分段的波浪整体物理模型试验方法研究

针对既有水池受比尺限制,无法对较大港区进行波浪整体物理模型试验的问题,本文介绍了一种分段的波浪整体物理模型试验的方法,将模拟区域划分为内外两个模型,在内外模型搭接区域进行波浪谱分析,确定内模型的边界条件,从而实现对整个港区的模拟,此方法可为类似工程提供参考。

珊瑚礁海岸波流运动特性整体物理模型实验研究

根据现场地形在港池中建立三维珊瑚礁−潟湖−裂口海岸定床整体物理模型,采用波高传感器、流速仪和表面流速测量系统分别测量了规则波作用下珊瑚礁海岸不同位置的波浪和流场特征。结果表明:礁坪上,波高在向岸方向逐渐减小,总减小幅度为86.7%,增水先增大后减小,沿礁坪下降幅度为65.9%,水流以向岸流为主,存在着先增大后减小的趋势;潟湖中,波高靠近裂口处较大,中部最大值约为两侧最小值的2.8倍,增水则靠近裂口处最小,相比两侧最大值下降了25.5%,水流主要为对称地指向裂口的沿岸流,流速从两侧到裂口先增大后减小;裂口中波高变化不大,增水在靠近潟湖处最大,为礁坪上增水的47.6%,水流主要为离岸流,流速同样是先增大后减小。量化分析了环流驱动力、辐射应力与波面压力梯度的空间变化规律,发现礁坪上向岸流变化是平均水位梯度和辐射应力相互作用的结果,在裂口中的离岸流驱动力主要为辐射应力,而潟湖中的沿岸流变化由平均水位梯度决定的。

波浪作用下护岸三维稳定试验研究

针对大连某护岸工程平面布置方案,通过波浪三维稳定物理模型试验,分别对工程前设计波浪要素和斜坡护岸稳定性进行了研究。研究结果表明,特定地形条件下近岸处波高会大于深水处波高,值得设计特别注意;采用同样重量的护面块体,在击岸破碎波的作用下,浅水段的护岸稳定性不及深水段,底部块体的失稳会导致上部块体的下滑、坍塌,从而使断面失去防浪功能;在某些情况下,斜向浪对扭王字块护面块体的作用比正向浪偏于危险。因此,工程设计需要特别注意斜向浪和击岸破碎波的影响。

汕头港广澳港区防波堤顶高程计算及模型验证

防波堤顶高程是决定防波堤造价的主要因素之一。为有效控制投资,通过采用斜向浪折减、波浪爬高方法计算堤顶高程,并进行模型验证分析。得出在2 a一遇的波浪作用下,防波堤顶高程的降低对港内泊稳条件的影响很小。因此,在确定防波堤顶高程时应结合其功能特点、使用、防护要求,选择合适防波堤高程控制标准及计算方法,进而确定防波堤的顶高程。

强浪海域埋入式护底对防波堤稳定性的影响分析

海南岛东南海岸台风频繁,近岸波浪极限波高可达10 m,建港条件恶劣。防波堤的结构安全成为在该海域建港的关键难题。基于南海应急抢险打捞保障基地工程对斜坡式防波堤稳定性进行研究,通过建立三维波浪整体物理模型对防波堤不同形式的护面及护底块体进行稳定性试验。结果表明:在该强浪海域,防波堤护底的稳定直接影响护面的稳定。通过加大护底块石质量以达到稳定的效果不佳,而通过采用埋入式护底的结构形式可有效提高稳定的同时有利于减小护底块石的质量,进而达到防波堤护面结构稳定的要求,一定程度上节省了工程投资。

波浪对重力墩式结构码头的影响

当前,海港码头难以采用方块式、连片沉箱式等传统重力式结构,重力墩式码头结构越来越广泛应用于基岩埋藏较浅的码头工程中。针对该类码头的结构特点,通过建立某码头整体物理模型,研究波浪对重力墩式码头的影响,给出波高、波浪力分布规律,可供重力墩码头设计借鉴。

复杂礁盘地形下防波堤护面稳定性试验分析

由于建于复杂礁盘地形上的某渔港防波堤在2013年7月13日台风"苏力"期间发生部分损坏,为修复防波堤,采用正态物理模型进行防波堤修复方案的波浪整体物理模型试验。在试验中,观测防波堤堤身、东西两端与礁盘或直立断面连接段各部位在不同水位及相应50 a一遇波浪、极限波浪作用下的稳定性。研究表明:防波堤护面在礁盘地形上的稳定性有明显降低;所提出的改进修复方案能有效解决护面的失稳问题。