Wave Damping and Refraction-Diffraction Due to Variable Depth Porous Bottom

The refraction-diffraction of surface waves due to porous variable depth has been the subject of many investigations. In the present study, we extend the boundary-value problem of impermeable varying topography to that of a variable depth porous seabed, which is the situation most likely to be encountered in practical problems of coastal engineering. A wave-induced fluid motion is applied to the porous bottom, while the well-known linear potential theory is applied to the free-water above the bottom. Eigenfunction expansions are employed to derive the matching condition and the so-caUed modified dispersion relation. As a result of the porous bottom, the wavenumber becomes a complex value, of which the real part represents the spatial periodicity while the imaginary part refers to the energy dissipation. The characteristics of water waves over a porous bottom are studied in detail. By neglecting the non-propagating modes which only have a local effect and damp exponentially with distance, we derive a mathematical model to represent the characteristics of both the wave refraction-diffraction and wave-damping. The developed model is applied to the damping problem of waves over submerged porous breakwaters.     

沙质海岸防波堤附近岸线变形预测

本文提出一种适用于沙质海岸线变形计算的数值模型.由于本模型采用了隐格式,与过去提出的模型相比,具有计算稳定性好、时间步长可取得较大、上机运行时间大大缩短等优点同时,考虑了岸线随时间变化而引起的对波浪折射的影响;在防波堤下游一侧考虑了波浪绕射和折射对岸滩冲刷的综合作用.作为算例,对某一港口防波堤附近的岸线变形进行了计算,表明用隐格式和显格式模型得到的结果颇为接近,与物理模型试验得到的结果相比较也很一致.因此,本文提出的这一隐格式模型可用于海岸工程的规划和设计中.     

防波堤基础的爆炸处理方法及应用

为了快速有效地处理防波堤地基，采用了爆炸法处理地基的新方法，包括堤端推进爆填、边坡拓宽爆填、加抛密实爆历、边坡整理爆夯等方法，通过玉环坎门防波堤工程中的应用、观察、比较，结果显示此方法费用省、工期短、沉移少、效益好，能够比较彻底的置换淤泥层，夯实堆石体，形成符合设计要求的各部位尺寸及深度。     

钢管-轮胎浮式防波堤消波的几个影响因子

结合试验结果，分析了钢管－轮胎结构浮式防波堤消波的几个影响因子，并从筏体的刚度、倾斜度、挡浪面积以及自振频率方面对浮筏结构进行改进，提出了一个新的钢管－轮胎浮式结构。此结构可增加浮筏对波能的反射和消耗，有效减少浮筏的自主波浪，可在较不利的入射波要素下，使浮筏的波高传递系数最低达0．22。     

新型倒T式防波堤结构长期变形特性预测方法研究

新型倒T式防波堤结构是可供深水环境软土地基选用的一种新型港工结构型式。深水环境中结构所受波浪力、水流力等长期荷载作用显著,但其长期变形特性尚不清楚。为探讨该类结构长期变形特性,本文基于波浪等循环荷载长期作用下软粘土变形与循环次数之间相互关系同静荷载作用下土体蠕变与时间之间相互关系相似的特性,借鉴蠕变理论,采用幂指数函数拟合饱和软粘土循环三轴试验结果,结果显示二者吻合较好,说明基于蠕变理论采用幂指数函数预测饱和软粘土长期变形的方法是可行的。进一步,利用ABAQUS二次开发平台Creep子程序实现了这一方法的有限元计算手段,建立了预测饱和软粘土长期变形的有限元实用简化计算方法,最后,采用该方法探讨了新型倒T式防波堤结构的长期变形特性。     

堆石坝施工的实时动态仿真系统研究

在传统的堆石坝全过程施工仿真计算的基础上,建立了施工实时动态仿真模型,通过数值仿真技术、循环网络仿真技术、数据库动态连接技术等手段,实现了堆石坝施工模拟起点的任意性。该模型能够更真实的反映堆石坝施工过程中的不确定因素,对于施工项目管理和决策有着重大的指导意义。通过实例验证分析说明,该方法是可靠的、适用的。     

可透浪斜坡式防波堤透浪系数对入射波要素的响应

针对实际工程中的可透浪式斜坡式防波堤结构,在不考虑越浪的情况下,通过物理模型和数值模拟试验相结合的方法,对斜坡式防波堤的透浪特性进行了分析研究,讨论了斜坡式防波堤透浪系数与堤心石粒径、相对堤身宽度等堤身参数以及透浪系数与入射波高、入射波周期和波陡等入射波波要素之间的关系,根据试验结果分别提出了规则波和不规则波作用下不越...     

振荡浮子式波能转换装置阵列的物理模型水池试验

 振荡浮子式波能转换装置在防波堤上进行阵列化布置时,各装置的浮子获能体之间会发生复杂的水动力相互作用,影响装置的运动和发电性能。开展物理水池试验,研究了防波堤前振荡浮子式波能装置阵列的水动力响应特性,着重分析了不同波浪条件下浮子尺寸和分布间距对装置运动性能和发电功率的影响规律。研究发现,在所考虑的参数范围内,相同波况条件下,小半径浮子波能装置的发电功率更高;窄频带波浪环境中,小间距布置有利于产生更大的功率峰值,且入射波高对装置的发电功率有显著影响。     

面板堆石坝软岩料的应用分析

通过分析软岩料的物理力学特性,论述了软岩料作为面板堆石坝填筑料的可行性,在此基础上研究了软岩堆石料的合理分区布置问题,进而提出了面板堆石坝软岩堆石料利用的基本原则;针对软岩料的利用问题,采用邓肯模型和有限元分析的方法,结合大坳工程分析了利用软岩料的面板堆石坝的应力变形特性,实例分析表明:在利用软岩料修筑的面板堆石坝设计中,通过合理布置软岩料分区,在保证坝体整体稳定和面板受力均匀的前提下,尽可能扩大软岩料利用区的范围可使工程设计进一步得到优化。     

垂直导桩锚固方箱-水平板式浮堤消浪性能试验研究

提出了垂直导桩锚固方箱-水平板式浮堤,通过实验室物理模型试验研究了规则波作用下浮堤模型的消浪性能和升沉运动响应.探讨了相对宽度、水平板层数、水平板与方箱间距等几何参数对浮堤消浪性能与浮堤升沉运动的影响及消浪性能与浮堤升沉运动的相关性.试验结果表明提出的方箱-水平板式浮堤的消浪性能好于单一方箱,在B/L(模型宽度与波长比)为0.2时,其透射系数比方箱模型透射系数减小约0.2,升沉高度比方箱模型升沉高度减小0.3倍入射波高.通过对透射系数的主要影响因素进行多元回归分析得到了透射系数的拟合公式.