第2章大連長興島—水文氣象和地質資料2.1工程地理位置長興島位于遼東半島、大連市渤海一側海岸線的中段，屬瓦房店市轄境，主要包括長興島、西中島、鳳鳴島等三個接近半島形態的自然島嶼。本港區位于長興島北部馬家咀子至高腦子海域，其岸線直線長度約10公里，地理坐標東經121°35′，北緯39°34′。2.2氣象長興島地處遼東灣東岸，屬海洋性氣候，受季風影響較大。長興島海洋站曾于1961年建站，位于八岔溝海邊，地理坐標：N39°31′，E121°16′，氣象觀測場拔海高度4.7m。該站于80年代后期撤消。為進行長興島區域的港口開發，2004年12月在該站北側馬家咀〔地理坐標：N39°32.5′，E121°13.6′〕設立臨時觀測站，進行氣象、波浪、潮位觀測，現已取得三年的觀測數據〔見圖2.2-1〕。根據長興島海洋站1961～1982年觀測資料統計，并補充了一年的氣象觀測數據及最新三年的風資料，其氣候特征值如下：圖2.2-1風、浪、潮觀測站位圖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2004年12月～2007年11月海洋站氣溫資料統計，該區域全年平均氣溫為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年實測年降水量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風本海區受季風影響較大，冬季多偏北風，夏季多偏南風。詳見長興島風玫瑰統計表〔表2.2-1〕及風玫瑰圖〔圖2.2-2、圖2.2-3〕。圖2.2-2多年風玫瑰圖圖2.2-3短期風玫瑰圖長興島風玫瑰統計表表2.2-1風向多年〔1961～1982〕短期〔2004年12月～2005年11月〕平均風速〔m/s〕最大風速〔m/s〕頻率〔%〕平均風速〔m/s〕最大風速〔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年實測霧日數20天，其中4月份霧日最多為5天。2.2.5相對濕度多年平均相對濕度為67.5％。5～9月相對濕度較大，最大月平均相對濕度86％，發生在7月。10月～翌年4月相對濕度較小，最小月平均相對濕度為59％，發生在1月、12月。最小相對濕度為3％，發生在1980年4月30日。災害性天氣1．臺風臺風對本海區影響不大，1985年9月的8509號臺風曾穿越遼東半島西部，1973年7月的7303號臺風曾穿越遼東灣，但均未查出大風記錄。只有1974年8月的7416號臺風斜穿遼東灣，在長興島記錄到8級的SSW向大風，在八岔溝港區引起大浪。2．熱帶氣旋多年來熱帶氣旋主要發生在7-8月。其中7月達42次，8月達36次，分別占發生頻率的45%、39%，6月、9月發生較少。其中以左折類影響為最顯著，渤海灣海峽及灣內中部，遼東半島等地最大風力可達8-11級，風向偏北、NE向。3．寒潮和溫帶氣旋據渤海灣海域1951～1975年統計：渤海灣海域大連、綿州、樂亭、天津、惠民5個代表站同時或3個以上到達寒潮標準平均每年1.7次，1～2個站到達寒潮標準其余均有不同程度降溫，或2～5個站到達強降溫標準，平均每年4.8次，假設按發生時間計算，發生于12月～翌年2月間前者年均為0.5次，后者年均約2次。渤海灣海域同時到達寒潮標準的年分有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。一次強寒潮過程可造成連續降溫，其溫度降幅可達22°C～24°C，一日最大降低可達14

.9°C〔大連〕。寒潮將引起海上大風，一般為6-8級，大的可達9～10級以上。2.3水文2.3.1潮位長興島無長期潮汐觀測站。根據長興島馬家咀驗潮站2004年12月~2006年11月兩年的潮位觀測數據并與老虎灘、營口鲅魚圈海洋站建立相關關系，主要結論如下：1．潮汐根據長興島港潮位觀測資料，經調和分析計算，其潮汐性質〔HK1+H01〕HM2=1.15，本海區的潮汐性質屬不規那么半日混合潮。日不等現象比擬明顯，潮汐強度中等。2．基準面關系本工程水工工程高程系統采用馬家咀理論最低潮面，各基準面關系如性下列圖：圖2.3-1各基準面關系圖3．特征潮位本海區的潮汐屬不規那么半日混合潮。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．設計潮位本港區的工程設計水位：設計高水位 2.35m設計低水位 0.23m極端高水位〔重現期：50年〕 3.4m極端低水位〔重現期：50年〕 -1.4m2.3.2港內波浪1．波況長興島海域風浪與涌浪之比為4：1。