第2章大連長(zhǎng)興島—水文氣象和地質(zhì)資料2.1工程地理位置長(zhǎng)興島位于遼東半島、大連市渤海一側(cè)海岸線的中段，屬瓦房店市轄境，主要包括長(zhǎng)興島、西中島、鳳鳴島等三個(gè)接近半島形態(tài)的自然島嶼。本港區(qū)位于長(zhǎng)興島北部馬家咀子至高腦子海域，其岸線直線長(zhǎng)度約10公里，地理坐標(biāo)東經(jīng)121°35′，北緯39°34′。2.2氣象長(zhǎng)興島地處遼東灣東岸，屬海洋性氣候，受季風(fēng)影響較大。長(zhǎng)興島海洋站曾于1961年建站，位于八岔溝海邊，地理坐標(biāo)：N39°31′，E121°16′，氣象觀測(cè)場(chǎng)拔海高度4.7m。該站于80年代后期撤消。為進(jìn)行長(zhǎng)興島區(qū)域的港口開發(fā)，2004年12月在該站北側(cè)馬家咀〔地理坐標(biāo)：N39°32.5′，E121°13.6′〕設(shè)立臨時(shí)觀測(cè)站，進(jìn)行氣象、波浪、潮位觀測(cè)，現(xiàn)已取得三年的觀測(cè)數(shù)據(jù)〔見圖2.2-1〕。根據(jù)長(zhǎng)興島海洋站1961～1982年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，并補(bǔ)充了一年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)及最新三年的風(fēng)資料，其氣候特征值如下：圖2.2-1風(fēng)、浪、潮觀測(cè)站位圖2.2.1氣溫多年平均氣溫10.0℃，最熱月為8月，平均23.9℃；極端最高氣溫32.8℃〔1968年8月2日〕，最冷月為1月，平均-5.5℃；極端最低氣溫-19.2℃〔1966年1月20日〕。據(jù)2004年12月～2007年11月海洋站氣溫資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)域全年平均氣溫為10.9°C，最高氣溫平均為13.9°C，最低氣溫平均為8.2°C。月平均氣溫最高為23.7°C〔8月〕、最低為-3°C〔1月〕，全年中以12月～翌年2月為月平均氣溫較低月份，以6-8月為月平均氣溫較高的月份。全年極端最高、最低氣溫分別為30°C〔2005年7月18日、8月13日〕、-15.6°C〔2006年2月3日〕。2.2.2降水年平均降水量：578.3mm年最大降水量：877.9mm〔1966年〕年最小降水量：292.4mm〔1965年〕日最大降水量：142.2mm〔1966年7月27日〕降水量主要集中在6～9月，該4個(gè)月的降水量約占全年的75%。降雪期為11月至翌年3月，冬季降水少，僅占全年降水的8％。2005年實(shí)測(cè)年降水量444.7mm，月最大降水量111.1mm〔5月〕，日最大降水量59.0mm〔5月〕。2.2.3風(fēng)本海區(qū)受季風(fēng)影響較大，冬季多偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)。詳見長(zhǎng)興島風(fēng)玫瑰統(tǒng)計(jì)表〔表2.2-1〕及風(fēng)玫瑰圖〔圖2.2-2、圖2.2-3〕。圖2.2-2多年風(fēng)玫瑰圖圖2.2-3短期風(fēng)玫瑰圖長(zhǎng)興島風(fēng)玫瑰統(tǒng)計(jì)表表2.2-1風(fēng)向多年〔1961～1982〕短期〔2004年12月～2005年11月〕平均風(fēng)速〔m/s〕最大風(fēng)速〔m/s〕頻率〔%〕平均風(fēng)速〔m/s〕最大風(fēng)速〔m/s〕頻率〔%〕N6.8403.726.3214NNE8.03418.2511.0319NE5.02410.219.23218ENE3.4145.309.5156E3.4182.763.4135.3ESE4.5134.414.2152SE4.8142.746.8177.8SSE4.7132.997.5184S4.6182.907.02010.8SSW5.0193.978.0197SW4.8185.967.81914WSW5.01813.686.9246.0W4.9187.884.4133.0WNW5.2163.614.5163NW5.1161.644.4142.0NNW5.6202.195.3132.C7.7912.2.4霧八岔溝港址海域每年的7～10月份多霧，尤以8月份為最多。能見度1km的霧日年平均18.3d。