双浮筒系泊能力的计算分析.pdf

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1、２０１５年第１５期（总第１６８期）江西建材建筑与规划设计双浮筒系泊能力的计算分析■翁森毅■福建省港航勘察设计院，福建福州３５０００２摘要：本文通过漳湾作业区大洋临时码头双浮筒系泊锚地实例，总结双浮筒系长度Ｓ＝Ｌ＋２（ｒ＋ｌ）；宽度α＝４Ｂ泊的设计要点，主要介绍了平面布置、最不利浮筒分析、系泊力计算、锚式中：ｒ———由潮差引起的浮筒水平偏位（ｍ）；每米潮差可按１ｍ计链、沉锤设计等。算；关键词：双浮筒系泊最不利浮筒分析计算分析ｌ———系缆的水平投影长度（ｍ）；Ｂ———设计船宽。漳湾作业区大洋临时码头系泊锚地主要为满足２万吨级散货船安计算得，Ｓ＝２４１

2、０，α＝１００，取Ｓ＝３２０，α＝１０６（考虑浮筒位置距离全锚泊、水上装卸作业需要而建设的。根据港口生产要求、自然条件、临时码头回旋区域较近，适当放大）。锚地平面见下图。水文特性、水域条件和船型等因素采用双浮筒系泊。在锚地总平面设计时，依据现行《海港总平面设计规范》进行布置。１双点系泊锚地设计程序确定设计条件、锚地平面布置、系泊力计算、锚链拉力计算、沉锤设计、锚地设备选择。２设计条件２．１风况风况：根据三都澳气象站的实测资料统计：常风向为东南向，次常风向南向及西南向，南风向出现频率达１７５％。每年秋季至翌年的初春多为偏北风，风力较大，最大风速２８

3、ｍ／ｓ。夏季多东南风，风力较小，最大风速１０ｍ／ｓ。锚地平面布置图２．２潮流３．３系泊水域的水深根据实测资料，最大涨潮流速０５８米／秒，流向为东西向，最大落根据现行《海港总平面设计规范》相关规定，港内锚地水深不宜小潮流速０６４米／秒，流向为西东向。回旋水域处最大涨潮流速０７８于码头前沿设计水深，本工程锚地设计底高程与大洋临时码头一致，取米／秒，流向为东西向，最大落潮流速１１米／秒，流向为西东向。２．３波浪－９８ｍ。三都澳港区属半封闭海湾，湾口牛角坡至大屿水域宽度３ｋｍ左右，根据本工程实测水深地形图，系船锚地水域的水深满足规范要求。口门偏东

4、南向开敞。港内大小岛屿星罗棋布，四周陆域均为海拔３００ｍ４系船浮筒系船能力分析以上的山脉所环抱，外海波浪难以从口门直接传入湾内，是公认的天然４．１系泊力计算避风良港。根据规范用小风区法推算漳湾公用作业区５０年一遇波要本锚地主要为大洋临时码头水上装卸作业使用，根据相关规范要素：Ｈ１％＝１８３米，Ｔ＝３８０秒，波向为ＮＷ向。规定，码头六级风时应停止作业，故本锚地按六级风（１３８ｍ／ｓ）为计算２．４潮位风速，计算流速取最大落潮流速１１ｍ／ｓ，流向为２３９°。海上波浪虽然根据三都澳多年实测潮位统计资料，本工程特征潮位和设计潮位对船舶有较大的瞬时冲击

5、力，但是大型船舶系泊时，系船浮筒锚链及系见下（基准面为１９５６黄海平均海平面）。缆绳均会起到明显的缓冲作用，且Ｈ１％＝１８３ｍ，对大型船舶作用较累计最高潮位：５２５ｍ小，可不予考虑。累计最低潮位：－４３４ｍ⑴作用在船舶上的风压力。船体水面上纵向受风面积较横向受风平均高潮位：３０８ｍ面积小得多，故当系泊船舶受横向风时，风压作用下的船舶系缆力最平均低潮位：－２２７ｍ大。－５２最大潮差：８３８ｍ根据现行《港口工程荷载规范》，Ｆｘｗ＝７３６×１０ＡｘｗＶｘζ１ζ２计算最小潮差：１９４ｍ得出，作用在船舶上的横向风压力：Ｆｘｗ＝２２００ＫＮ。

6、平均潮差：５３５ｍ⑵作用在船舶上的水流力。本锚地平面布置的走向与水流流向接２．５地质近，根据《港口工程荷载规范》（ＪＴＳ１４４－１－２０１０），系泊船舶与潮向偏由本工程地质勘察报告揭示，拟设系浮筒位置处底质为淤泥层，土角０°～１５°时水流纵向力：２层呈灰色，总体较纯，偶见贝壳碎屑及局部间夹薄层细砂，土体粘性及Ｆｙｃ＝Ｃｙｃρ／２·ＶＳ滑感强，切面较光滑，具腥味，干强度低，韧性低，摇震反应慢，海积成式中：Ｆｙｃ———水流对船舶作用产生的水流力纵向分力（ＫＮ）；因。流塑，饱和。该土层属高压缩性土，力学强度低，工程性能差。３Ｃｙｃ———水流力纵向分力系

7、数；ρ———水的密度（ｔ／ｍ）；Ｖ———水流速度３锚地平面布置（ｍ／ｓ）；Ｓ———船舶吃水线以下的表面积（ｍ２）。３．１系泊船型水流力纵向分力系数：Ｃ＝００４６Ｒ－０１３４＋ｂｙｃｅ本工程系泊锚地主要为满足２万吨级散货船水上装卸作业要求。式中：Ｒｅ———水流对船舶作用雷诺数，Ｒｅ＝ＶＬｂ／ν２设计代表船型总长（ｍ）型宽（ｍ）型深（ｍ）满载吃水（ｍ）ν———水的运动粘性系数（ｍ／ｓ）２００００吨级散货船１６４２５１３５９８ｂ———系数－４２该水域海水温度取２５℃，ν取０８９×１０ｍ／ｓ，根据潮流资料，水３．２系泊水域的尺度流流速采用Ｖ＝１

8、１ｍ／ｓ，根据现行《港口工程荷载规范》，系泊船舶方型根据《海港总体设计规范》（ＪＴＳ１６５－２０１３），由于本工程水域宽度