愚好的条伐件。但赔由于港功口码头若泊位不理足，且混无防波炼堤掩护肚，随着阔渔船及撑渔业辅远助船只蠢向大型午化发展全，现有缸码头设散施不能音满足渔扩船靠泊船、装卸茅作业的换正常需什要，因介此，渔纺港的规堆划和扩码建是迫腔切和必隙要的。装旱热基于冬xx短渔港整垃治工程朽的总体滋规划方执案，在抹对渔港伟泥沙、炼波浪及久气象状度况等前旬期分析般研究工搞作的基鼓础上，奇拟修建堂双环抱错式的拦旱沙防波园堤肾，朗减少港旦内泥沙担淤积和逃改善港浴内的泊蹈稳条件狗，宇并扩建焦码头泊咱位和篮疏浚航馋道，以密达到船获只能正精常进港红作业。嫁考虑到合工程量旁和工程梨经费，库上述规锅划方案悦分做两偿步实施刷，定一期工卷程阶段提：扩建搭码头泊纪位，垂连接现哥有卸鱼挪码头建侧成脸700牵m基长的拦悉沙防波恨堤（后谊文简袜称教“遮南酬堤东”贪），并捡疏浚进质港航道窃和开挖烤港池；买二期工怪程阶段下：欺连接北泰端岸壁肚建警成欣550焦m概长的拦灭沙防波切堤（后沉文简是称柿“浩北朽堤鸽”叮）。二蓝期工程持竣工后民，南北档两条防益波拦沙看堤环抱谢xx业渔港，消为渔港册提供盯4这0胃万喝平方米忆的掩护桑水域。肿现拟禾对身xx西渔港整匹治工程若的港内白波况嚼进行券数值计份算，在袍两条拦搂沙防波久堤的三晨种平面报布置方元案中，回通过比慈选、优集化，确佳定两条不拦沙防樱波堤的泄推荐场方案；巡并针对昌一期和稻二期工优程的不赠同施工斯阶段，锣给出拦籍沙防波乏堤处、宗码头前披沿的设讲计波高穿，为码首头结构著设计提斥供依据垃；在航炉道疏浚制和港内啊水域开恰挖后，殊给出各壶种设计渠水位及吗波向条晨件下的责港内波辈况。碧三、计碧算条件扣和计算芹内容椒3.1糟够计算条举件宝3.1收.1怖股设计潮抗位版偷苹本港潮条汐属不法规则半息日潮，膝其潮位疫特征值的（采用悲理论深饭度基准震面）为质：禁极端高平潮位招：胸+6功.08衡m评特螺设计高叠潮位听：遗+4泰.95拔m倡霞僻设计低针水位肺：殖+0愿.65束m励波浪方订向和波成浪要素知xx匙渔港岸挨线近似缘南北走罪向，西费南部风纽区最长廉，从先xx嗽岛的实惕测波浪全分析字，挨S隙W舒向是强绵浪方向执，且频渠率较大谎。疮按照渔穗港总体驼规划，职两条拦绍沙防波仇堤建成夺后的草央滩渔港堂口门向厉西，韵且搭由于一奉期工程客首先建挺设南堤景，所以苦应该讨单论衡WN喘W迅向的小母风区风抽浪付和损W膀向的外易海来浪胀对港域谜拟建码旧头、拦傻沙防波债堤工程匙结构和猪港域泊把稳作业塔的影响赔。教综上，终波浪数翻值计算铺选莫取覆SW饰、落W经和俘WN镇W纪三种队波向饱。局（一）鸭外海涌月浪旦代借用邻污近者xx岂岛测波宰资料，帜并考虑普波浪自挡外海向援近岸传清播过程喘中，紧水面上英风速的流影响因签素，段xx现渔港工吧程点前恳沿凭-10筋m偏等深线熔处的波定浪要素描如拘表小1午所示。占炼表绸1.扬早xx咳渔港港老外篮－惰10朗m妹等深线涝处在S赴W四向波浪刻的波浪岔要素肯波浪重支现期伟波要素膊波性高含H惭1/3福（湿m增）忙周期族（岭s趣）阵5拢0沃年一遇肾4.3洒m通8.1适s饥2执年一遇家2.5只m识6.1桐s谊抹而菌xx体渔港港岔外标－类10仍m追等深线骄处恼S培W丑向的涌平浪在向翻港区水嗽域转播树的过程有中，仍买受到表败面风应牲力的作乡用而继沿续成长摄，借用侍xx锦岛纯197下0~1棍99拾1卵年间的称最大风葵速资料哀，计贯算衫S慢W选向的设猾计风速龙，而用晓P睁-译Ⅲ沈曲线做候频率分鲁析颈，课5芬0李年一罗遇暖S伪W免向的设穴计风速鹿为狸26.惕4m/用s炮，家2部年一麦遇蓝S痛W妨向的设锯计风速滑为宴13.帆9m/械s便。半毒对据射xx取岛测波蚁站剥196爪0~1凳98激2章年间的到测波资白料统计伤，奴WSW积~W摸向波浪界的平均断波高察（银H灭1/1甩0柏）鸣为承0.5女m比、周期萄为督3.1博s议，授xx微气象站帮给出的吵本谱区茧WSW请~W括向的最裂大风付速伸9m/爸s祸。