1 引言 1
1.1 项目的背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 台风发展规律及风险评估研究状况 2
1.2.2 船舶码头系泊力数值计算分析研究状况 3
1.2.3 船舶系泊防台技术与方法研究状况 4
1.3 主要研究内容 4
参考文献 5
第一篇 中国沿海台风特征及对无动力船舶防台操作的影响 8
2 研究区域及基础资料与方法 9
2.1 我国沿海商船航线简介 9
2.1.1 南海海区航路航法 9
2.1.2 东海海区航路航法 14
2.1.3 黄、渤海海区航路航法 19
2.2 研究区域确定 23
2.3 研究资料 24
2.3.1 热带气旋最佳风速路径资料 24
2.3.2 ENSO指数年变化资料 24
2.3.3 登陆我国的热带气旋灾害资料 24
2.4 风场的重建 26
2.4.1 最大风速的算法 26
2.4.2 最大风速半径的算法 31
2.4.3 七级风半径算法 36
2.4.4 小结 37
参考文献 38
3 影响研究区域的热带气旋的空间分布特征 39
3.1 不同海区的分布 39
3.1.1 南海研究区域的分布 39
3.1.2 东海研究区域的分布 40
3.1.3 黄、渤海研究区域的分布 41
3.2 1°×1°经纬度网格内的分布 42
4 热带气旋对研究区域的累计影响时间特征 45
4.1 不同年份的累计影响时间 45
4.2 不同月份的累计影响时间 45
4.3 不同海区的累计影响时间 46
4.3.1 南海研究区域累计影响时间 46
4.3.2 东海研究区域累计影响时间 46
4.3.3 黄、渤海研究区域累计影响时间 47
4.4 1°×1°经纬度网格内的累计影响时间 48
5 影响研究区域的热带气旋的时间变化特征 51
5.1 年分布规律 51
5.1.1 热带气旋总个数的年分布规律 51
5.1.2 不同强度的热带气旋的年分布规律 53
5.2 月分布规律 55
5.3 气候响应性规律 56
5.3.1 热带气旋的频数的气候响应分析 56
5.3.2 热带气旋的累计影响时间的气候响应分析 58
参考文献 60
6 台风对无动力船舶防台的影响分析 61
6.1 沿海港口通航环境热带气旋灾害预评估模型 61
6.1.1 资料和方法 61
6.1.2 评估模型 62
6.1.3 TC个例灾害评估 66
6.2 台风对无动力船舶防台的影响 68
6.2.1 无动力船舶及其防台方式 68
6.2.2 大型无动力船舶防台面临的主要问题 68
6.2.3 无动力船舶锚泊防台的风险分析 69
参考文献 70
第二篇 大型无动力船舶码头系泊防台关键技术研究 71
7 大型无动力船舶码头系泊防台数值计算研究 72
7.1 计算代表船型尺度 72
7.2 计算方案及参数设计 73
7.2.1 计算方案 73
7.2.2 参数设计 74
7.3 无动力船舶码头系泊力计算模型 76
7.3.1 《港口工程荷载规范》计算模型 77
7.3.2 《OCIMF Mooring Equipment Guidelines（Third Edition）》计算模型 81
7.3.3 《Unified Facilities Criteria Design:Moorings》计算模型 86
7.3.4 波浪荷载计算模型 92
7.3.5 缆绳配置及破断力计算模型 92
7.4 数值计算结果分析 93
7.4.1 主要问题说明 93
7.4.2 模型参数分析 95
7.4.3 计算结果分析 102
7.5 无动力船舶码头系泊力计算模型优化 107
7.5.1 模型优化概述 107
7.5.2 船舶受风面积 108
7.5.3 波浪荷载作用 108
7.5.4 拖轮顶推作用 110
7.5.5 船舶锚链抓力作用 110
7.5.6 优化后的系缆力计算模型 112
7.6 VLCC与CAPE SIZE在模型优化前后的数值计算对比研究 113
7.6.1 研究船型主尺度 114
7.6.2 VLCC船型采取优化方案前后数值计算对比分析 114
7.6.3 CAPE SIZE船型采取优化方案前后数值计算对比分析 119
7.7 数值计算研究结论 124
参考文献 125
8 大型无动力船舶码头系泊防台模拟数值试验研究 128
8.1 数值模拟仿真建模 128
8.1.1 无动力船舶系泊运动仿真建模 128
8.1.2 仿真环境建模 129
8.1.3 模拟仿真试验方法 129
8.2 大型无动力船舶码头系泊防台模拟试验设计 131
8.2.1 模拟试验船型 131
8.2.2 模拟试验工况 131
8.2.3 模拟试验方案 132
8.3 仿真试验研究结论 143
9 大型无动力船舶码头系泊防台技术方案研究 145
9.1 无动力船舶码头单一缆绳系泊防台方案 145
9.1.1 单一缆绳系泊方案适用范围 145
9.1.2 单一缆绳系泊方案设计 146
9.1.3 实施单一缆绳系泊方案的注意事项 149
9.2 无动力船舶码头缆绳-锚链系泊组合防台方案 150
9.2.1 缆绳-锚链系泊方案适用范围 150
9.2.2 缆绳-锚链系泊方案设计 150
9.2.3 实施缆绳-锚链系泊方案的注意事项 151
9.3 无动力船舶码头缆绳-锚链-拖轮组合防台方案 152
9.3.1 缆绳-锚链-拖轮组合方案适用范围 152
9.3.2 缆绳-锚链-拖轮组合方案设计 152
9.3.3 实施缆绳-锚链-拖轮组合方案的注意事项 154
第三篇 大型无动力船舶码头系泊防台示范应用 155
10 示范应用对象及应用条件 156
10.1 应用对象情况 156
10.1.1 深圳友联船厂基本情况 156
10.1.2 示范应用水域台风概况 159
10.2 应用条件介绍 161
11 算例及示范应用 163
11.1 单一缆绳系泊方案示范应用 163
11.1.1 台风概况 163
11.1.2 示范应用代表船型 164
11.1.3 算例分析 165
11.1.4 具体方案 169
11.1.5 注意事项 172
11.2 缆绳、锚链组合系泊方案示范应用 172
11.2.1 台风概况 172
11.2.2 示范应用代表船型 173
11.2.3 算例分析 174
11.2.4 具体方案 180
11.2.5 注意事项 182
11.3 缆绳、锚链系泊、拖轮顶推组合防台方案示范应用 182
11.3.1 台风概况 182
11.3.2 示范应用代表船型 184
11.3.3 算例分析 184
11.3.4 具体方案 191
11.3.5 注意事项 193
参考文献 193
12 研究总结 195
12.1 主要研究工作 195
12.2 主要创新点 195
12.3 研究成果示范应用及推广 196