施工期天鲸号适应能力分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ＺＨＡＯ Ｊｉｎ￣ｊｉｎｇ１ ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ￣ｊｕｎ２ ＴＩＡＮ Ｈｕｉ￣ｊｉｎｇ１ １.ＣＣＣＣ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｅｃｏ￣Ｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ. Ｌｔｄ. Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４６１ Ｃｈｉｎａ
２������ Ｄｒｅｄｇｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｄｒｅｄｇｉｎｇ Ｃｏ. Ｌｔｄ. Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７ Ｃｈｉｎａ
特码新港集装箱码头工程规模如下: “ Ｌ 型” 防波堤堤长约 ３ ６００ ｍꎬ 内侧布置集装箱码头ꎬ 通 过填海的方式形成港口陆域ꎬ 为满足通航条件ꎬ 外航道、 回旋区和港池水域需疏浚ꎮ
鉴于工程区海域受南大西洋中、 长周期涌浪的 影响显著ꎬ 海上施工船舶等受波浪影响作业条件差ꎮ 因此需建立波浪数学模型以获得施工过程中不同长度 防波堤掩护下港池施工受波浪影响的作业条件ꎮ １������２ 波浪条件
２０１９ 年 ２ 月 第 ２ 期 总第 ５５２ 期
������施 工������
水运工程 Ｐｏｒｔ ＆ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｆｅｂ������ ２０１９ Ｎｏ������ ２ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ������ ５５２
施工期天鲸号适应能力分析
赵津京１ꎬ 杨正军２ꎬ 田会静１
(１������ 中交 ( 天津) 生态环保设计研究院有限公司ꎬ 天津 ３００４６１ꎻ ２������ 中交天津航道局有限公司ꎬ 天津市疏浚工程技术企业重点实验室ꎬ 天津 ３００４５７)
摘要: 天鲸号绞吸式挖泥船在海上进行疏浚作业时ꎬ 波浪要素需要满足一定条件ꎬ 才能保证安全施工ꎮ 为了确定防波
堤修建后掩护区的波浪条件是否满足天鲸号的施工要求ꎬ 采用数学模型计算了某集装箱码头工程在不同节点时防波堤掩护
区的波浪条件ꎬ 对天鲸号挖泥船适应能力进行分析ꎬ 并给出如果不满足施工要求时防波堤需延伸的长度ꎮ 结果表明: 波浪
波浪条件研究 ３￣５ ꎮ 施工期的波浪计算分析ꎬ 特别 是波 浪 预 报ꎬ 也 越 来 越 引 起 学 者 的 重 视ꎬ 杨 振 勇 ６ 采用 ＷＡＶＥＷＡＴＣＨ ＩＩＩ 和 ＳＷＡＮ 建立了海上 工程施工期波浪预报系统 ＧＷＦＳꎮ
为了合理安排施工、 并且规避施工时波浪可 能引起的风险ꎬ 准确掌握施工期波浪条件至关重 要ꎮ 本文采用 ＭＩＫＥ ２１ ＢＷ 模型和 ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ 模 型分别建立加纳特码港新集装箱码头工程疏浚挖 岩项目施工期波浪模型ꎬ 将两个波浪模型的结果 进行比较ꎮ 对半开敞式的仅一侧有防波堤的布置
收稿日期: ２０１８￣０７￣１３ 作者简介: 赵津京 (１９８４—) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 工程师ꎬ 从事港口、 海岸工程数值模拟研究ꎮ
������１６４������
水运工程
２０１９ 年
形式来说ꎬ 可计算反射、 绕射和浅 水 变 形 的 ＳＷ 模型在计算精度上不亚于 ＢＷ 模型ꎬ 同时要比 ＢＷ 模型计算速度快ꎬ 因此本文采用 ＳＷ 模型计算不 同防波堤长度时的波浪条件ꎮ
数值模拟技术可以很好地为挖泥船海上安全作业提供可靠的依据ꎬ 避免风险ꎮ
关键词: 波浪模型ꎻ 长周期波浪ꎻ ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ
中图分类号: Ｕ ６１１
文献标志码: Ａ
文章编号: １００２￣ ４９７２(２０１９)０２￣ ０１６３￣ ０７
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ
１ 工程概况 １������１ 项目概况
加纳位于非洲西部几内亚湾ꎬ 特码港是加 纳最大的商港ꎬ 位于加纳东南沿海ꎮ 拟建的新 集装箱码头地处特码老港西侧ꎬ 南面为大西洋ꎬ 水域开阔ꎬ 距岸 ５０ ｋｍ 左 右 即 为 ３ ０００ ｍ 以 上 水深ꎬ 向岸水深迅速转浅ꎬ 工程近岸底地形坡 度一般在 １������３００ ~ １������１００ꎮ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｈｅｎ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｉｓ ｄｒｅｄｇｉｎｇ ａｔ ｓｅａ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｈｏｕｌｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ
ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｓｕｒｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｓｈｅｌｔｅｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｗａｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｓｈｅｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｎｏｄｅ ｏｆ ａ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｎａｌｙｚｅ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ｎｅｅｄ ｔｏ ｅｘｔｅｎｄ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｅｄｇｅｒ ａｔ ｓｅａ ａｎｄ ａｖｏｉｄ ｒｉｓｋｓ.