年最多霧日34d，年最少霧日9d。2005年實(shí)測(cè)霧日數(shù)20天，其中4月份霧日最多為5天。2.2.5相對(duì)濕度多年平均相對(duì)濕度為67.5％。5～9月相對(duì)濕度較大，最大月平均相對(duì)濕度86％，發(fā)生在7月。10月～翌年4月相對(duì)濕度較小，最小月平均相對(duì)濕度為59％，發(fā)生在1月、12月。最小相對(duì)濕度為3％，發(fā)生在1980年4月30日。災(zāi)害性天氣1．臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)對(duì)本海區(qū)影響不大，1985年9月的8509號(hào)臺(tái)風(fēng)曾穿越遼東半島西部，1973年7月的7303號(hào)臺(tái)風(fēng)曾穿越遼東灣，但均未查出大風(fēng)記錄。只有1974年8月的7416號(hào)臺(tái)風(fēng)斜穿遼東灣，在長(zhǎng)興島記錄到8級(jí)的SSW向大風(fēng)，在八岔溝港區(qū)引起大浪。2．熱帶氣旋多年來熱帶氣旋主要發(fā)生在7-8月。其中7月達(dá)42次，8月達(dá)36次，分別占發(fā)生頻率的45%、39%，6月、9月發(fā)生較少。其中以左折類影響為最顯著，渤海灣海峽及灣內(nèi)中部，遼東半島等地最大風(fēng)力可達(dá)8-11級(jí)，風(fēng)向偏北、NE向。3．寒潮和溫帶氣旋據(jù)渤海灣海域1951～1975年統(tǒng)計(jì)：渤海灣海域大連、綿州、樂亭、天津、惠民5個(gè)代表站同時(shí)或3個(gè)以上到達(dá)寒潮標(biāo)準(zhǔn)平均每年1.7次，1～2個(gè)站到達(dá)寒潮標(biāo)準(zhǔn)其余均有不同程度降溫，或2～5個(gè)站到達(dá)強(qiáng)降溫標(biāo)準(zhǔn)，平均每年4.8次，假設(shè)按發(fā)生時(shí)間計(jì)算，發(fā)生于12月～翌年2月間前者年均為0.5次，后者年均約2次。渤海灣海域同時(shí)到達(dá)寒潮標(biāo)準(zhǔn)的年分有1957年10月15～18日、1960年10月24～26日、1969年10月30～11月2日，最晚的寒潮為1969年4月15～18日。一次強(qiáng)寒潮過程可造成連續(xù)降溫，其溫度降幅可達(dá)22°C～24°C，一日最大降低可達(dá)14

.9°C〔大連〕。寒潮將引起海上大風(fēng)，一般為6-8級(jí)，大的可達(dá)9～10級(jí)以上。2.3水文2.3.1潮位長(zhǎng)興島無長(zhǎng)期潮汐觀測(cè)站。根據(jù)長(zhǎng)興島馬家咀驗(yàn)潮站2004年12月~2006年11月兩年的潮位觀測(cè)數(shù)據(jù)并與老虎灘、營(yíng)口鲅魚圈海洋站建立相關(guān)關(guān)系，主要結(jié)論如下：1．潮汐根據(jù)長(zhǎng)興島港潮位觀測(cè)資料，經(jīng)調(diào)和分析計(jì)算，其潮汐性質(zhì)〔HK1+H01〕HM2=1.15，本海區(qū)的潮汐性質(zhì)屬不規(guī)那么半日混合潮。日不等現(xiàn)象比擬明顯，潮汐強(qiáng)度中等。2．基準(zhǔn)面關(guān)系本工程水工工程高程系統(tǒng)采用馬家咀理論最低潮面，各基準(zhǔn)面關(guān)系如性下列圖：圖2.3-1各基準(zhǔn)面關(guān)系圖3．特征潮位本海區(qū)的潮汐屬不規(guī)那么半日混合潮。港址潮汐特征值如下：最高高潮位 2.81m最低低潮位 -0.78m平均高潮位 1.75m平均潮位 1.26m平均低潮位 0.71m4．設(shè)計(jì)潮位本港區(qū)的工程設(shè)計(jì)水位：設(shè)計(jì)高水位 2.35m設(shè)計(jì)低水位 0.23m極端高水位〔重現(xiàn)期：50年〕 3.4m極端低水位〔重現(xiàn)期：50年〕 -1.4m2.3.2港內(nèi)波浪1．波況長(zhǎng)興島海域風(fēng)浪與涌浪之比為4：1。其涌浪多為SW向，風(fēng)浪多為N～NNE向。詳見波況特征統(tǒng)計(jì)表〔表2.3-2〕及波浪玫瑰圖〔圖2.3-2〕。