厦门双鱼岛游艇码头潮流泥沙数学模型试验研究

１ 工 程概 况
双鱼岛规划在wk.baidu.com 门湾 口的大磐浅滩内， 其
西 侧 为南 太 武 沙滩 ， 东 侧 为 开 敞海 域 。 双 鱼 岛 规划 有游艇 码 头 、 客 运码 头 、 人 工 沙滩 等 ， 工程
地理 位置 如 图 １ 所示 。
双 鱼 岛规 划 方 案 总体 平 面布 置 为 太极 双 鱼造 型 ，拟建 游艇 码头 区布 置在 双 鱼 岛西侧 。
陈 纯 ， 张春 生 一 ， 张义丰
（ １ ． 交通运 输部 天 津水运 工程 科 学研 究所 工程 泥沙 交通行 业重 点 实验 室， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ６ ； ２ ． 天 津港 （ 集 团） 有 限公 司， 天津 ３ ０ ０ ４ ６ １ ； ３ ． 天 津大 学 建 筑 学院 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ ２ ）
∞ ∞ 如
近年来游艇经济的地位随海洋经济活动的发展而飞速上升 ，中国开始抓住机遇进入游艇经济市场。 目 前， 长三角、 珠三角 、 海南岛、 舟山群岛 、 天津 、 福建等地区的大型游艇码头和游艇基地设施都在规划或建设之 中。 随着各地游艇码头工程项 目的上马， 围绕游艇码头建设开展了大量相关研究 ， 包括游艇码头的平面布置 、 防波堤及 护 岸结构 、 通 航水 流条件 、 进 港航道 水域 尺度 等 ［ 引。 本文主要采用数值模拟方法对厦门双鱼岛游艇码头工程水动力泥沙条件进行研究 。 通过收集并分析 了 工程附近水域的自然条件 ， 掌握了工程水域水动力及泥沙运动特点和海床冲淤演变特征 ， 使用二维潮流泥沙 数 学模 型对 方 案实 施 后 的潮流 场 、 泥沙 场 、 地形 冲淤 变化 开展 了研 究 工作 。 对游 艇 码头 方案 布 置下 的潮流 动 力、 港池 航 道 回淤 隋况 以及对 周边 地形 冲 淤变 化影响等方面进行了分析 。 研究结论可为设计 提供依据和支持 。
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
基金项 目： 国家 自然科学基金青年科学基金项 目（ ４ １ ３ ０ ６ ０ ３ ４ ） 作者简介 ： 陈纯 （ １ ９ ８ １ 一 ） ， 女， 湖南省郴州人 ， 助理研究员 ， 主要从事海岸河 口水动力 与泥沙研究 。
第３ ５卷第 １ 期
２ ０ １ ４ 年 ２ 月
水
道 港 口
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． １
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｈａ ｒ ｂ ｏ ｒ
Ｆ ｅ ｂ ．２ ０ １ ４
厦 门 双 鱼 岛 游 艇 码 头 潮 流 泥 沙 数 学 模 型 试 验 研 究
Ｂ ｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ： Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｃ ｈ ｕ ｎ （ １ ９ ８ １ 一 ） ， ｆ ｅ ｍ ａ ｌ ｅ ， ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ．
２ ０ １ ４ 年２ 月
陈
纯， 等
厦 门双鱼岛游艇码头潮流泥沙数学模型试验研究
