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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