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大型海湾疏浚槽回淤分析与预测

作　者: 卢雅倩
导　师: 孙志林
学　校: 浙江大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 乐清湾水动力数值模拟疏浚槽冲淤分析回淤预测
分类号: U657.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 8次
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内容摘要

我国港口建设持续发展,浙江沿海业已形成以宁波—舟山港为核心,浙北、温台为两翼的港口基本格局。但深水岸线地域分布极不均衡,温台沿海深水泊位明显不足,若在大型海湾采用疏浚等工程手段建深水泊位,实现“浅水深用”,则会带来疏浚槽的回淤问题。因此,分析并科学地预测疏浚槽回淤量,是大型海湾建港开发“浅水深用”首要解决的问题。本文以乐清湾水文测验数据为基础,运用二维水动力模型数值模拟了港区及附近海域疏浚前后的流场变化。分析了疏浚槽海域6个子区域5个月内的冲淤过程,结果表明,疏浚槽上下两区各月冲刷和淤积交替,冲刷量明显大于淤积厚度,分别冲深了0.35m和0.25m；疏浚槽右区持续淤积,总淤积厚度为0.3m；疏浚槽左区每月冲刷和淤积作用交替,总淤积厚度为0.2m；主槽内两区月淤积厚度小于0.25m,总淤积厚度0.8m,坡脚处冲刷深度达0.5m,少数区域处于不冲不淤状态。分别采用时间序列分析和灰色理论对乐清湾港区疏浚槽回淤进行预测,能较好的反映回淤趋势,但是没有考虑回淤波动的不确定性。根据疏浚槽回淤序列具有波动性增长的特点,论文提出了时序分析—马氏链预测模型,使其既能满足趋势性预测又考虑到回淤波动的不确定性。乐清湾疏浚槽回淤的后报表明：与单一时间序列分析法相比,时序分析—马氏链与能显著提高预测精度,且较之灰色理论其预测更符合实测数据。根据本文提出的时序分析—马氏链模型,预测了乐清湾港区疏浚槽的回淤,结果表明：10个月后,外围上下两区分别冲深1.57m和0.58m；外围左右两区分别淤积0.38m和0.67m；疏浚槽主槽淤积深度为0.97m。可作为乐清湾港区疏浚工程理论依据,为温台沿海大型海湾建港的开发提供研究基础。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-11
1. 绪论  11-20
  1.1 研究背景及意义  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-18
    1.2.1 疏浚槽冲淤研究现状  13-16
    1.2.2 水动力数值模拟研究现状  16-18
  1.4 本文研究工作  18-20
    1.4.1 研究内容  18-19
    1.4.2 主要创新点  19-20
2. 乐清湾水动力场分析  20-52
  2.1 乐清湾实测资料分析  20-27
  2.2 乐清湾水动力场模型  27-38
    2.2.1 水动力模型  27-30
    2.2.2 模型验证  30-38
  2.3 乐清湾水动力场  38-52
    2.3.1 流场图  38-42
    2.3.2 疏浚槽水动力变化  42-52
3. 乐清湾疏浚槽冲淤分析  52-71
  3.1 疏浚槽冲淤分析方法  52-53
  3.2 疏浚槽地形分析  53-56
    3.2.1 疏浚槽工程前水下地形  53-54
    3.2.2 疏浚槽工程前后地形对比  54-56
  3.3 疏浚槽冲淤过程分析  56-71
    3.3.1 疏浚槽外围冲淤分析  57-65
    3.3.2 疏浚槽主槽冲淤分析  65-71
4. 乐清湾疏浚槽回淤预报  71-99
  4.1 时间序列分析  72-81
    4.1.1 随机过程与时间序列  72-73
    4.1.2 时间序列分析ARMA模型  73-77
    4.1.3 时序分析预测  77-81
  4.2 灰色理论  81-88
    4.2.1 灰色理论概述  81
    4.2.2 灰色理论预测模型  81-84
    4.2.3 灰色理论预测  84-88
  4.3 时序分析—马氏链模型  88-92
    4.3.1 马尔可夫链  88-90
    4.3.2 状态区间划分  90
    4.3.3 相关性系数和权因子  90-91
    4.3.4 预测区间  91-92
  4.4 时序分析—马氏链预测  92-99
    4.4.1 预测结果  92-94
    4.4.2 结果对比  94-97
    4.4.3 疏浚槽回淤预测  97-99
5. 结论与展望  99-102
  5.1 本文主要结论  99-101
  5.2 展望  101-102
参考文献  102-107

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