海堤除险加固工程中的消浪设计

堤顶高程和护面结构设计是海堤工程设计的主要方面，本文重点对结构设计中的消浪防冲措施进行了阐述。     

开敞式海堤波浪计算初探

面临外海的开敞式海堤工程设计中波浪要素及其近岸变形和越浪量的计算是海堤堤顶及断面设计的关键因素,本文通过对南日、岩下、东吴等开敞式海堤工程设计实例,对波浪计算的方法、结果进行分析比较,阐述开敞式海堤设计工作中波浪要素及其近岸变形计算的要点和越浪量分析的方法,以供参考.     

开敞式海岸消浪堤掩护作用下排洪闸前波浪数值模拟

基于福建长乐市外文武围海工程排洪闸前修建消浪堤消浪保闸的有效实践,提出在未来风浪恶劣的开敞式海岸围海工程的排洪闸前修建消浪堤消浪保闸措施,以福建沙头围海工程排洪闸的消浪保闸建设为例,应用MIKE21中的BW波浪模块结合出水潜堤堤后波高估算的方法模拟物理模型中对应的各种工况,并与物理模型中所对应的各点波高测量值进行比较,说明数值计算方法的可行性,为开敞式海线围海工程中的排洪闸前消浪堤的设计提供一套可行方法,以此确定消浪堤建设方案。     

嫩江干流防浪林消浪影响因素分析

为研究嫩江干流防浪林影响因素对消浪效果的影响,合理设计防浪林优化布局,以东阳堤防为例,利用消浪性能计算公式,选取防浪林排列方式、行株距、树干半径、树冠半径、宽度、刚度作为影响因素,研究其对消浪效果的影响,并进行定量计算和理论分析。结果表明:种植棵数相同时,等边三角形排列方式的消浪效果最好;在不影响泄洪的前提下,防浪林的树干半径、树冠半径、宽度越大或行株距越小时,消浪作用越强;相同宽度下,刚性植物的消浪效果比柔性植物好,且消浪时间更持久;东阳堤防适合营造以刚性植物为主的防浪林,行株距为1.5~2 m,以宽度30~50 m为宜,刚柔混合,且当柔性植物高度大于刚性植物树冠最低处时,消浪效果更好。     

直立式防浪墙对单坡斜坡堤越浪量分布的影响

考虑到国内普遍带有防浪墙的斜坡堤在风暴潮下受到最大越浪量的破坏威胁,采用波浪水槽试验测定了破碎波情况下单坡带有直立式防浪墙上的单波越浪量,基于现有的单坡无防浪墙的越浪量分布计算公式,引入防浪墙影响因子,推导出单坡带有防浪墙的越浪量分布形状参数和越浪概率的计算公式.研究结果表明,越浪量分布形状参数、越浪概率都与相对出水高度、防浪墙相对高度有关.随着防浪墙相对高度的增大,形状参数呈指数增大趋势,而越浪概率呈指数减小趋势.研究结果可为海堤设计提供参考.     

矩形浮箱式防浪堤消浪特性分析

利用特征函数法对矩形浮箱式防浪堤的消浪性能进行分析。建立了浮堤与波浪相互作用的数学模型,求解各部分流域速度势。根据速度势及浮堤的横摇、纵荡、垂荡运动对波浪的绕、辐射影响,分析了浮堤的水动力特性,确定浮堤的消浪性能。计算结果表明,这种方法能对浮堤消浪特性进行较好的预测,可为模型试验或工程设计提供技术借鉴。     

双弧板式透空堤消浪特性物理模型试验

为探究双弧板式透空堤在不同工况作用下的消浪效果,本文基于物理模型试验对该新型透空式防波堤的消浪特性开展了研究.在比较其与平板式透空堤消浪特性的基础上,探讨了相对波高、相对板间距、相对潜深和相对板宽对双弧板式透空堤消浪特性的影响.结果表明:双弧板式透空堤的消浪效果优于双平板式透空堤.对双弧板式透空堤而言,透射系数随相对波高的增大而增大,反射系数则相反.透射与反射系数受相对板间距的影响不显著.透射系数在出水状态(相对潜深为-0.05)时最小,入水状态(相对潜深为0.05)时最大,静水面处居中;反射系数则在出水状态时最大,入水状态时最小.透射系数随相对板宽的增大而减小,反射系数则相反.     

