【摘要】：目前我國(guó)海岸線資源嚴(yán)重不足,迫使將開(kāi)發(fā)目標(biāo)轉(zhuǎn)向島嶼岸線的綜合利用。而許多島嶼海岸有別于結(jié)陸海岸：首先,其水動(dòng)力環(huán)境受島群邊界影響,時(shí)空變化規(guī)律更加復(fù)雜；其次,由于水動(dòng)力環(huán)境下的變化帶來(lái)岸線及海床的演化規(guī)律將有別于近岸水域；此外,因各種工程建設(shè)還將進(jìn)一步改變水動(dòng)力環(huán)境和島群邊界及海床。為合理高效的開(kāi)發(fā)利用島群岸線資源,緩解岸線需求與近陸海岸線不足之間的矛盾,研究島群海域的海岸動(dòng)力學(xué)問(wèn)題具有理論意義和應(yīng)用前景。其中,島群海域環(huán)境下海床泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題即是其中需要探討的重要問(wèn)題之一。 對(duì)于島群海域海床泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究,一般采用數(shù)值模擬方法,其具有研究范圍大、費(fèi)用省、研究周期短等優(yōu)點(diǎn),輔以現(xiàn)狀觀測(cè)資料或模型試驗(yàn)資料驗(yàn)證,可以較為方便地得到可靠性較高的成果。 基于水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型、波浪和潮流共同作用下的懸沙濃度計(jì)算方程、懸沙引起的床面變形方程建立洋山港二維水流泥沙數(shù)學(xué)模型；在水動(dòng)力模型經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)值計(jì)算,定量地討論每個(gè)泥沙參數(shù)的各種取值對(duì)懸沙濃度的影響程度,探討主要影響參數(shù)的最優(yōu)取值方法；同時(shí)進(jìn)行洋山港二維泥沙數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證。針對(duì)洋山港再開(kāi)發(fā)工程的兩個(gè)具體的工程方案,采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的洋山港二維泥沙數(shù)學(xué)模型,對(duì)工程水動(dòng)力環(huán)境及海床演變進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算,得出以下主要結(jié)果： (1)采用本文所建立的二維水流泥沙數(shù)學(xué)模型,能夠很好的再現(xiàn)洋山港全水域的潮流特征和海床變化規(guī)律；可以用來(lái)計(jì)算洋山港再開(kāi)發(fā)工程的水動(dòng)力變化和泥沙運(yùn)移狀態(tài),并可預(yù)測(cè)海床演變規(guī)律。 (2)在潮流為主要外動(dòng)力的淤泥質(zhì)海床,床面糙率、河床淤積物的干密度、床層間的泥沙轉(zhuǎn)換率這3個(gè)泥沙參數(shù)對(duì)懸沙濃度的計(jì)算結(jié)果影響最大。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果可知,上述3個(gè)參數(shù)在計(jì)算洋山港全水域的懸沙濃度時(shí)最恰當(dāng)取值分別為2d、250kg/m3、0.001kg/m2/s。 (3)對(duì)大洋山港區(qū)的開(kāi)發(fā)能改善洋山港的潮流形態(tài)和泥沙現(xiàn)狀,且天然的開(kāi)發(fā)條件較好,因此為洋山港再開(kāi)發(fā)提供了很好的海岸動(dòng)力學(xué)條件。 (4)提出了大洋山港區(qū)一期開(kāi)發(fā)的兩個(gè)布置方案。就改善洋山港全水域的潮流形態(tài)和泥沙淤積狀況而言,對(duì)于大洋山的開(kāi)發(fā)采用大通道方案更佳。
【圖文】：

從上世紀(jì)末上海洋山深水港開(kāi)始建設(shè)至今，已經(jīng)先后完成小洋山島鏈一側(cè)(一、二、三期集裝箱泊位)絕大部分岸線的開(kāi)發(fā)使用，僅有大烏龜一顆珠山一段少部分岸線沒(méi)有完成開(kāi)發(fā)(正在建設(shè)以內(nèi)貿(mào)和轉(zhuǎn)運(yùn)為主的港口泊位)，參見(jiàn)圖1.1。隨著一、二、三期集裝箱泊位建成投產(chǎn)，洋山深水港集裝箱的吞吐量也由建設(shè)初期的250萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱/年，發(fā)展到現(xiàn)在的超過(guò)1000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱/年。據(jù)預(yù)測(cè)，20巧年，長(zhǎng)三角一帶進(jìn)出口運(yùn)輸集裝箱量將超過(guò)1500萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱/年，2020年將超過(guò)2000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱/年。由于該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)正在高速發(fā)展，對(duì)港口運(yùn)輸需求越來(lái)越多，且上海周圍海域深水岸線資源己接近枯竭，可以預(yù)測(cè)洋山深水港南側(cè)(大洋山一側(cè))岸線開(kāi)發(fā)指日可待。基于小洋山一側(cè)港口建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)洋山深水港區(qū)，開(kāi)發(fā)建設(shè)面臨的主要問(wèn)題是泥沙淤積問(wèn)題和船舶通航及靠泊時(shí)潮流流速過(guò)大的問(wèn)題。由于洋山深水港地處崎嶇列島島群海域

洋山港水域的水動(dòng)力和泥沙環(huán)境1自然水動(dòng)力狀況洋山港位于浙江省舟山市嶸泅縣崎嶇列島海域，距長(zhǎng)江日和杭州灣交匯地帶東南方向約40公里，參見(jiàn)圖2.1。洋山港港區(qū)規(guī)劃水域是由以人、小洋山為主兩支島鏈組成的喇叭狀水域，北島鏈中有人鳥龜、顆珠山、小洋山、鑊蓋塘、、大巖礁和小巖礁等島嶼，南島鏈中有大洋山、大山塘、雙連山、唐腦山等島島鏈漢道較多。港區(qū)西部水深在8一巧m，東部水深基木在30m及以上，個(gè)港區(qū)平均水深在21，是優(yōu)良的天然深水港。在長(zhǎng)期的波浪和潮流動(dòng)力作用下，形成了洋山港海域形地貌分布特征:通道內(nèi)水域自西向東寬度逐漸縮窄，水深逐漸增大，地形西高見(jiàn)圖2.2。在長(zhǎng)期的波浪和潮流動(dòng)力作用下，形成了洋山港海域特有的地形地貌分布特內(nèi)水域自西向東寬度逐漸縮窄，水深逐漸增大，地形西高東低。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：P737.1

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本文編號(hào)：2631614