中外港口规范对比研究Ⅱ:海堤越浪量标准

海堤是港口海岸工程中经常采用的建筑物,而越浪量标准是影响其设计和使用的重要因素之一。文章对中英美日以及荷兰等国港口相关规范中涉及海堤允许越浪量、斜坡堤越浪量计算方法进行了概述,具体分析了允许越浪限值差异以及各越浪量计算公式的适用性,在此基础上收集了国内外相关工程实例进行验证比较,在不同工况下,对不同方法的计算结果进行对比分析,可为海内外港口相关设计工作提供参考。     

深中通道西人工岛岛形对护面块体稳定性和堤顶越浪的影响

针对深中通道西人工岛特殊岛形,利用物理模型试验手段,验证最不利波浪作用下块体稳定性和堤顶越浪量。结果表明:入射波在内凹的岛壁弧顶迅速形成能量聚集,在岛端部外凸出转角处产生波能释放和漩涡流等复杂不利的波态;凹凸多变岛形也导致护面的扭王字块块体咬合性能减弱,多因素影响致使质量5 t设计护面块体失稳,经多次优化后,岛壁堤身段增加至8 t、端部转角特殊段须增加至14 t方能稳定;岛壁越浪规律为沿波浪入射处至端部转角段逐渐增加。将试验结果与规范公式计算结果、二维水槽断面试验结果进行对比,得到结论:受岛形影响下的稳定质量和越浪均偏大,尤其端部转角凸出的特殊区域,因此设计应给予关注,尽量遵循规范的相关规定,即"轴线向外侧拐,保证夹角大于150°以上"的要求。通过试验也再次验证了三维整体试验在稳定性、越浪量和优化设计方面的必要性。     

青岛造船厂宽肩台式防波堤稳定性试验研究

通过对青岛造船厂宽肩台式防波堤在不规则波作用下的断面试验研究,详细阐述了防波堤冲刷剖面的演变过程及其在设计条件下最终形成的动力平衡断面,并对初步设计方案进行了优化,得到了满足设计和使用要求的宽肩台式防波堤结构断面型式,可为防波堤结构设计提供参考。     

墩式码头波峰面高度试验研究

通过波浪物理模型试验,研究了圆沉箱墩柱式码头单墩、群墩的波峰面高度变化规律,提出圆沉箱墩柱式码头最大波峰面高度的计算经验公式。研究结果表明,波峰面高度与波高、墩距、墩径、波长、波浪入射角均相关。研究的成果对于开敞式圆沉箱墩柱码头的码头面高程确定具有很好的参考价值。     

海堤前特殊地形对护面块体稳定性影响及对策

通过在波浪水槽内对海堤护面块体稳定性物理模型试验,发现在堤前存在特殊地形的条件下,波浪传播该区域后发生变形、破碎,形成的波能集中冲击范围内护脚人工块体,导致其失稳,进而使断面上整个护面块体向海侧滑移失稳。文章分析了块体失稳原因和影响因素,并从设计角度提出多种针对特殊地形下人工块体失稳的改善措施。     

改善进港航道引起港内波能聚集问题的研究

进港航道在口门引起波能聚集,对港内泊稳条件产生不利影响,采用适当工程措施可使该情况有所改善。文中结合某工程实例探讨了包括增加防波堤、清除浅滩和调整航道轴线的三种工程方案,并通过基于Boussinesq方程的波浪数学模型进行了对比试验,结果表明各方案均能达到缓解波能聚集、改善泊稳条件的目的,但改善效果存在一定差异。最后还对试验中采用单方向和多方向波的结果进行了初步对比探讨,对于航道波能聚集影响港内波况的问题,采用单方向不规则波的试验结果将偏于危险。     

青岛港前湾三期工程流场变化及泥沙分析

通过对镰湾河填海造陆工程流场计算和泥沙的分析研究,得到镰湾河流场变化及泥沙变化的有关规律。     

中外港口规范对比研究Ⅰ:设计使用年限与波浪重现期标准

文章对中国、日本、英国、美国等国家港口相关规范中涉及建筑物设计使用年限和设计波浪重现期的条款进行对比,进而分析了海港建筑物的设计使用年限、设计波浪重现期和出现概率三者的关系,并给出了两两关系表,通过数据指出从安全角度不能简单地采用设计波浪重现期作为设计使用年限值,而应根据建筑物的重要程度选择设计使用年限对应的重现期。文中给出的三者关系图表可方便相关工作者参考使用。     

斜坡式护岸断面越浪量及稳定性试验研究

对护岸断面的6个方案进行越浪量和稳定性的物理模型试验,分析各方案的结构特点和越浪量的影响因素,对断面中应用的反弧型挡浪墙进行了测力试验,为今后斜坡式护岸断面的优化及设计总结经验。     

大型港区港内波浪条件分析研究

以某大型港区工程为实例,通过波浪整体物理模型试验,研究了通过防波堤口门传入港区的波浪条件,并采用数学模型模拟了港内局部小风区成浪的影响。并将两者的结果按照相关方法进行了合成和对比分析。结果表明,对于大型港区,港内局部小风区风成浪对港内码头设计波浪要素和码头泊稳条件都有一定的影响,这是大型港区设计时需要考虑的因素。同时还指出对于防波堤越浪的情况,应考虑越浪产生的堤后次生波对港内码头处波浪条件的影响。