Ｋｅｙຫໍສະໝຸດ Baiduｏｒｄｓ ｗａｖｅ ｍｏｄｅｌ ｌｏｎｇ￣ｐｅｒｉｏｄ ｗａｖｅ ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ
在港池、 航道开挖施工过程中ꎬ 挖泥船会受 到波浪影响ꎬ 特别是长周期波浪会严重影响船舶 施工ꎬ 修建防波堤可有效降低波浪对船舶的影响ꎮ 为了提高施工进度ꎬ 施工过程往往是防波堤修建 和港池开挖同时进行ꎬ 因此需掌握防波堤在修建 到不同长度时所形成的可作业范围是否满足挖泥 船施工要求ꎮ 随着数值模拟技术的不断发展ꎬ 工 程区波浪数值计算成为海岸工程不可或缺的技术 手段ꎮ 波浪模拟可用于获得结构物前设计波浪要 求 １￣２ ꎬ 为设计提供依据ꎬ 也可用于大范围海域的
２������ Ｄｒｅｄｇｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｄｒｅｄｇｉｎｇ Ｃｏ. Ｌｔｄ. Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７ Ｃｈｉｎａ
特码新港集装箱码头工程规模如下: “ Ｌ 型” 防波堤堤长约 ３ ６００ ｍꎬ 内侧布置集装箱码头ꎬ 通 过填海的方式形成港口陆域ꎬ 为满足通航条件ꎬ 外航道、 回旋区和港池水域需疏浚ꎮ
鉴于工程区海域受南大西洋中、 长周期涌浪的 影响显著ꎬ 海上施工船舶等受波浪影响作业条件差ꎮ 因此需建立波浪数学模型以获得施工过程中不同长度 防波堤掩护下港池施工受波浪影响的作业条件ꎮ １������２ 波浪条件
２０１９ 年 ２ 月 第 ２ 期 总第 ５５２ 期
������施 工������
水运工程 Ｐｏｒｔ ＆ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｆｅｂ������ ２０１９ Ｎｏ������ ２ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ������ ５５２
施工期天鲸号适应能力分析
赵津京１ꎬ 杨正军２ꎬ 田会静１
(１������ 中交 ( 天津) 生态环保设计研究院有限公司ꎬ 天津 ３００４６１ꎻ ２������ 中交天津航道局有限公司ꎬ 天津市疏浚工程技术企业重点实验室ꎬ 天津 ３００４５７)
摘要: 天鲸号绞吸式挖泥船在海上进行疏浚作业时ꎬ 波浪要素需要满足一定条件ꎬ 才能保证安全施工ꎮ 为了确定防波
堤修建后掩护区的波浪条件是否满足天鲸号的施工要求ꎬ 采用数学模型计算了某集装箱码头工程在不同节点时防波堤掩护
区的波浪条件ꎬ 对天鲸号挖泥船适应能力进行分析ꎬ 并给出如果不满足施工要求时防波堤需延伸的长度ꎮ 结果表明: 波浪
波浪条件研究 ３￣５ ꎮ 施工期的波浪计算分析ꎬ 特别 是波 浪 预 报ꎬ 也 越 来 越 引 起 学 者 的 重 视ꎬ 杨 振 勇 ６ 采用 ＷＡＶＥＷＡＴＣＨ ＩＩＩ 和 ＳＷＡＮ 建立了海上 工程施工期波浪预报系统 ＧＷＦＳꎮ
为了合理安排施工、 并且规避施工时波浪可 能引起的风险ꎬ 准确掌握施工期波浪条件至关重 要ꎮ 本文采用 ＭＩＫＥ ２１ ＢＷ 模型和 ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ 模 型分别建立加纳特码港新集装箱码头工程疏浚挖 岩项目施工期波浪模型ꎬ 将两个波浪模型的结果 进行比较ꎮ 对半开敞式的仅一侧有防波堤的布置
收稿日期: ２０１８￣０７￣１３ 作者简介: 赵津京 (１９８４—) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 工程师ꎬ 从事港口、 海岸工程数值模拟研究ꎮ
������１６４������
