防波堤及护岸越浪研究综述

近年来防波堤越浪方面的相关研究,分别在越浪影响因素、越浪量计算公式推导论证、越浪数值模拟与越浪量标准4个方面进行归纳总结.已有成果表明:1)越浪影响因素的研究多是集中于常规因素,包括波高周期,堤顶高程,坡肩宽度,护面块体,而对水流、风速、波浪谱以及水的性质等其他因素研究相对较少;2)越浪量计算公式研究中主要集中在影响越...     

允许越浪条件下海堤越浪量可靠度分析*

基于可靠度理论,进行了允许越浪条件下海堤越浪量的可靠度分析,建立了允许越浪条件下海堤越浪量的极限状态方程。以青岛某斜坡式海堤为例,将有效波高和谱峰周期作为基本随机变量进行越浪量可靠度分析。首先对有效波高和谱峰周期进行Log-normal、Gumbel分布拟合,根据拟合结果,二者均采用Log-normal分布,然后采用Monte Carlo模拟计算了该海堤越浪量的可靠性指标。计算结果表明:进行允许越浪条件下海堤越浪量的可靠度分析是可行的,并且海堤越浪量的可靠性指标概率意义明确,比允许越浪量标准更合理。     

海岸工程的允许越浪量

对于防护海岸陆地的护岸和海堤等,通常并不要求其顶高程在高潮大浪时完全不越浪,而是要求将其越浪量控制在一定的允许范围（允许越浪量）内。为此设计时要计算各式建筑物在不同波浪作用下的越浪量,还要制定允许越浪量的标准。根据国内外对海岸工程的两种允许越浪量的研究,综述已有允许越浪量的主要研究成果,可供工程设计参考。     

国内外斜坡式防波堤越浪量计算方法比较

国内外斜坡式防波堤越浪量计算方法不同,选择合适的计算方法来准确计算与评估斜坡式防波堤越浪量非常必要。依托某海外集装箱码头扩建项目防波堤工程,详细介绍了国内外常用的防波堤越浪量计算方法,并结合2D防波堤越浪量物理模型试验,就各个计算方法计算值与试验结果进行了比较分析。结果显示:欧标中EurOtop (2016)在计算斜坡堤越浪量时具有更好的适应性,平均值方法较试验值偏小、设计评估方法较试验值偏大;而美国CEM方法和日本OCDI方法与试验结果相差较大。研究结果可为斜坡式防波堤设计与施工期安全评估提供参考。     

某斜坡式防波堤越浪量试验结果分析

斜坡式防波堤的越浪量对港内波稳条件及防波堤内坡护面的稳定性均有重要的影响,越浪量的确定是外海开敞式防波堤设计的重要内容。在进行威海港靖海湾港区张家埠新港作业区防波堤工程设计过程中,对防波堤进行了越浪量物理模型试验,并对模型试验结果与规范计算结果进行了比较,提出了相关建议,供类似设计参考。     

斜坡式防波堤越浪量试验及计算公式比较

越浪对港内建筑物、船只和人员的安全构成威胁,也是导致海堤破坏的重要原因之一。因此,对越浪量的研究十分必要。基于某斜坡式防波堤的物理模型试验,得出相应的试验越浪量。同时针对堤前水位等影响因素,选取国内外经典的防波堤经验公式,结合试验数据对各公式进行误差分析。结果显示：根据室内模型试验的限制范围,陈国平公式误差较小;VAN DER MEER的平均值方法计算结果整体上偏低于试验值;OWEN公式受波浪周期的影响较大,当波浪周期较大时,计算误差较大。     

三维不规则波作用下海堤和防波堤的越浪量计算

对１９９５年国际水力研究协会等２６届大会上发表的有关三维不规则波作用下海堤和防波堤越浪量的最新研究成果进行综合介绍。     

涌浪条件下斜坡式防波堤越浪量的对比分析

海外港口工程大部分位于以涌浪为主的海域,涌浪对防波堤的作用未得到全面认识。越浪量一直是斜坡堤设计中需要重点考虑的问题,其直接关系到结构的安全和使用。以某一具体港口防波堤工程为例,对其防波堤进行了波浪断面和局部整体试验,研究涌浪作用下斜坡堤(单坡、无挡浪墙)的平均越浪量,并与计算结果进行对比分析。研究结果表明:1)断面试验和局部整体试验结果表明斜坡堤越浪量随着波浪周期的增大而增大,而国内规范公式计算结果随着波浪周期的增大而减小。2) EurOtop公式越浪量计算结果不考虑波浪周期的影响; ANN(人工神经网络)方法越浪量计算结果也随着波浪周期的增大而增大。3)总体上,ANN方法越浪量计算结果与物理模型试验结果的吻合程度均明显好于国内规范公式和EurOtop公式计算结果。     

基于人工智能的单坡式防波堤越浪量评估方法研究与应用

文章针对单坡式防波堤越浪量的问题,在欧洲CLASH项目数据库的基础上,以影响单坡式防波堤越浪量的十个主要因素为输入参数,平均越浪量为输出结果,基于集成学习的平均法组合策略,建立了单坡式防波堤越浪量的综合预测模型。最后,利用数据库自身的实验记录和交通运输部天津水运工程科学研究所的实验结果进行验证分析。验证结果表明,人工智能的预测结果和实验结果具有很强的相关性,相关系数在0.85以上,误差范围在5倍之内。此外,防波堤结构的复杂性和训练集数据的可靠性,会影响人工智能的预测精确度。     

