波浪玫瑰图是自动化集装箱码头设计与仿真的主要成果

波浪大小、分布对海港选址、总平面布置、水工建筑物设计和施工以及日常营运都有密切关系。在工程水文学、海岸动力学的基础上，这里简述波向及波高、泊向分布、波浪破碎带、波浪引起的泥沙运动对码头布置影响的几个问题。

在港口规划和平面布置时，为了合理地选择航道、防波堤轴线，布置码头方位以及分析港口营运条件、建设期间的施工条件等，必须对建港地区在1年内各个方位各级波浪的出现频率，有一清晰概念。按季度、年绘制的波浪玫瑰图是这一要求的主要成果。统计资料年限最好长一点，一般不宜少于3年。规范要求应有完整的1年以上的测波资料。图2-2是港口使用“956型”测波仪连续1年实测资料统计绘制的波浪玫瑰图。

图2-2　波浪玫瑰图

同样大小的波浪，船舶的颠簸程度会因与波向相对位置不同而有很大差异。船舶纵轴与波向线平行，即顺浪时船舶颠簸小；船舶纵轴垂直波向，即横浪时船舶颠簸大。一般船舶航行亦是顺浪较横浪易于操纵。

船舶停靠码头，在波浪作用下颠簸运动而具有能量并与码头碰撞。船舶运动能量需被码头变形及护舷变形所吸收。在波浪作用下，停靠码头的船舶对码头撞击能量大小随波向变化，横浪能量（E90）较顺浪能量（E0）大。能量大，船舶与码头间的作用力也大，这就增加了护舷和码头设计的难度并恶化了码头和船舶的工作条件。这个问题在开敞式码头尤为突出。

在平面布置中，利用建港地点的波向波高分布特点，使船舶经常处于顺浪的工作条件是很重要的。根据《海港总体设计规范》（JTS 165—2013）第5.4.3条规定：

码头的轴线方位，宜与风、浪、流的主导方向一致，无法同时满足时，应服从其主要影响因素。冰冻地区码头的位置及其轴线的方位尚应考虑冰的影响。确定码头轴线的控制性因素、主要影响因素和次要影响因素时，应论证在不同码头方位和船舶装载量情况下风、浪、流对船舶作业的影响。

另根据《海港总体设计规范》（JTS 165—2013）第5.4.27条规定：(www.xing528.com)

对不同载重吨的船舶、不同货种的码头，船舶装卸作业的允许波高不宜超过表2-10。

表2-10　船舶装卸作业的允许波高

（续表）

除波高波向外，长周期波对港口布置和船舶系泊也有重要影响。

根据《海港总体设计规范》（JTS 165—2013）第5.4.6条规定：

码头前沿顶高程应满足当地大潮时码头面不被淹没，便于作业、结构安全和码头周边衔接等要求，并应根据当地潮汐、波浪、泊位性质、船型、装卸工艺、船舶系缆、陆域高程、防汛等要求确定。