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.     

柔性植物消波特性试验研究

根据室内波浪槽试验,详细分析了柔性植物的消波特性。试验结果表明:当水位保持不变时,柔性植物的种植密度、高度、宽度,以及波浪本身的要素,对消浪效果的影响显著。在允许的范围内提高疏密度,加大宽度,可以获得理想的消浪效果。     

一种不规则海浪模拟方法

在消摇鳍控制系统实验室模拟实验时,希望用不规则波浪,这样无论对考查消摇鳍控制系统各个环节工作状况和测试消摇效果,都更接近于实际工作状态。国外有的文献中提到根据记录的浪高曲线 h(t),特制一个具有浪高曲线的形状的园盘电位器,当园盘等速转动时输出的电压波形便是浪高曲线。一般情况下波的个数要大于200.     

浙江省岱山栲门海堤现场测波系统研究

现场测波系统能有效地测量海堤堤前波要素——迎浪面波浪爬高、坡面波压力和堤顶越浪量，为防台抗台提供可靠的科学依据.文中叙述了测波系统的观测内容和对观测内容的解释.由于该系统具有使用方便、精度高、能在非常条件下工作的优点，因此测波系统具有宽广的应用前景.     

波浪作用下空心块体堤身结构稳定性和消浪特性试验研究

为了研究波浪作用对空心块体稳定性与消浪效果的影响,依托长江口南槽航道治理一期工程,开展了系列水槽试验,分析了不同波浪要素(波高、周期)、水深和结构组合方式对空心块体堤身结构的稳定性、波浪力及结构前后波高的影响.结果 表明:在淹没状态下,空心块体主要受动水压力的作用,且试验水深越浅,空心块体所受到的最大波浪力越大,消浪效果越好.结构组合方式对空心块体的稳定性和消浪效果的影响不明显.不同位置的空心块体所受到的波浪力的大小不同,迎浪侧方块所受到的波浪力最大,背浪侧方块次之,中部方块最小.但空心块体总体受力较小,这有利于堤身结构的局部稳定.     

外文武围垦工程海堤修复加固结构波浪整体稳定性模型试验

分析了福建省长乐市外文武围垦工程1号海堤护面结构遭受台风破坏的原因,通过波浪整体物理模型试验,研究1号海堤3个特征段海堤修复加固工程外海侧护面结构型式、扭王块体稳定质量与锚系方式,并根据不同水位与波浪组合作用工况下整体模型试验结果,确定了1号海堤修复加固合理方案为镇压层取10 t重扭王块体、规则交错安放且相互锚系的组合型式,坡面为6t重扭王块体、规则安放型式.     

透孔消浪顶墙混合堤波浪爬高的试验研究

透孔消浪顶墙混合堤同一股实体顶墙混合堤相比具有降低波浪爬高的一定效果。本文通过模型试验,试验研究了在规则波作用下,透孔消浪顶墙混合堤的波浪爬高。实验模型堤前水深为 24.8厘米,堤身斜坡比为 1/1.25,斜坡护面层用工字块。相对基肩上水深di/H=0.361.波高 H=9厘米。在波陡 H/L=1/10～1/25.顶墙前墙开孔率0%=24%～72%.消浪室相对宽度B/L=0～0.277试验范围内分析了波陡,前墙开孔率、消浪室宽度等因素对波浪爬高的影响,得出确定爬高的计算关系式。 R—KIK。11(1) K。一凡/H—0.00235(L/H)‘一0.0634(L/H)+1.50(2) 当 H/L—l/10时 …     

栅栏板护面下护岸越浪数值模拟

护岸是一种常用的海岸和库区防护工程结构,被用于防御波浪与来流对陆域的侵袭。基于计算流体力学软件Fluent建立二维波浪数值水槽,在规则波条件下,模拟了光滑护岸和带栅栏板护面护岸的越浪过程。结果表明：栅栏板护面对越浪水体具有延缓作用,能有效地提升护岸的消波能力;通过比较不同坡度护岸和不同栅栏板间距的过顶越浪量,得出本文设计的护岸在较小坡度和较小间距条件下,消波能力显著。     