花（二壶）桃屠WN辣W焦向小风恳区波浪厨使林据景xxx迎气象站夸的多年其测风资晒料统计污，虚WN登W佩向的最米大风速泛为诉12m纲/腿s陶。恰3.2咏烤计算内管容仇3.2薪.1涌雨拦沙防旋波堤方甩案比选枝拦沙防袄波堤的击三种平炭面布置背方案如单图肾2乡~它图氧4惊所示。呆其中疲图兆2光是设计昆方提出怒的犁建议飘方案（维后文简恼称方凝案合1他）；膏图评3党是在方厦案听1证的基础苗上，北耍堤轴线意外欲摆茄15找º胸，而南题堤轴线捎位置不遇变（后页文简称感方膊案涌2额）；骆图咳4愚是在方痛案张1惑的基础元上，北劣堤轴线散外舒摆调15隐º梦，而南项堤轴线仁内奸摆钟15简º贝（后文坐简称方售案锄3执）。新采用设汁计高水陆位，计幻算给无出岛S锡W挡向畜、射W不向挪2馋年一遇孙的外海经涌浪（芦叠忙加假2犁年一浙遇另S自W世向条、放W摊向设计谦风速的供影响）幸和蔬WN缸W跟向小风胸区的港宇域波高岛分布，什通过比勾选，为秒拦沙防菜波堤的绢设计提锡供推荐句方案。糖不同工营程阶段乔的港域寺设计波暖高和港透内波况带计算狭通过循3.2情.1惹的方案螺比选，拜确定了鹅两条拦编沙防波针堤设计专的推荐驼方案。失但由于傅xx顺渔港治品理工程随分成两六个阶段纸，即一涛期工程驶（只建哑南堤）团和二期束工程（罗南堤和抄北堤都疾建成）故，而不济同的工互程阶段晕港域的富设计波内高和港衰内波况肝有所不熟同，应慰分别采板用极端渴高水位赶、设计怎高水位辞和设计妖低水位碑，计算骗给出两决个阶段帖的帅S圆W禽向附、慰W僵向克、久WN伞W趴向的设辈计波高叼及港域乘的泊稳怠状况。沃图角1.物老xx那渔港现侨状平面滥图何图寒2.茧焰xx您渔港规秘划整治集工程方吃案项1则平面图闭图顷3.牌蚊xx误渔港规荣划整治战工程方拜案耽2棒平面图柄图心4.捐席xx怜渔港规秘划整治型工程方浙案僻3彩平面图态四、港设内波况峡计算的授数值模宇式泡4.1笋寨计算软的件执xx诉渔港的丛波浪数匆值模式节采用由受丹京麦估DH只I妇水力研欢究所唱（硬DHI忙Wa给ter们&王Env妙iro原nme痛n拼t化）苹研制众的爆MAK够E2烟1昂软件系飞统进行洗计算。把MAK份E2暗1假软件是继目前国警际上公且认的、悲具有良层好精度圆和强大欺前后处炉理功能礼的水动遭力学专泼用软件款系描统芽,村篮国内亦好有多个伯单位购乓置和应侧用，筛xx去大学服xx船国家重蚊点实验馋室采用裂该软件闻先后成遍功地完副成了瓦xx强港跨海锤大桥对霉xx和湾潮流佩场的影耐响数值是模型研梁究、践xx翁项目靠xx仔海浮域躺11k衔m*6判.5k挂m轻范围内柄的波浪霞数值模估拟研究千、屠xx通海月域秆22k客m*3身.8k乏m炎范围内炎的波浪败数值模奸拟研究捉、佩xx钥港改扩艘建二诸期袭11驼#江~16庭#似泊位波西浪及潮缸流场数矛值计算蛋、希xx感xx暖渔港港访内波况箩计算寿、慈xx贼xx坑渔港港和内波况酿计算、中浙江东xx满渔港港悄内波况余计算及躺浙江颈xx革渔港港戒内波况怖计算杆等逗3休0狼余项港变口工程案设计波矮浪的计概算任务严，都取芒得了令顾人满意由的结果指，并积赵累了良蜻好的关玩于垂MIK伪E2筛1泊软件系霜统的应贿用经验北。报鉴于齐xx逃渔港的厚地理位你置及波是浪状况欠，按总班体规划摆方案，扬拟建码咐头和拦茧沙防波羞堤，为谋此，工火程设计饿中鉴既顿要考虑驳外海涌馒浪并叠面加风要阳素又要冲考虑小副风区的记波浪，脱所以，隐为满足某设计方洽所提出瑞的技术夏要求，疫达到本筐次专项艘课题验帝研究的体计算目只的，本涝课题研朵究过程阅中，项志目组将壶采没用帖MIK截E2贝1爆软件系俭统的两他种波浪昏数值计享算软件阅，分别剩为类MIK并E2深1型-唇Nea孕rsh绍ore台角模型软光件（计尖算并叠钢加风浪免影响钞）唐MIK针E2曲1元-返Bou步ssi吉nes查q烦模型软缩件（计称算涌浪没）。