上海國際深水港工程建設對周邊海域波浪場影響研究.pdf

1、隨著港口經(jīng)濟的不斷發(fā)展，海洋工程開發(fā)力度的不斷加強會使其周邊海域的水動力環(huán)境發(fā)生明顯變化。上海洋山國際深水港長周期、大范圍的工程建設，不僅顯著改變了洋山海域水下地形及岸線等條件，同時對港區(qū)及鄰近水域波浪的傳播過程、波浪場分布特征及變化規(guī)律也有明顯的影響。歷史上洋山海域遭遇多次臺風襲擊，工程的建設對臺風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前后在不同條件下的波浪傳播過程、波浪場分布特征及變化規(guī)律對洋山深水港泊穩(wěn)條件、今后

2、的運營維護、工程安全分析都具有一定的指導意義。
　　本文采用洋山海域近20年波浪觀測站實測數(shù)據(jù)，對1998年～2002年數(shù)據(jù)（洋山工程建設前）及2003年～2012年數(shù)據(jù)（洋山工程建設后）分別進行統(tǒng)計分析，并比較工程前后洋山海域?qū)崪y波浪特征。
　　運用MIKE21 SW波浪模型模擬了洋山深水港工程建設初期及洋山四期建設時期常、強浪向下典型重現(xiàn)期50年一遇波浪場情況。
　　同時比對分析大量臺風資料，將影響洋山海域較大的臺

3、風分成“登陸型”及“轉(zhuǎn)向型”，運用MIKE21 SW波浪模型模擬兩種典型路徑（登陸型臺風“麥莎”、轉(zhuǎn)向型臺風“威馬遜”）下的洋山海域工程前后波浪場變化情況，并選取特征點輸出JONSWAP波浪譜，分析洋山工程的建設對不同路徑臺風產(chǎn)生的臺風浪場的影響。
　　通過以上主要研究內(nèi)容，得到結(jié)論如下：洋山深水港工程建設后，港區(qū)海域波型、，常、強浪向變化明顯。目前對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年一遇波浪對工程后港區(qū)波浪場影響最大。極端天氣條件下，工程的建設能夠很好的減小港區(qū)“轉(zhuǎn)向型”路徑臺風影響，對“登陸型”路徑臺風影響較大。
　?。?）洋山深水港工程建設后，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入。工程建設后港區(qū)及鄰近海域的常、強浪向變化明顯，NW、NNW向頻率從原來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%。長周期主要出現(xiàn)在強浪向上，為SE~S和NW~NNW向。
　　（2）經(jīng)過洋山深水港近十年的建設，目前對港區(qū)影響最大的入射波為SE向，其次為E向、NE向、NW向、S向。洋山工程的建設使港區(qū)NE向50年一遇波高減小最明顯，波高減小達2m，波速減小1.5m/s，SE向波浪對港區(qū)影響最大，波高

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