基于OpenFOAM的弧板式透空堤水动力特性数值研究

为探讨一种弧板式透空堤的水动力特性,基于OpenFOAM建立了波浪与弧板式透空堤相互作用数值模型,探讨了弧板式透空堤的消浪特性、压强特性及流场分布情况.结果表明:本次数值试验范围内,波浪对弧板式透空堤的透射系数随相对板宽的增大而减小,反射系数则相反.弧板式透空堤上下表面所受波浪正压强与负压强分布呈现对称特性,且大部分工况下的波浪压强极值发生在结构物偏迎浪向一侧的测点位置处.弧板式透空堤位于静水面及以上时,消浪效果明显优于其位于静水面以下.弧板式透空堤对其周围流场影响显著,在其迎浪向与背浪向位置均产生较为明显的漩涡.     

自由运动船体迎浪状态下上浪问题的数值模拟

基于FLUENT软件进行二次开发,得到了一个用于求解甲板上浪问题的完整的数值模拟方案.该方案融合了动网格功能、数值波浪水池的消波和推板边界造波、船体运动的自动求解、捕捉自由液面大变形的流体体积分数法、高效的网格划分方案和稳定精确的时间步长方案,最终实现了波浪和船体运动的耦合,成功模拟了甲板上浪现象,并将该方案应用到自由运动船体在顶浪状态下的上浪问题研究中,模拟得到了物体在波浪上的运动及甲板上浪的过程,同时还得到了上浪产生的冲击压力.     

阶梯式海堤波浪爬高影响因素的数值模拟分析

为了研究阶梯式海堤波浪爬高的影响因素,基于质量源造波法建立数值模拟水槽,采用二阶Stokes波的粘性学理论数学模型模拟波浪,分析了堤前水深、海堤坡度、台阶高度以及来波波坦等因素对阶梯式海堤波浪爬高的影响。分析结果表明,阶梯式海堤波浪爬高随着复合参数d/L的增加而减少,随着海堤坡度变缓而减小,而随着波坦的增加先增加后减小;在同一海堤坡度、波坦的条件下,阶梯式海堤波浪爬高随着台阶高度的增大呈减小趋势,在达到最小爬高值后稍有增大;相对平面斜坡式海堤而言,阶梯式海堤对波浪爬高具有明显的折减效果。总体上,堤前水深小、海堤斜坡缓且台阶高度高的阶梯式海堤削减波浪爬高效果好。研究结果可为海岸防浪实际工程应用提供参考。     

透孔消浪顶墙稳定重量的试验研究

本文在波陡 H/L=0.055—0.092,相对水深d/H=1.6—2.8,顶墙前相对水深d1/H=0.2—0/36,对迎浪面开孔率为24—72%的范围内,分别在顶墙底开孔及不开孔进行试验得到以下结果: 1)透孔消浪顶墙稳定重量比实体顶墙小。 2)透孔消浪顶墙的临界稳定重量随前墙开孔率的增大而减小。对于顶墙底不开孔,墙前两层工字块体掩护,开孔率σ=36%条件下,稳定重量的折减系数K孔=0.9。 3)在底墙开孔时,底孔影响折减系数K底孔=0.78。 4)对于顶墙前有两层土字块掩护条件下,σ=36%,消浪室宽度在0.0614—0.123倍波长范围内,顶墙稳定重量减小的比较显著。而一般在室宽…     

不同结构形式码头港内波高分布及越浪量试验研究

【目的】研究码头本身结构形式对港内波高分布及越浪量的影响。【方法】通过整体物理模型试验,以某码头扩建工程为例,对比分析了普通沉箱码头及开孔沉箱码头港内波高分布以及不同面高程下的越浪量。【结果】开孔沉箱码头在减小港内波高及越浪上相比普通沉箱码头更有优势;码头面高程是影响越浪量的重要因素。【结论】为有效地控制港内波高及减小码头越浪量,工程中可优先考虑采用具有良好消浪性能的开孔形式码头,同时在经济技术可行的条件下尽可能地提高码头面高程。