潮历时略长于涨潮［ ｗ］ 。 此外 ， 根据 ２ ０ ０ ５ 年１ １ 月在破灶屿附近进行 了 ３ ４ ｄ的潮位观测［ 资料统计 ， 潮汐参 数Ｆ ＝ ０ ． ３ ６ ， 平均潮差 ３ ． ８ ５ ｍ， 最大潮差 ５ ． ５ １ ｍ 。 与厦门海洋站多年潮位资料基本一致。
２ ． ２ 波 浪
大磬浅滩南侧水域于 １ ９ ９ ５～ １ ９ ９ ６ 年期间设立了短期波浪站进行波浪观测＿ ３ ］ ， 经分析 ， 该海 区常浪 向为 Ｅ Ｓ Ｅ方向 ， 出现频率为 ３ ４ ． ２ ６ ％， 次常浪 向为 ｓ Ｅ方 向， 出现频率 １ ４ ． ６ ７ ％。 强浪 向为 ｓ Ｅ方向， 观测期 间最大波 高为 ２ ． ７ ｍ， 出现在 １ ９ ９ ６年 ８月 ６日， 对应 ｍ 。 为２ ． ５ ｍ。 据统计 ， 测站 Ｅ ｓ方向的波浪合计出现频率为 ６ ０ ％， 此 向波高 日Ⅲ 。 平均值为 ０ ． ３ ８ ｍ 。 对Ｈ ｍ 。 ≥０ ． ５ ｍ进行 统计 ， 出现频率为 １ ８ ． ３ ％， 波高 日ｍ 。 平均值 为 ０ ． ６ ９ ｍ ； 对Ｈ ｍ 。 ≥０ ． ６ ｍ进行统计 ， 出现频率为 １ ２ ． ０ ％， 波高 日 仇 。 平均值为 ０ ． ７ ９ ｍ。 ２ ． ３ 潮流 厦 门港潮流属于半 日潮 ， 往复流 。 根据 ２ ０ ０ ５ 年 ｌ １ 月大潮期 间在大磐浅滩海域的水文泥沙观测数据分 析：
码头外侧采用防波堤掩 护 ， 口门宽 ６ ０ ｍ， 港内 水域面积约 ２ ０ 万ｍ 。北防波堤外侧设趸船客 运码头 ， 码 头泊位港池底高程一 ７ ． ０ ｍ ， 航道 宽 ５ ５ ｍ， 底高程一 ６ ． ０ ｍ （ 本文所提及高程为 国家
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — １ ６ ： 修回 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ５
２ ７
８ ５基 准 面 ） 。 港池 下挖 深度 ３ — ４ ｍ； 航 道 内下挖深 度 ０ ～ ３ ． １ ｍ。 游 艇码 头西港 区防波堤按 斜坡 式实 堤考虑 。
２ 工 程 区水 动 力 泥 沙 特 征
２ ． １ 潮 汐 。
大磐浅滩没有长期潮位观测站 ， 但该区位于厦门外港海域 ， 距离厦门鼓浪屿仅 ５ ｋ ｍ， 该海域潮波特性与 设在鼓浪屿上的厦 门海洋站基本相近。 根据厦门海洋站多年潮位资料统计分析 ， 厦门湾及邻近海域属正规半 日潮 ， 潮汐参数 Ｆ ＝ ０ ． ３ ４ ， 潮波呈驻波形态 ， 平均潮差 ４ ． ０ ８ ｍ， 最大潮差 ６ ． ８ ８ ｍ， 涨落潮历时基本相等 ， 其 中落
力、 地形 冲淤等方面分析了方案对周边海域水动力的影 响。 关键词 ： 潮流 ； 泥沙； 数值模拟 ； 双鱼岛
中 图分 类 号 ： Ⅳ １ ４ ２ ； ０ ２ ４ ２ ． １ 文 献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ５ — ８ ４ ４ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ２ ６ — ０ ６
摘 要： 文 章围绕厦 门双 鱼岛游艇码头工程方案有关潮 流泥沙 问题进行 了研究 。 收集并分析 了工程 附近
水域的 自然条件 ， 掌握了工程海 域水动力及 泥沙 运动特点和海 床冲淤演 变特征 ， 在此基础上使用二维潮 流泥沙数学模 型对开发方案实施后的潮流场 、 泥沙场 、 地形冲淤变化开展 了数值模拟研 究工作 。 从 潮流动