涌浪预报在港口生产调度中的应用
2023-07-08张素杰路东娅张鹏韩锋郑玉洁
中国水运 2023年6期
关键词:船舶
张素杰,路东娅,张鹏,韩锋,郑玉洁
(1.山东青东管道有限公司,山东 东营 257345;2.青岛实华原油码头有限公司,山东 青岛 266400;3.青岛港油港国际有限公司,山东 青岛 266400;4.山东科技大学,山东 青岛 266590)
无防波堤掩护的开敞式码头,主要用于大型船舶的驻泊及作业,其承受外海波浪特别是涌浪直接作用。涌浪波高一般较小,但波长较长,在水平方向上具有相当大的能量。涌浪会导致系泊船舶产生大幅运动,当波浪周期与船舶固有周期接近时,缆力远大于普通风浪。国内外一些港口因此多次发生断缆事故,严重影响码头作业及安全。当波浪周期由5s 增加至10s 时,缆力大幅增加至原来的4 倍左右,因此,涌浪发生时,船舶运动量和缆力均数倍于普通风浪,应引起格外的重视。不同周期下缆力变化见图1,因此,获知码头附近波浪数据对码头合理高效运营具有重要意义,波浪数据获取分后报及预报,波浪后报推算的重现期极值波高结果多用于工程设计,而波浪预报可以预测未来几天内海域的波高变化情况,预测的涌浪波高可以指导开敞式码头船舶的靠离泊及作业,减小涌浪对大型船舶的靠泊作业产生影响,提高码头的接卸效率。

图1 大型船舶缆力随波周期变化图
1 方法与现状及发展趋势
1.1 方法
海浪数值预报始于上世纪50 年代,Gelci 等提出了海浪数值预报模式。发展至今,海浪数值模式经历了三代的演变,海浪谱能量平衡方程右端的源函数项也得到了不断地改进和完善,它们主要包括风输入源函数,由共振相互作用引起的非线性波-波相互作用源函数,由白冠破碎引起的耗散源函数,以及其它源函数,如波-流相互作用源函数,底摩擦耗散源函数等。……
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