天津临港工业区开挖航道对港外波浪传达的影响
天津临港工业港区是国家发改委规划的国家级石化基地，是天津市及天津滨海新区“十一五”
规划重点发展区域之一，是天津滨海新区化学工业区、临港产业区的核心组成部分。
现有研究结果和工程实践fl 都表明：当波浪相对于航道为大角度入射时，波浪可以穿越航道；当波浪小角度入射开挖的深水航道时， 由于航道水深较大，航道内波浪传播速度大于航道两侧的波浪传播速度，航道内波浪向边坡外折射，波能向航道外扩散，使航道内波高减小；同时，在航道的迎浪侧，航道折射出的波浪与滩面上人射波浪叠加，形成波浪较大的区域。由于航道折射造成的波能集中嘲，不仅会威胁到口门处防波堤堤头的安全，也会传人港内恶化港内的泊稳条件。因此进行物理模型试验，研究开挖航道对港外波浪传播的影响，具有重要意义和实用价值。研究成果可作为临港工业区未来围海造陆工程和防波堤工程建设的依据。
模型设计和试验方法天津临港工业区位于海河口南侧滩涂浅海区，北侧以调整后的海河口南治导线为界，西侧以滨海大道为界。进港航道宽400 m，边坡1：5，底高程一14.5 m，距口门4 km开挖航道两侧滩面高程一8.0～一5.8 In。
试验在南京水利科学研究院海岸厅波浪港池内进行171。模型比尺取1：100。试验中的波浪重现期为年一遇，E、ESE波向， 4％：4.8 133，T=7.6 S；波向， =3.8 13'1，T=5.8 S。水位为极端高水位+5.88 m、设计高水位+4.30 m、平均海平面+2.
和设计低水位十0.50 m。试验采用的不规则波波谱为JONSWAP谱。
在天然地形条件下同一断面的航道位置附近的波高值变化不大，所以航道两侧测点布置得相对较少（图1）。在开挖航道条件下，波浪在航道边坡上发生折射并与航道外波浪叠加，航道附近波高值变化明显。因此，为了对航道以及防波堤附近波浪情况进行详细了解，在模型航道内外及防波堤位置布置了1 1条测量断面，各断面问距约。并且在方案可能会有变动的防波堤区域，加密波高测点，共140多个波高测点，测点布置见图2。其中，A1、B1分别为北防波堤方案一和二的堤头位置测点， l为东防波堤堤头测点。
试验结果及分析.1 航道对其附近波浪场的影响由测量断面的试验结果可得：
波浪在航道迎浪侧波高增大，在临近一侧的航道坡脚波高明显减小。
迎浪侧最大波高发生位置，E向浪最靠近航道，最大值有时还发生在航道坡脚处；ESE向浪次之，大多发生在航道坡肩上；SE向浪最大波图1 天然地形下的测点布置图2 开挖航道条件下的测点位置高距离航道最远，只有在开始时发生在坡肩处，随着波浪沿航道向前传播，距航道越来越远。这主要是由波浪人射角引起的，最大波高发生位置随波浪与航道夹角的增大而更靠近航道。
在航道的另一侧（背浪侧），开始时坡上波高略大，随着波浪沿航道的传播，航道附近滩面上的波高逐渐变小。
开始时，航道内两侧边坡坡脚处波高由于边坡折射而变小，但由于航道较宽，航道中心的波高减小幅度较小；随着波浪沿航道传播，航道中心的波高逐渐与两侧坡脚处波高接近。
.2 波浪方向的影响航道对波浪作用，波浪人射角的影响很大。
以往一些研究成果【lJ表明：波浪方向与航道走向的夹角在20。附近时，航道迎浪面最大比波高值最大；当其夹角大于或小于这个值时，最大比波高值都有所减小。对于航道内波高，随着波浪人射角的增大，直接进入航道的波能减小，斜向入射的波能一部分从航道折射出去，一部分穿越航道。
波浪人射角越大，穿越航道的波能越多，航道中的比波高越大。
图3和图4为E、ESE和sE向波浪在不同水位条件下航道中心和航道迎浪侧最大比波高沿航道变化。图中的比波高为相同位置有航道与无航道时有效波高值的比。
由图3可见，对于航道中心比波高：
在极端高水位、设计高水位和平均水位，向浪的航道中心比波高明显大于其他两个波向的值，这主要是由于E向波浪人射角较大（36。20 ），穿越航道的波能较多，并且最大比波高更靠近航道内侧，也使得其航道中心波高较大。
在设计低水位，由于航道外滩面水深较浅，此时入射波高较大，波浪穿越航道的能力减弱，， E向浪的航道中心比波高减小，3个波向的航道中心比波高变得很接近。
由图4可见，对于航道迎浪侧最大比波高：
在极端高水位，ESE向浪最大比波高明显航道里程，平均水位2.
出现在 测量断面（距航道起始端4 km）处，这主要是由于ESE向波浪人射角（13。50 ）更接近于“临界入射角”（20。附近）。
在平均水位，E向浪最大比波高大于其他两个波向的值。这主要是由于ESE向浪最大比波高发生在航道迎浪侧的滩面上，航道外水深较小，限制了其最大波高；而E向浪最大比波高更靠近大于其他两个波向的值，全场最大比波高1.54， 航道内侧，水位降低的影响较ESE向浪要小。3）在设计低水位，由于滩面水深较小，波浪穿越航道及航道内波浪向外折射受到限制，3个波向的最大比波高值都较小，也很接近。
.3 水位（水深）的影响航道内外水深比 直接影响航道内波浪向外折射，水深比增大，折射作用增强，航道内比波高减小，迎浪侧比波高增大。然而，这只是问题的一个方面，这种规律在航道一定范围内得到反映。在航道的近岸区，航道外水深很小，航道内外水深比K很大，此时，如果入射波浪较大，尽管有很强的折射能力，航道外的浅水将限制航道内波浪向外折射，航道内波浪衰减程度减弱，迎浪侧比波高也将减小。
图5，6为E、ESE和sE向波浪在不同水位条件下航道中心和航道迎浪侧最大比波高沿航道变化。图中的比波高为该位置有航道时有效波高与无航道时值的比值。
