[发明专利]减小港内波高的航道局部拓宽设计方法

说明书

本发明公开了一种减小港内波高的航道局部拓宽设计方法，步骤1、在港池防波堤口门处位于进港航道迎浪侧，对进港航道进行局部开挖拓宽槽，拓宽槽的平面形状为平行四边形结构；平行四边形的长边与进港航道轴线之间夹角为拓宽角；平行四边形两条短边的其中一条短边与进港航道迎浪侧的航道边缘相重合；拓宽槽的拓宽距离为平行四边形位于迎浪侧的长边与位于迎浪侧的防波堤堤头的垂直距离；拓宽槽长度等于平行四边形的长边长度；拓宽槽宽度为平行四边形的短边与拓宽角的正弦值的乘积；步骤2、根据测得的进港航道水深、进港航道边坡坡度、入射波高、入射波波峰周期、波浪入射角，确定开挖的拓宽槽各项参数。本发明优点在于具有投资小、效果显著。

技术领域

本发明涉及进港航道设计方法，尤其是涉及减小港内波高的航道局部拓宽设计方法。

背景技术

航道对波浪的折射作用对港内泊稳条件有着重大影响。近年来，国内外的众多港口工程建设实例中发现，进港航道的建设将会导致港域波高重新分布；从防波堤布置来看，原本掩护条件较好的波向浪在深水航道开挖后港内波高并不能满足泊稳要求，而原本掩护条件相对较差的波向浪的波高却远远小于预期值。

当波浪以20°~60°（特别是30°~40°）的角度入射航道时，波能呈临界角汇聚型入射航道，港内波高最大，港内泊稳条件最差。此时，入射波浪对应波向为强浪向，在港口前期平面规划中需要尽量避免常浪向与强浪向重合，即避免常浪向与航道的夹角介于20°~60°之间。

但是，在港口航道的平面规划中有时由于原有建筑的干扰、地形的限制和出于其它考虑，使得规划的航道与常浪向的夹角刚好处于20°~60°范围之内，导致港内泊稳条件不能完全得到保证，此时需要采取其他工程措施（如修建水工建筑物）来减小港内的波高以改善泊稳条件，这就需要投入高昂的建设费用，且施工难度极大。

发明内容

本发明目的在于提供一种减小港内波高的航道局部拓宽设计方法，以改善港内船舶的泊稳条件。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述减小港内波高的航道局部拓宽设计方法，包括下述步骤：

步骤1、在港池防波堤口门处位于进港航道迎浪侧，对所述进港航道进行局部开挖拓宽槽，所述拓宽槽的平面形状为平行四边形结构；所述平行四边形的长边a或c与进港航道轴线之间的逆时针夹角为拓宽角θ₁；平行四边形的两条短边b、b1，其中一条短边b1与进港航道迎浪侧的航道边缘相重合；拓宽槽的拓宽距离d为平行四边形位于迎浪侧的长边c与位于迎浪侧的所述港池防波堤堤头的垂直距离；拓宽槽的长度l₁等于平行四边形的长边长度；拓宽槽的宽度B₁为平行四边形的短边与所述拓宽角θ₁的正弦值的乘积；

步骤2、根据测得的进港航道水深h、进港航道边坡坡度γ、入射波高H_m0、入射波波峰周期T_p、波浪入射角θ，确定开挖的拓宽槽各项参数如下：

，8s≤T_p≤15s 公式1；

，T_p≤8s 公式2；

公式3；

公式4；

公式5；

当20º≤θ<26º时，拓宽槽的相对拓宽长度l₁/L选择0.98；

当26º≤θ≤60º时，拓宽槽的相对拓宽长度l₁/L选择3.91~4.889；