洋山港再开发工程水动力变化及海床演变预测

发布时间：2020-04-18 02:39

【摘要】：目前我国海岸线资源严重不足,迫使将开发目标转向岛屿岸线的综合利用。而许多岛屿海岸有别于结陆海岸：首先,其水动力环境受岛群边界影响,时空变化规律更加复杂；其次,由于水动力环境下的变化带来岸线及海床的演化规律将有别于近岸水域；此外,因各种工程建设还将进一步改变水动力环境和岛群边界及海床。为合理高效的开发利用岛群岸线资源,缓解岸线需求与近陆海岸线不足之间的矛盾,研究岛群海域的海岸动力学问题具有理论意义和应用前景。其中,岛群海域环境下海床泥沙运动规律问题即是其中需要探讨的重要问题之一。对于岛群海域海床泥沙运动规律研究,一般采用数值模拟方法,其具有研究范围大、费用省、研究周期短等优点,辅以现状观测资料或模型试验资料验证,可以较为方便地得到可靠性较高的成果。基于水动力数学模型、波浪和潮流共同作用下的悬沙浓度计算方程、悬沙引起的床面变形方程建立洋山港二维水流泥沙数学模型；在水动力模型经过验证的基础上,通过数值计算,定量地讨论每个泥沙参数的各种取值对悬沙浓度的影响程度,探讨主要影响参数的最优取值方法；同时进行洋山港二维泥沙数学模型验证。针对洋山港再开发工程的两个具体的工程方案,采用经过验证的洋山港二维泥沙数学模型,对工程水动力环境及海床演变进行预测计算,得出以下主要结果： (1)采用本文所建立的二维水流泥沙数学模型,能够很好的再现洋山港全水域的潮流特征和海床变化规律；可以用来计算洋山港再开发工程的水动力变化和泥沙运移状态,并可预测海床演变规律。 (2)在潮流为主要外动力的淤泥质海床,床面糙率、河床淤积物的干密度、床层间的泥沙转换率这3个泥沙参数对悬沙浓度的计算结果影响最大。根据数值计算结果可知,上述3个参数在计算洋山港全水域的悬沙浓度时最恰当取值分别为2d、250kg/m3、0.001kg/m2/s。 (3)对大洋山港区的开发能改善洋山港的潮流形态和泥沙现状,且天然的开发条件较好,因此为洋山港再开发提供了很好的海岸动力学条件。 (4)提出了大洋山港区一期开发的两个布置方案。就改善洋山港全水域的潮流形态和泥沙淤积状况而言,对于大洋山的开发采用大通道方案更佳。
【图文】：

上海洋山港,开发现状

从上世纪末上海洋山深水港开始建设至今，已经先后完成小洋山岛链一侧(一、二、三期集装箱泊位)绝大部分岸线的开发使用，仅有大乌龟一颗珠山一段少部分岸线没有完成开发(正在建设以内贸和转运为主的港口泊位)，参见图1.1。随着一、二、三期集装箱泊位建成投产，洋山深水港集装箱的吞吐量也由建设初期的250万标准箱/年，发展到现在的超过1000万标准箱/年。据预测，20巧年，长三角一带进出口运输集装箱量将超过1500万标准箱/年，2020年将超过2000万标准箱/年。由于该地区的经济正在高速发展，对港口运输需求越来越多，且上海周围海域深水岸线资源己接近枯竭，可以预测洋山深水港南侧(大洋山一侧)岸线开发指日可待。基于小洋山一侧港口建设经验，在整个洋山深水港区，开发建设面临的主要问题是泥沙淤积问题和船舶通航及靠泊时潮流流速过大的问题。由于洋山深水港地处崎岖列岛岛群海域

洋山港,地理位置

洋山港水域的水动力和泥沙环境1自然水动力状况洋山港位于浙江省舟山市嵘泅县崎岖列岛海域，距长江日和杭州湾交汇地带东南方向约40公里，参见图2.1。洋山港港区规划水域是由以人、小洋山为主两支岛链组成的喇叭状水域，北岛链中有人鸟龟、颗珠山、小洋山、镬盖塘、、大岩礁和小岩礁等岛屿，南岛链中有大洋山、大山塘、双连山、唐脑山等岛岛链汉道较多。港区西部水深在8一巧m，东部水深基木在30m及以上，个港区平均水深在21，是优良的天然深水港。在长期的波浪和潮流动力作用下，形成了洋山港海域形地貌分布特征:通道内水域自西向东宽度逐渐缩窄，水深逐渐增大，地形西高见图2.2。在长期的波浪和潮流动力作用下，形成了洋山港海域特有的地形地貌分布特内水域自西向东宽度逐渐缩窄，水深逐渐增大，地形西高东低。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P737.1

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