新型开孔工字板组合式防波堤波浪力特性试验研究

开孔工字板组合式防波堤是基于透空板式防波堤的一种新型结构形式,具有自重轻、材料省的特点。为充分了解新型开孔组合式防波堤的受力特性,基于室内水槽物理模型试验,测量新型开孔工字板组合式防波堤上的波压力与结构总力,研究相对波高H/d、相对波长L/B对该新型防波堤结构表面压力的影响,讨论了该新型防波堤所受波浪力荷载与相对波高H/d、相对波长L/B的关系。结果表明,相对波高H/d是决定新型防波堤结构表面波压力和结构总力的主要影响因素。该新型防波堤结构波浪力荷载以垂直方向受力为主,新型防波堤结构所受竖向总力远大于水平总力,最大可达到15倍。新型防波堤水平总力随相对波长L/B先增大后趋于稳定。相对波长L/B=3.617是防波堤结构水平总力变化幅度的分界点。     

日本研究出两种新型防波堤

日本电力会社、中央研究所,研究成功两种新型,既降低建没费用,又提高性能的防波堤。今后在建设防波堤时,将采用其中的某一种。新型防波堤,是用混疑土预制的箱型结构,但与消波砌外型的防波堤不同。迄今的防波堤,上边是平面的。造价高,易磨耗,越波防止机能差。新型防波堤有两类。一是缝隙型,二是缓斜面型。     

圆弧面防波堤波浪力初步研究

圆弧面防波堤是在半圆形防波堤基础上开发的一种新型防波堤。首先通过与半圆形防波堤相同条件下的波浪试验,检验圆弧面防波堤的稳定性,并利用数值波浪水槽对圆弧面防波堤的水力特性进行初步研究,探求造成圆弧面防波堤与半圆形防波堤波浪力差别的主要原因。通过圆弧面防波堤与半圆形防波堤波浪力的对比试验,提出了圆弧面防波堤波浪力的简化计算方法,以半圆堤正向水平波浪力乘以一修正系数,在堤顶淹没情况下修正系数可取1.3,在堤顶出水情况下修正系数可取1.1。     

弧形防波堤波浪力试验研究

在圆筒形防波堤和V形防波堤的基础上,结合离岸堤后形成V形和半圆形连续出现的韵律海岸的地貌平面形态特点,提出一种前墙为连续的半圆筒形防波堤形式。通过在波浪水槽内进行规则波物理模型试验,探究这一新型防波堤的波压力分布规律及波高、周期、水深等因素对波压力的影响。将试验结果与海港水文公式和合田良实公式计算的理论值对比分析,给出了以合田良实公式的折减系数来拟合新型弧形防波堤波浪总水平力的计算公式。结果表明:新型弧形防波堤上的波压力随波高、周期的增大而增大,其水平波浪总力比同等尺度直墙少10%左右。     

联合效用理论与风险量化的防波堤决策模型研究

回顾和总结了当前防波堤项目的决策模型,介绍了效用理论的起源、发展和理论基础,提出了效用理论结合防波堤风险量化方法的新型风险决策模型.以某直立式防波堤的优化设计为例,将防波堤滑移失效概率、防波堤尺度、生命周期内的风险损失和预期收益、决策者风险态度等量化指标纳入决策系统,比较了费用最小化、费用-收益权衡和效用三种决策模型,探讨了优化设计重现期的确定.结果表明,决策者的风险态度将极大地影响防波堤方案的选择,而费用-收益模型实质上是效用模型的一种特殊情况,这凸显了效用模型的包容性和合理性.     

宽肩台式抛石防波堤稳定性的试验研究

宽肩台式无人工护面块体的抛石防波堤是一种新型结构的斜坡堤,它是靠在波浪长期作用下最终形成的动力平衡断面来防浪的。大连北良粮食中转港系银行贷款建设的项目,该港的防波堤采用了宽肩台式结构,这在我国尚属首例。本文为该港宽肩台式防波堤设计方案稳定性的试验研究成果。     

规则波作用下透空格栅板式防波堤波浪力试验研究

透空格栅板式防波堤是一种新型防波堤结构,为了促进该结构在实际工程中的应用,论文通过模型试验研究其所受波浪点压力和波浪总力的特征。试验结果表明,在规则波作用下,下层水平格栅板所受波浪点压力较上层水平格栅板大,且防波堤中前端波浪点压力分布不规律;相对板宽B/L对该防波堤所受波浪总力的影响较大,相对板间距S/h对其整体稳定性的影响次之,而相对波高H/h主要影响该防波堤的垂向受力;此外,当上层水平格栅板与静水面齐平且孔隙率相对较大时,该防波堤所受波浪总力最小,对其整体稳定性最有利。     

圆弧面防波堤可靠性分析

圆弧面防波堤是在半圆形防波堤应用基础上发展而来的一种新型防波堤。它具有稳定性高、施工简便、造价低廉等优点,有必要对其可靠性进行研究。以往计算防波堤可靠度时,均将波浪力作为随机变量。对于不同的结构型式,此做法需要不断地对波浪荷载进行分布拟合,且难以考虑水位变动的影响。本文提出一种防波堤可靠度分析的新方法:将波高、周期作为随机变量,无需考虑构造波浪荷载这一中间变量,从而简化计算过程。本文分别使用新、旧两种分析方法,对5种不同断面尺度的圆弧面防波堤进行了可靠性分析。结果表明,两种分析方法得出的可靠度指标存在差异,其中旧方法的结果偏低。     