台风多发区防波堤施工风险应对探讨

海港工程建设环境自然因素复杂,尤其在台风多发区的防波堤工程建设,施工期间难免遭遇台风袭击。结合某防波堤工程经历的三次强台风过程的防台措施,分析应对台风风险损失的方法策略,探讨躲避、承担、转移、保险等不同风险管理方式效果,加强风险防范手段的合理运用,以最小的防风险代价,确保工程建设顺利实施。     

随机波浪作用下的防波堤三维稳定性及越浪量试验研究

对于防波堤和护岸工程设计,三维随机波试验已开始广泛应用于防波堤研究中,因为相对于传统的二维随机波试验,三维随机波试验对于波浪绕射、越堤水量、三维稳定性、透浪以及它们之间的相互影响等问题均可以给出更好的解释。本研究在不同波向及重现期波浪作用下,对包含堤头、堤身与堤根的全尺寸防波堤进行三维稳定性与越浪量测试,试验中各段护面块体(12、18、24 t双联块体)均可保持稳定,而各水位重现期50 a最大越浪量为10 L(m·s)。与二维波浪水槽试验结果进行对比,稳定性结论一致,但越浪量存在较为明显的差异,在设计高水位时,二维断面试验的越浪量比三维试验中的要大10%~30%不等,与日本PARI相关研究得到的三维不规则波的越浪量约要比二维不规则波时低20%~30%结论较为接近,而在极端高水位时其差距变得更大,甚至达到了50%~60%。由于二维断面试验中采用正向浪作用,且无法模拟波能沿堤传输扩散等实际现象,加之易出现堤前壅水情况,因此其越浪结果有所偏大,而采用三维稳定性试验更接近真实情况。     

关于防波堤圆筒安装的允许偏差

结合工程实例，对坐床式圆筒防波堤工程的圆筒安装偏差进行了统计，分析，并对其允许偏差值的确定提出建议。     

透空式防波堤透浪的数值模拟

基于FLUENT求解器,以N-S方程为控制方程,采用动量源方法及追踪自由面的VOF方法,建立了同时具有造波和消波功能的数值波浪水槽。利用该数值水槽对透空堤的透浪、越浪问题进行数值模拟,并与物理模型试验进行比较,结果表明:数值模拟能较好地复演防波堤越浪、透浪过程。     

透空式防波堤消浪效果研究与应用进展

分析了透空式防波堤提出的背景及应用前景,阐述了透空式防波堤理论研究、试验研究及工程应用进展,指出了透空式防波堤目前面临的主要问题及研究热点。     

新型防波堤消浪特性数值模型的建立与验证

为探究新型圆弧护面透空式防波堤的水动力特性,建立三维数值波浪水槽,对其开展模拟研究工作。本文从模型的建立、自由面追踪技术和方程的离散求解等方面对数学模型进行了详细的阐述,利用实验数据对计算结果进行了验证,验证结果表明,该数值模拟方法的计算结果与实验数据有很好的相关性,证明本文构建的数值模型可以用于防波堤的波浪结构特点分析和附近的流场计算研究。     

护岸越浪量的试验研究

通过物理模型实验,对斜坡式护岸和直立式护岸断面在不规则波作用下的越浪量进行观测,分析墙顶超高、平台相对宽度等因子对越浪量的影响规律,并将现有公式计算越浪量的结果与物模试验结果进行对比,研究成果可供类似断面的工程应用参考。     

煤电码头越浪量的探讨

煤电码头等海工构筑物一般允许在高潮大浪时有少许越浪,但相关规范中并没有对越浪量的允许范围做出明确规定。本文通过计算和模型试验,对不同状态下越浪量进行对比分析,对构筑物允许越浪量和防浪墙结构提出一些意见,节约工程投资、提高工作效益。     

浮式防波堤消浪特性数值模拟与物理模型试验研究

近年来,随着我国环保意识不断的增强,海洋环境问题日益受到关注,工程实施往往要兼具生态、景观等问题,因此浮式防波堤越来越得到人们的重视和认可,主要应用在渔业养殖、游艇码头等工程。本文通过物理模型试验和基于势流理论的数学模型两种手段,针对几种不同结构形式的浮堤进行了初步研究,探讨结构形式、水深、波浪周期对浮式防波堤消性能的影响。研究结果表明:在结构不很复杂的情况下,数值模拟计算结果与物理模型较为接近,可作为前期方案论证和比选阶段的主要研究手段;浮式防波堤的消波性能均随着波浪周期的增大而逐渐降低,经过优化后带有水平板的结构消波效果更好,当波浪周期为5s时,消波系数为26%;但当波浪周期增大到9 s后,消浪效果不理想,为8%。     

系泊船浪损事故的成因及应对措施

正0引言系泊船浪损事故因某些港口的特殊地理环境及他船等外界因素共同影响而时有发生。随着船舶日益大型化,船舶尺寸及主机功率大幅增加,而一些港口条件滞后,浪损事故逐渐增多,造成的损坏也日趋严重。这些事故、险情的过程和结果类似,主要是系泊期间船舶前冲后突造成舷梯损坏、缆绳破断、船壳挤压变形以及码头碰垫等设施损坏等。笔者所在船舶曾靠泊埃及塞得港和意大利威尼斯港,这2个港口都曾发生过较多浪损事故,具有典