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港口附近，距离南侧防波堤100m处进行了新的数据测量，重新率定底床糙率，为了能模拟入流时港口入口前方的环流/涡流单元及其强度，见图7。图8给出了2008年11月，流速和流向的实测值与计算值的对比。
由于存在环流，港口入口前方的年净输沙方向向北，与占主要地位的Limfjord方向的输运反向（见图9）。该地区的地形证实了水流的输运方向，因此在规划疏浚作业时也必须考虑到这点。模拟泥沙输运场采用MIKE 21 FM ST（泥沙输运）模型，该模型适用于描述一个波浪周期时间尺度的确定的泥沙输运情况。
入流 出流
图7
入流时的瞬时流场的模拟结果（左）；出流时（右）
图8
2008年11月，防波堤南侧的流速和流向的实测值与计算值。
丹麦海岸管理局测量。
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该模型通过对水位、潮流和波浪的实测值进行统计分析，计算年泥沙输运场。 自1990年航道向东偏移导致航道东侧丁坝处的水深增加。对港口口门对面的丁坝冲刷加大使得两个丁坝坝头位置后退，并造成沙洲南部的冲刷。
水流泥沙输运模型表明，丁坝长度变短导致出流流速变弱，口门处的泥沙向北输运，增加了港口口门处的泥沙淤积，从而加大航道向东偏移的趋势。
图9
1995-2008年水动力条件下的年平均净输沙场
4 4.1
求解
确定海浪波动增大的原因
结合实测数据，应用波浪变形数学模型来描述港口波浪问题。
波浪问题主要发生在W向和NW向强风浪作用期间以及之后很短的一段时间。这些现象通过录像或者照片被记录下来。图3是一个越浪的例子，取自一段视频记录，可以
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看出波高被局部放大-即马赫效应。当入射波向与来自防波堤的反射波向接近时，就会发生这种现象。
在港口口门处进行了为期4个月的波浪实测，在Thybor?n航道外侧16米水深处也进行测量。下图给出了为期2个月的港区和近海处的实测波高值。期间港口处最大波高(Hm0)为2m。
图10
港口（蓝色）和近海处（红色）的实测波高Hm0(m)
图11表明与离岸波向相对应的波高变化。从图上看出，在离岸波向为290-300°N时港口的波浪最大。较大波的波周期为8-12s。
图11
离岸波向与波高Hm0(m)的关系示意图
搭建一系列波浪数学模型包括：1)验证港口处的波浪变形；2)模拟历史地形条件下的波浪变形；3)得到求解方案。
搭建波浪模型，包括MIKE 21 FM SW, MIKE 21 BW和MIKE 21 PMS。MIKE 21 FM SW是谱波浪模型，用来模拟在变化的水位和流场影响下的长时间的波浪变形。SW模型主要应用于泥沙传输模拟。图12是MIKE 21 FM SW模型的模拟结果，分别给出了港口波高的实测值和计算值。选择近海的实测波浪条件作为边界条件。
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图12
实测（黑色）和计算（粉色）波高值(Hm0)。模型：MIKE 21 SW
MIKE 21 BW是公认的最精确的波浪模型。它能够详细的模拟地形和结构物。BW可用来模拟驻波。图13和图14是用MIKE 21 BW模拟的波向为300°N、波周期为10s的波浪场结果。
图13
比波高值。波向为300°N, Tp=10s
图14
港口局部示意图，左图：地形；中间：Hm0；离岸处Hm0=1；右图：水面高程
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从图上可以明显的看出，在航道上的几处位置发生了明显的波浪集聚。这主要是由于复杂的地形引起了波浪折射。港口北侧的地形对口门处的波浪影响很大，因为此处的地形复杂，有水深为15m的天然航道，靠近航道有一个最小水深为5m的浅滩。这使得波浪在此处发生辐聚，并且改变口门处的波向。
将模型计算值与实测值进行对比，可以得出：港口的大波发生在近海，波向为290°N-320°N，波周期为8-12s。在港口北部的东北坡浅滩处，波浪发生辐聚并转向口门。
4.2 地形变化对波浪条件的影响
在2008年之前的几年时间里，波浪条件发生了变化，针对历史地形条件下的波浪变形也做了调查研究。根据历史地形数据，搭建了两个模型：一个是针对2008年的地形条件，另一个针对2004年的地形。2004年，港口不存在波浪问题。
分别对两个地形进行波浪模拟，模拟港口处引起大波的波浪条件。两个模型的地形见图15。
图15
2004年（左图）和2008年（右图）的地形
图16是模拟结果，给出了波向为300°N、Tp=10s的入射波条件下的比波高。图17是瞬时水面高程。图16和图17的模拟采用相同的时间序列作为波浪边界条件。两照片取自同一时刻，港口口门外的波浪条件区别明显。从模拟结果可以清楚的看到，在2004-2008年期间地形的变化引发了波浪问题。总的来说，口门处的波高从2004年到2008年增加了一倍多。
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港口泥沙计算实例