水运工程
２０１９ 年
形式来说ꎬ 可计算反射、 绕射和浅 水 变 形 的 ＳＷ 模型在计算精度上不亚于 ＢＷ 模型ꎬ 同时要比 ＢＷ 模型计算速度快ꎬ 因此本文采用 ＳＷ 模型计算不 同防波堤长度时的波浪条件ꎮ
数值模拟技术可以很好地为挖泥船海上安全作业提供可靠的依据ꎬ 避免风险ꎮ
关键词: 波浪模型ꎻ 长周期波浪ꎻ ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ
中图分类号: Ｕ ６１１
文献标志码: Ａ
文章编号: １００２￣ ４９７２(２０１９)０２￣ ０１６３￣ ０７
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ
１ 工程概况 １������１ 项目概况
加纳位于非洲西部几内亚湾ꎬ 特码港是加 纳最大的商港ꎬ 位于加纳东南沿海ꎮ 拟建的新 集装箱码头地处特码老港西侧ꎬ 南面为大西洋ꎬ 水域开阔ꎬ 距岸 ５０ ｋｍ 左 右 即 为 ３ ０００ ｍ 以 上 水深ꎬ 向岸水深迅速转浅ꎬ 工程近岸底地形坡 度一般在 １������３００ ~ １������１００ꎮ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｈｅｎ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｉｓ ｄｒｅｄｇｉｎｇ ａｔ ｓｅａ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｈｏｕｌｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ
ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｓｕｒｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｓｈｅｌｔｅｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｗａｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｓｈｅｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｎｏｄｅ ｏｆ ａ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｎａｌｙｚｅ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎｇｈａｏ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ｎｅｅｄ ｔｏ ｅｘｔｅｎｄ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｅｄｇｅｒ ａｔ ｓｅａ ａｎｄ ａｖｏｉｄ ｒｉｓｋｓ.
Ｋｅｙຫໍສະໝຸດ Baiduｏｒｄｓ ｗａｖｅ ｍｏｄｅｌ ｌｏｎｇ￣ｐｅｒｉｏｄ ｗａｖｅ ＭＩＫＥ ２１ ＳＷ
在港池、 航道开挖施工过程中ꎬ 挖泥船会受 到波浪影响ꎬ 特别是长周期波浪会严重影响船舶 施工ꎬ 修建防波堤可有效降低波浪对船舶的影响ꎮ 为了提高施工进度ꎬ 施工过程往往是防波堤修建 和港池开挖同时进行ꎬ 因此需掌握防波堤在修建 到不同长度时所形成的可作业范围是否满足挖泥 船施工要求ꎮ 随着数值模拟技术的不断发展ꎬ 工 程区波浪数值计算成为海岸工程不可或缺的技术 手段ꎮ 波浪模拟可用于获得结构物前设计波浪要 求 １￣２ ꎬ 为设计提供依据ꎬ 也可用于大范围海域的