其涌浪多為SW向，風浪多為N～NNE向。詳見波況特征統計表〔表2.3-2〕及波浪玫瑰圖〔圖2.3-2〕。長興島馬家咀波況特征統計表表2.3-2測站工程長興島馬家咀長興島馬家咀常浪向NESW常浪向對應頻率〔%〕17.618次常浪向SWNE次常浪向對應頻率〔%〕9.610強浪向NNEN實測H1/10最大波高〔m〕5.4*4.2*次強浪向NENNE實測H1/10最大波高〔m〕5.2*(7.5)4.0*H1/10波高≥1.0m出現頻率24.2%25%H1/10波高≥1.6m出現頻率13.9%5%統計年限2004.12~2007.111983.5～1983.11注：括號內為對應周期，帶*號為實測最大波高。圖2.3-2波浪玫瑰圖2．設計波要素防波堤建設后碼頭設計波要素見3.2-5。圖3.2-6波浪計算點布置圖各測點50年一遇波要素〔波高、波長：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的潮流特點及分布，2023年8月在長興島北部水域布置了20個站位，進行夏季大、小潮的全潮水文測驗。根據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小潮實測資料統計分析，概況如下：1．潮流性質：20個測站的F值介于0.15～0.48之間，潮流性質屬于規那么半日潮流。2．潮流運動型式：本海區潮流根本呈往復流，各測站漲、落潮流根本沿灣岸流動，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：實測大潮期間漲、落潮垂線平均最大流速出現在C12站，流速分別為1.58m/s、1.27m/s，流向分別為22°、220°，測點最大漲、落潮流速分別為1.92m/s、1.56m/s，流向分別為39°、231°，出現在C12站表層和C17站0.2H層，各測站海流實測特征值見表2.3-6。圖2.3-62023年8月大潮流速矢量內港池流速計算結果表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．余流本次水文測驗，因地理位置不同，受地形影響，各測站的余流差異較大。近岸的測站中，C01#，C03#，C04#，C12#余流較大，超過0.2m/s，其中C04#測站因所處位置有關，一個潮周期逐時實測流速平均后的余流最大，甚至達0.57m/s。遠岸的測站余流較小，不超過0.2m/s。2.3.4海冰本海區海冰相對較重，長興島北岸所在復州灣每年11月底至來年3月中旬結冰，冰厚約30～60cm。正常天氣條件下，進入內港池內流冰根本不會存留，但大風天會存留堆積。根據初步分析，流冰將對船舶作業產生一定影響。2.5工程地質場地地層結構復雜，巖土層種類多，厚度變化大，層位不穩定，分布不連續。上部為第四紀濱海相沉積物卵礫石、淤泥質土、粉細砂、細砂、粗砂及海陸交互相粉質粘土、粉土、角礫、碎石等，下伏基巖為震旦系釣魚臺組南芬組頁巖。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粉質粘土〔Q4m〕:灰色，流塑~軟塑，混粉土、粉砂；①3粉細砂〔Q4m〕:灰色，中密，飽和，局部混粉土；①4粉質粘土〔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，局部混粉質粘土、含角礫碎石；①6粉質粘土〔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，飽和，碎石成分主要為石英巖、石英砂巖；②1全風化頁巖〔Pt〕：紫色、黃色，巖芯呈土狀，局部含少量強風化碎塊；②2強風化頁巖〔Pt〕：紫色、黃色，干鉆不易鉆進，巖芯呈碎片狀，巖石碎片手可折斷，可見薄層狀構造；②3中風化頁巖〔Pt〕：灰黃色、黃色、黃褐色，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，薄層狀構造；③1強風化石英砂巖〔Pt〕：黃色，干鉆不易鉆進，巖芯呈薄片狀，可見薄層狀構造，巖石碎片手折不易折斷；③2中風化石英砂巖〔Pt〕：灰色、灰黃色，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，巖質堅硬；2.5.3土層物理力學指標1、①1淤泥固快：C=28.3kPa，Ф=16.5°；快剪C=7.4kPa，Ф=2.8°；2、①4粉質粘土固快C=63kPa，Ф=15.4°；快剪C=30kPa，Ф=7.5°；3、①6粉質粘土固快C=107.7kPa，Ф=16.0°；快剪C=7