長(zhǎng)興島馬家咀波況特征統(tǒng)計(jì)表表2.3-2測(cè)站工程長(zhǎng)興島馬家咀長(zhǎng)興島馬家咀常浪向NESW常浪向?qū)?yīng)頻率〔%〕17.618次常浪向SWNE次常浪向?qū)?yīng)頻率〔%〕9.610強(qiáng)浪向NNEN實(shí)測(cè)H1/10最大波高〔m〕5.4*4.2*次強(qiáng)浪向NENNE實(shí)測(cè)H1/10最大波高〔m〕5.2*(7.5)4.0*H1/10波高≥1.0m出現(xiàn)頻率24.2%25%H1/10波高≥1.6m出現(xiàn)頻率13.9%5%統(tǒng)計(jì)年限2004.12~2007.111983.5～1983.11注：括號(hào)內(nèi)為對(duì)應(yīng)周期，帶*號(hào)為實(shí)測(cè)最大波高。圖2.3-2波浪玫瑰圖2．設(shè)計(jì)波要素防波堤建設(shè)后碼頭設(shè)計(jì)波要素見3.2-5。圖3.2-6波浪計(jì)算點(diǎn)布置圖各測(cè)點(diǎn)50年一遇波要素〔波高、波長(zhǎng)：m，周期：s〕表3.2-5方向水位P13P14P15H1%LH1%LH1%LNE-1.41.867.4672.077.4692.017.4690.231.877.4702.087.4722.017.4722.351.917.4742.127.4752.067.4753.41.917.4752.127.4762.067.476NNE-1.41.827.7711.817.7731.587.7730.231.837.7741.827.7761.597.7762.351.837.7781.837.7801.627.7803.41.847.7791.847.7811.637.781N-1.42.048.2761.898.2791.788.2790.232.068.2801.928.2831.848.2832.352.18.2851.988.2871.968.2873.42.128.2861.998.2881.998.288NNW-1.42.327.7712.667.7732.867.7730.232.377.7742.717.7762.937.7762.352.487.7782.877.7803.127.7803.42.517.7792.917.7813.177.781NW-1.42.217.1632.197.1651.217.1650.232.247.1662.227.1681.247.1682.352.367.1692.347.1711.317.1713.42.387.1702.377.1711.337.171WNW-1.41.997621.697640.957640.232.027651.717660.967662.352.117681.87691.027693.42.147691.827701.03770W-1.41.17.3660.97.3680.77.3680.231.117.3690.97.3710.77.3712.351.157.3720.937.3740.747.3743.41.167.3730.947.3740.757.374WSW-1.417.4671.037.4690.997.4690.231.017.4701.047.47217.4722.351.067.4741.097.4751.067.4753.41.077.4751.17.4761.077.476SW-1.40.517.2650.467.2670.47.2670.230.527.2670.467.2690.417.2692.350.557.2710.497.2720.447.2723.40.557.2720.57.2730.447.2732.3.3海流為了解工程水域內(nèi)的潮流特點(diǎn)及分布，2023年8月在長(zhǎng)興島北部水域布置了20個(gè)站位，進(jìn)行夏季大、小潮的全潮水文測(cè)驗(yàn)。根據(jù)2023年07月31日13：00～08月01日18：00大潮、08月09日08：00～08月10日11：00小潮實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析，概況如下：1．潮流性質(zhì)：20個(gè)測(cè)站的F值介于0.15～0.48之間，潮流性質(zhì)屬于規(guī)那么半日潮流。2．潮流運(yùn)動(dòng)型式：本海區(qū)潮流根本呈往復(fù)流，各測(cè)站漲、落潮流根本沿灣岸流動(dòng)，大、小潮漲、落潮流向根本一致〔見圖2.3-6、圖2.3-7〕。3．