客4.2火快波浪计梨算数值均模式茅4.2牢.1加MIK们E2汗1扯—稳Nea坐rsh粒ore旁摆模型天MIK冷E2喘1故—呆Nea签rsh说or速e臣是风浪肾模型，漠模型基查本方程嘴为能量户守恒方堆程，差接分格式死采用欧随拉有限茫差分求琴解，可演以模拟虫近海地叛区涌浪迫并疊加门风浪生泳成、衰葡减变形坡要素的宫传播过乡程。模折型考虑围了水深薄变化引嚼起的折许射、浅拳水变形耍、风和汽底摩阻放等波浪潮变形影壤响因素耍，其结件果包括咏有效波抽高、平趁均周期约以及平巷均波向朝等波浪换要素。嫩4.2密.2暑MIK展E2茫1日—环Bou灭ssi碰nes丝q兴模型箭Bou敬ssi屿nes凉q奖波浪数材值模型类的基本尸方程为渡：式中：元为水深夸；楼为重力垄加速度饺；震为波面遥高度；结为水质后点水平解运动速葱度；惕为水质执点水平围运动速捡度；禽波浪数排模研究格的技术瓶路线烫对于系xx酸渔港建央拦沙防康波堤后峰的设计陡波高和话港内波蜓况，将改采用大灾、小两吐种计算名范围并怒分别采僚用钟MIK碍E2语1-N字ear浸sho宾r筒e漏模型打和乱MIK远E2守1-B烟ous楼sin协es敞q拍模型进达行波浪格数值计意算，大雕范围分旅别持为猜S汽W志向僚、配W脉向费和贼WN怠W捎向的波盲浪计算尝起始边末界到拦化沙防波校堤堤头束附近，魄小范围险为从拦我沙防波绞堤堤头阀至港内砌的计算腾水域。揉在大范妻围上采昏用稍MIK谢E2惕1-N凑ear亚sho拌r墨e疑模型给样出各个期方向的腾波浪在翅拦沙防知波堤堤那头附近脆波要素董的计算陵值，并甲以此为弦小范围抚波浪计亲算的起唤始条件向，采鼠用拢MIK天E2阻1-B哭ous秆sin责es双q孕模型完亮成建拦踏沙防波匙堤后的交设计波念高和港苏内波况酒。钻4.腐2.4串皂波浪计冬算的边卖界条件哑xx株渔港拦处沙防波挑堤的波若浪反射怎系数取区值鞭为沸R=0丧.乌5伟，港内捆水域的关码头岸句壁为直顽立结构彻，波浪斯反射系载数取值峡为肯R=1斩.斧0惜。稳4.2勇.5坦波浪数乓模的计案算范围团和计算创网格挂深水波受要素计害算范围蜘及水深轧如边图宋5阻所示，婚一期工抛程港内阶波况计格算范围后及计算鄙点位置言如离图像6创所示，勺其趟中值F1~障F杰4次为南防盟波堤设践计波要递素的计仰算点恩，蛋M1~豆M让4裹为码头拢设计波把要素的绸计算点狡；昼图胞7戴中的先F5~五F凑7锐为二期掌工程北然防波堤负设计波亦要素罪的膏计算点社位置。窄枪嘴不同弄方向、泊不同水猾位的览入射波秩浪，樱计算侨采用首的第网格尺取度津和时间勒步长如荐表朋2割所示。君表蠢2.子波浪数静值计算垄的刚网格尺些度骨和时间龄步长忘范围阻波向遇计算水屯位土计算模执块倡空间步创长哑时间步稀长氧备注予大范围毒SW,千W,隙WNW砌极高、踢设高、愉设低申Nea恩rsh排ore死20m辰×20工m陆稳态模厕型拼小范围吹SW,滩W,液NW沟极高、左设高德Bou殃ssi铃nes听q厌4m×命4m咏0.4腊s蚕设低索Bou裙ssi星nes匪q叙1m×竖1m否0.2炭s葛图背5.暴疤深水波横要素计衔算范围洋及水深鉴图▼F1▼F2▼F1▼F2▼F3▼F4▼M3▼M2▼M1▼M4株图饿6.雅奋一期工绒程港内纵波况计叔算范围骂及计算结点位置绑图▼F5▼F6▼F7▼F5▼F6▼F7叨图煎7.雁佣二期工旋程港内迈波况计只算范围煎及计算瘦点位置悼图陵五、波宣浪数值仆计算结职果畅5.1饺乎于拦沙防消波堤设鞭计方案强比选的牙波浪数恰值计算河针对如贡图抬2披~目图潮4芳所示的蕉拦沙防锤波堤三欲种设计春方案，返采热用更S矩W皱向成、尚W甜向应2稀年一遇锋和习WN亮W仗向小风斧区的入巴射波浪馆，设计著高水位擦时府xx厨渔港券计算水未域内余的垃H铜1/3