大連大窯灣港灣水波振蕩研究.pdf

1、大窯灣水域呈窄長型，特別是灣底水域更窄，港內(nèi)水域僅由南、北航道與外海聯(lián)通，已建泊位多為重力沉箱式（全反射邊界）。當(dāng)波浪自外海經(jīng)口門傳入大窯灣港內(nèi)時(shí)，由于受水下地形和灣內(nèi)岸線形態(tài)等影響，會(huì)發(fā)生折射和（多次）反射，入射波浪能量耗散困難。上述因素均為港灣水面振蕩的誘發(fā)因素。大窯灣港區(qū)是否會(huì)發(fā)生水波振蕩、發(fā)生的條件及強(qiáng)度如何等問題，是全灣規(guī)劃方案制定過程中重點(diǎn)關(guān)注的問題。采用Boussinesq數(shù)值波浪模型對上述問題進(jìn)行研究。
　　首先采

2、用改進(jìn)的Boussinesq數(shù)值波浪模型，模擬白噪聲作用下大窯灣全灣水域的波面響應(yīng)狀況，通過頻譜分析得到大窯灣港內(nèi)不同位置水域的響應(yīng)波幅譜，并與放大因子曲線進(jìn)行擬合，估計(jì)得到大窯灣港內(nèi)不同位置水域的固有頻率。
　　考察了單色波（規(guī)則波）和隨機(jī)波浪入射時(shí)全灣水域波面響應(yīng)狀況，發(fā)現(xiàn)大窯灣港內(nèi)不同位置水域的響應(yīng)狀況存在顯著差別。故將易發(fā)生水面劇烈波動(dòng)的灣底水域和南岸一期小港池水域視為獨(dú)立的“灣內(nèi)灣”，從重點(diǎn)水域的響應(yīng)波面、頻譜及和小波譜

3、三個(gè)方面對大窯灣灣底水域、南岸一期小港池水域以及全灣整體水域發(fā)生水波振蕩的特征進(jìn)行了全面分析。研究表明:
　　1.單峰譜波浪作用下，全灣水域發(fā)生整體水波振蕩的入射波周期約為Tp=60s，遠(yuǎn)大于當(dāng)?shù)赝夂２ɡ丝赡艹霈F(xiàn)的周期;灣底和南岸一期小港池局部水域發(fā)生水波振蕩的最小周期在Tp=11～13s之間，接近當(dāng)?shù)赝夂２ɡ丝赡艹霈F(xiàn)的周期;因此，灣底和南岸一期小港池局部水域具備發(fā)生水波振蕩的條件，而全灣整體水域發(fā)生水波振蕩的可能性不大。

4、　　2.雙峰譜波浪作用下，在譜能量和雙峰譜的低頻譜峰頻率與單峰譜波浪相同的條件下，與單峰譜作用比較，發(fā)生水波振蕩的幅度更大。
　　3.針對大窯灣港內(nèi)易發(fā)生水波振蕩的局部水域（灣底和南岸一期小港池水域），提出5種方案，模擬結(jié)果顯示:在發(fā)生水波振蕩的局部水域的邊界增設(shè)孔隙層(反射系數(shù)0.7)方案可有效防止灣底和南岸一期小港池水域水波振蕩的發(fā)生;在北岸28～29號泊位區(qū)域保留800m×600m水域方案，可有效減弱灣底水域的振蕩。此外，上