高腦子至馬家咀子海域最大流速：實(shí)測(cè)大潮期間漲、落潮垂線平均最大流速出現(xiàn)在C12站，流速分別為1.58m/s、1.27m/s，流向分別為22°、220°，測(cè)點(diǎn)最大漲、落潮流速分別為1.92m/s、1.56m/s，流向分別為39°、231°，出現(xiàn)在C12站表層和C17站0.2H層，各測(cè)站海流實(shí)測(cè)特征值見表2.3-6。圖2.3-62023年8月大潮流速矢量?jī)?nèi)港池流速計(jì)算結(jié)果表3.2-7位置漲潮落潮平均流速最大流速流向最大流速流向120.30840.572720.25130.20990.352650.16140.141150.262620.10150.101490.192560.08160.121990.172550.08170.142200.182530.08180.162350.192530.09190.142530.192660.08200.132790.222860.09210.142870.292920.11220.132990.332990.11230.113240.383180.11240.16170.873030.255．余流本次水文測(cè)驗(yàn)，因地理位置不同，受地形影響，各測(cè)站的余流差異較大。近岸的測(cè)站中，C01#，C03#，C04#，C12#余流較大，超過0.2m/s，其中C04#測(cè)站因所處位置有關(guān)，一個(gè)潮周期逐時(shí)實(shí)測(cè)流速平均后的余流最大，甚至達(dá)0.57m/s。遠(yuǎn)岸的測(cè)站余流較小，不超過0.2m/s。2.3.4海冰本海區(qū)海冰相對(duì)較重，長(zhǎng)興島北岸所在復(fù)州灣每年11月底至來年3月中旬結(jié)冰，冰厚約30～60cm。正常天氣條件下，進(jìn)入內(nèi)港池內(nèi)流冰根本不會(huì)存留，但大風(fēng)天會(huì)存留堆積。根據(jù)初步分析，流冰將對(duì)船舶作業(yè)產(chǎn)生一定影響。2.5工程地質(zhì)場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，巖土層種類多，厚度變化大，層位不穩(wěn)定，分布不連續(xù)。上部為第四紀(jì)濱海相沉積物卵礫石、淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂、細(xì)砂、粗砂及海陸交互相粉質(zhì)粘土、粉土、角礫、碎石等，下伏基巖為震旦系釣魚臺(tái)組南芬組頁巖。①1淤泥〔Q4m〕:灰色，流塑，含云母、貝殼碎屑，混粉土、粉砂，局部混少量碎石，有腥臭味；①2粉質(zhì)粘土〔Q4m〕:灰色，流塑~軟塑，混粉土、粉砂；①3粉細(xì)砂〔Q4m〕:灰色，中密，飽和，局部混粉土；①4粉質(zhì)粘土〔Q4mc〕:灰黃色，軟塑~軟可塑，局部混粉土、粉砂；①5中粗礫砂〔Q4dl+pl〕:黃色、灰黃色，中密，飽和，局部混粉質(zhì)粘土、含角礫碎石；①6粉質(zhì)粘土〔Q4dl+pl〕：黃色、黃灰色、黃褐色，硬可塑~硬塑，局部混石英巖角礫、碎石10~40%；①7碎石〔Q4dl+pl〕：黃色,中密~密實(shí)，飽和，碎石成分主要為石英巖、石英砂巖；②1全風(fēng)化頁巖〔Pt〕：紫色、黃色，巖芯呈土狀，局部含少量強(qiáng)風(fēng)化碎塊；②2強(qiáng)風(fēng)化頁巖〔Pt〕：紫色、黃色，干鉆不易鉆進(jìn)，巖芯呈碎片狀，巖石碎片手可折斷，可見薄層狀構(gòu)造；②3中風(fēng)化頁巖〔Pt〕：灰黃色、黃色、黃褐色，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，薄層狀構(gòu)造；③1強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖〔Pt〕：黃色，干鉆不易鉆進(jìn)，巖芯呈薄片狀，可見薄層狀構(gòu)造，巖石碎片手折不易折斷；③2中風(fēng)化石英砂巖〔Pt〕：灰色、灰黃色，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬；2.5.3土層物理力學(xué)指標(biāo)1、①1淤泥固快：C=28.3kPa，Ф=16.5°；快剪C=7.4kPa，Ф=2.8°；2、①4粉質(zhì)粘土固快C=63kPa，Ф=15.4°；快剪C=30kPa，Ф=7.5°；3、①6粉質(zhì)粘土固快C=107.7kPa，Ф=16.0°；快剪C=7