新型挡板-堆石防波堤水动力特性的理论研究

为有效提高挡板式防波堤的掩护效果,同时抑制基床冲刷,本文提出了一种新型的挡板-堆石防波堤结构,并利用理论解析的方法,对其透、反射特性进行了研究。基于线性势流理论,通过多项Galerkin方法模拟垂直挡板两侧的压力差,建立边值问题,利用匹配特征函数法进行解析求解。通过结果收敛性分析和正确性验证,发现解析解收敛性良好,且与分区边界元方法的计算结果一致。基于算例分析,研究了挡板-堆石防波堤的结构参数对防波堤掩护效果的影响,为实际工程提供科学指导。     

不规则波作用下OWC沉箱气室捕能效果研究

沉箱防波堤兼作岸式波力发电装置是1种新型的港工建筑物,它是集合了防波堤与岸式振荡水柱波力发电装置的共性特点设计而成.本文主要是在物理模型的基础上,研究沉箱气室捕能效果.试验中主要采集了沉箱气室内的波高、气压以及输气管的空气流速等数据.     

Experimental Research on Wave Transmission over Submerged Rubble-Mound Breakwaters

This paper discusses some previous, and presents some new experimental results on wave transmission oversubmerged breakwaters. The objective of this study is to evaluate wave transmission coefficient and develop two-dimensional (2D) model as an improvement to the existing wave transmission coefficient models. Factors which affect wave transmission over submerged breakwaters are discussed through series of laboratory experiments. Basic recommendations for evaluation and design of submerged rubble-monud breakwaters are presented.From the test results, calculation formula of wave transmission coefficient is proposed.     

Experimental Research on Wave Transmission over Submerged Rubble Mound Breakwaters

This paper discusses some previous, and presents some new experimental results on wave transmission over submerged breakwaters. The objective of this study is to evaluate wave transmission coefficient and develop a two-dimensional （2D） model as an improvement to the existing wave transmission coefficient models. Factors which affect wave transmission over stbmerged breakwaters are discussed through a series of laboratory experiments. Basic recommendations for evaluation and design of submerged rubble-monud breakwaters are presented. From the test results, a calculation formula of wave transmission coefficient is proposed.     

一种波浪爬高的视频测量方法

波浪爬高的测量是海岸环境监测中的一项重要内容,文中介绍一种采用视频方式测量波浪爬高的方法,并给出波浪爬高时间堆栈图像上端边缘曲线的提取步骤,为进一步求解波浪爬高的相关参数打下基础。     

Davey-Stewartson方程组新的精确解

本文通过拓展的映射方法研究Davey-Stewartson方程组新的周期波解,并在极限情况下,得到了方程组新的孤波解以及其他形式解。     

对近岸海浪非势函数、势函数型缓坡方程的初步探讨

针对目前缓坡方程中势函数假设比较多的问题,本文利用二维浅水方程来描述海浪水质点运动的有势假设,采取WKBJ方法推导缓坡方程在缓变地形下的波包方程,对势函数缓坡方程进行修正,以建立更全面更实用的近岸波浪传播计算模式。同时,文中还采用非势函数型模拟波浪传播。     

气旋天气形势下石臼港近海的风浪特性

气旋天气过程引起的大浪是石臼港近海灾害性海浪之一。本文对1979年12月的一次气旋天气影响下的实测海浪进行了分析;论述了波要素的某些特点、波高与周期分布以及风与浪的关系;并讨论了风浪谱及其参量特征,得到了一个与实测谱接近的拟合谱形式。     

粗糙度与风浪特征量关系的研究

在实验室风浪槽中观测风浪和风速,研究粗糙度与波面特征量的关系,发现风浪谱宽度增加,粗糙度增大。在窄谱时,粗糙度随谱宽的增加变化不明显,当波陡降低,粗糙度降低;在宽谱时,当谱宽度增加,即使波陡降低,粗糙度仍可增大。这一结果表明,波陡不足以完全决定粗糙度。当风浪波龄增加,粗糙度呈下降趋势,但由于谱宽度对粗糙度的影响,当波龄增加,部分波浪可有较大的粗糙度。由于这一因素,在粗糙度与波龄关系的观测结果中,数据点的散落不完全由观测误差造成。     

Evaluation of the wave transformation in an open bay with two spectral models

An evaluation of two state of the art phase averaged wave models for the transformation scale, SWAN and STWAVE, is carried out in the present work. The target area is the Obidos Bay located in the central part of the Portuguese continental nearshore. The wave input for the two models is provided by an offshore buoy. In order to compare the nearshore outputs of the wave models against in-situ measurements, a directional buoy and an ADCP, operating in intermediate water depth, are used. The wave parameters considered for comparisons are significant wave height, peak period and wave direction. Sensitivity analyses studies and evaluations in the spectral and geographical spaces concerning the results of the two models are also carried out in both intermediate and shallow water. The present study provides some information on the performances of the two wave models in different forcing conditions as well as on their sensitivity in relationship with various input parameters and some physical processes. STWAVE appears to be faster and more robust than SWAN, which on the other hand has more options and flexibility. In statistical terms the results are comparable.     

The grouping characteristics of sea waves in the Shijiu Port

A review concerning the methods of studying and describing wave groups is presented in this paper. After analysing 78 field records collected in the Shijiu Port, China, the measured parameters of wave groups and some factors describing wave groupness and their variations are given. Moreover, these results are compared with those of theory.     

考虑底摩擦的波浪折射计算

本文用考虑底摩擦的折射模式计算了浅水中波高和波向分布。作为一个例子,根据不同的摩擦系数和不同的边界条件计算了一种简单海底地形的折射系数、衰减系数和折射角,所得结果与不考虑底摩擦的折射模式结果进行比较,发展它们之间存在一些差异,表明在浅水中底摩擦对波高有一定影响。