基于物模试验的平板与弧板式防波堤水动力特性对比

为探求一种消浪效果优良且受力较小的新型结构,通过物理模型试验,对比单平板式与单弧板式防波堤的水动力特性,分析不同波浪参数情况下,透射系数、反射系数、压力以及结构物周围流场的变化关系。结果表明,结构物出水状态时,弧板式防波堤对波浪的透射系数明显小于平板式防波堤,入水状态时则相反,静水面处两者相当;结构物出水状态时,弧板式防波堤对波浪的反射系数略大于平板式防波堤,而在静水面及入水状态时,平板式防波堤对波浪的反射系数明显大于弧板式防波堤;两种结构上表面不同测点处的压力差别较大,而下表面的差别不显著。     

挡浪板入水深度对桩基透空式防波堤的关键作用

带挡板透空式防波堤是一种新结构形式,它既能实现水体交换又能对港内进行掩护,实现这些功能取决于挡浪板入水深度是否设计合理。通过理论计算,并结合工程波浪数模及物模的试验研究成果进行对比分析,得出挡浪板不同入水深度对港内掩护、波高分布情况及越浪量的影响。结果表明,码头外侧挡浪板入水深度增加,码头后方泊位处波高有所减小且码头结构所受水平力增大、越浪量增大、作业时间减少,对港内掩护效果加强。     

一种新型浮式防波堤的试验研究

浮式防波堤具有不影响相应海域物质交换、造价随水深变化不大等优点,但其消波效果较差且对锚泊系统要求高等因素,减缓了它向实际工程转化的步伐。本研究综合考虑阻挡反射、紊动耗能、波峰耗散多种消波机理,进而提出一种由多菱形模块拼装而成的多孔浮式防波堤结构,并对该结构进行物理模型试验。试验结果表明。该结构型式的浮堤消波效果好且受波浪力小。     

不同型式沉箱混合堤的比较

文中主要对半圆形、梯形和矩形沉箱混合堤的稳定重量以及适用性作了计算和比较。比较表明半圆形沉箱混合堤是综合是沉箱结构和半圆型混合堤优点的一种新结构型式。沉箱式混合堤适合建造于水深浪大的外海地区,具有广泛的应用前景。     

半圆型潜堤后的波高分析

半圆型潜堤后的波高将由绕射波高与传递波高迭加而成。提出了对绕射波由数模确定,而传递由物模确定的一种复合计算方法。根据物模试验结果,给出了半圆型潜堤的传递系数以及将用于绕射数模分析中的反射系数的计算公式。     

天津临港工业港区防波堤及口门布置研究

防波堤及口门布置是港口规划中非常重要的环节,根据天津临港工业区项目开发及港口远期建设发展的需要,结合港区自然地理条件、天津港港口规划、海河口水利防洪规划、港区通航安全环境影响评估等多项研究成果,提出港区防波堤平面布置方案及设计尺度,并分析评估其合理性和适应性,可供同类港区规划参考。     

大型港口潜堤越浪后港内波况研究

采用波浪物理模型和数学模型相结合的方式,研究了大型港口潜堤越浪后港内的波况。基于断面物理模型试验,测定了波浪在潜堤的堤前和越堤后的传播规律,通过数学模型研究了波浪传播到港内的波况。对天津临港工业区的港内波况进行了分析研究,分别对TK-2D的缓坡方程波浪数学模型和MIKE21的BW波浪模型的模拟结果进行对比,结果表明2种波浪数学模型均可模拟潜堤越浪对港内波高的影响,但对于潜堤越浪后次生波的衰减特性模拟均不够准确,有待于进一步研究。     

对称波形底箱型水面防波堤性能试验研究

为了提高箱型水面防波堤的消波性能,将箱型水面防波堤的主体底部外形进行了改造,即将主体底部由平底改造为对称波形底,提出了一种对称波形底水面防波堤。对平底和对称波形底箱型防波堤分别进行了物理模型试验研究。试验时,将平底和对称波形底的方箱型消波主体通过支架固定在小型波浪水槽中,保持水槽水深不变,改变箱体吃水、波陡、波长,进行了系列试验。给出两种模型的透射系数、反射系数和能量损耗系数随相对宽度BL的变化规律。通过比较发现:对称波形底的消波性能比平底的优良,增加的消波效果高达60%左右;两种模型的反射系数相差无几,说明改变箱型底部结构对于防波堤反射性能的影响不大;对称波形底对于波能的损耗作用要强于平底。     

“厂”形板式防波堤消波性能数值模拟

根据水平板形防波堤和倾斜板形防波堤的特点,提出一种“厂”形组合板式防波堤,通过数值模拟方法对防波堤的消波性能进行研究。首先,利用FLUENT软件建立二维规则波数值波浪水槽,并验证水槽应用的有效性。通过模拟得到堤后波高-时间过程线,分析防波堤的透射系数,探讨透射系数随波高、周期、开孔率、相对板宽、波陡、倾斜板与水平板角度、超高等参数的变化关系。结果表明,在模拟范围内防波堤透射系数较小,消波性能优良,特别是对长周期波也有较好的消波效果。研究成果可以为新型防波堤设计提供参考。     

陆丰海洋基地码头工程防波堤平面布置

为保障泊稳条件、减轻工程对周边岸线的影响、合理降低工程投资,对陆丰海洋基地码头工程防波堤平面布置进行研究。结合波浪和潮流观测资料、遥感影像历史资料,运用波浪、潮流泥沙及岸滩演变数值模拟手段,分析陆丰海洋基地所在地水文特性,厘清不同防波堤平面布置方案下泊稳条件、波浪荷载、流场变化、泥沙运动及岸滩演变特点,探讨工程平面布置方案的优劣。经对比分析,考虑预留更多的扩建空间及分期建设的便利性,建议采用东北开口方案,暂不延长防波堤,并对受影响岸段辅以相应的岸滩整治措施。