海洋工程物理模型试验中风场模拟方法研究

针对研究浮体运动的海洋工程物理模型试验中风场的模拟要求,对两种实验室模拟实现技术方案进行了阐述和对比,发现了开敞方案在风场质量和经济性方面都要优于风洞方案并推荐使用。同时,采用变比尺船模风场系泊力试验方法,研究了模型的相似性、比尺效应和风速比尺等问题,得出了重力相似准则条件下风速比尺的修正系数。

岛礁工程海水拌养珊瑚礁、砂混凝土修补与应用研究

对用海水拌养珊瑚礁、砂混凝土修补与抢修远离大陆的岛礁损坏工程进行应用研究和调研,对该种混凝土的原材料和物理力学性能进行检测,研究了修补界面剂的配合比与修补工艺以及操作方法,并进行了海水拌养珊瑚礁、砂混凝土与海水拌养普通混凝土修补的粘结强度对比测试和海水拌养快凝快强混凝土快速抢修的工程应用实践检验,为岛礁工程修补和抢修提供技术参考资料。

广利河口拦门沙治理的试验研究——模型设计与验证

基于广利河口水文、地形、地貌及潮汐条件 ,设计和制作了一个变率为 8、水平比尺为40 0的平面模型。模型地形表面经球体梅花型布置加糙后 ,再现了天然潮汐及河道径流过程 ,其主要控制点潮位、流速。

人工岛游艇码头泊稳试验与数值模拟研究

针对青岛万达游艇码头项目进行了港域波浪物理模型试验研究。试验表明,当口门处人工岛护岸采用直立式结构时,港池入口处波浪反射严重,港内波高较大,各码头泊位不满足泊稳要求;当采用斜坡式结构时,港内波高显著减小,游艇码头泊位满足泊稳要求,工作船泊位不满足泊稳要求,其最大波高比允许值仅大0.1m。采用MIKE21BW模型,考虑波浪的折射、绕射、反射及破碎等物理过程,对港域的波浪传播变形过程进行数值模拟,计算得到了港域的波浪分布状况,将计算结果与试验结果进行比较,吻合良好,表明该模型可用于近岸波浪的传播变形模拟及港域泊稳计算,计算结果可用于游艇码头结构设计。

斜向波对直立式防波堤堤头作用的试验研究

直立式防波堤堤头在斜向波浪作用下波浪力的计算在现行的技术规范中尚属空白。通过物理模型试验给出了堤头结构设计所需的波压分布图,指出了波浪入射方向和地形对堤头所受波浪力的贡献有时可以超过波高和波周期,根据现行规范按波浪正向入射计算堤头所受的波浪力偏于安全。

不同掩护程度弧形胸墙波压力及越浪量试验研究

为了明确斜坡堤弧形胸墙越浪量及波压力的变化规律,采用波浪水槽试验测量了弧形胸墙的越浪量和波压力。试验从斜坡堤弧形胸墙前的掩护程度等因素入手对弧形胸墙的返浪效果及波压力进行初步研究,得出不同掩护程度弧形胸墙的越浪量及波压力,发现掩护程度越好,弧形胸墙所受波压力越小;半掩护情况下越浪量最小,为实际工程设计提供了依据。

威海市海滨南路护岸工程断面模型试验

利用断面物理模型试验 ,对 3种结构形式 (斜坡段、大台阶段、圆筒段 )的护岸的稳定性和越浪量进行了研究。在此基础上 ,对比分析了与断面结构具体特征紧密联系的消浪效果和结构稳定性的差异 ,指出斜坡段断面更为经济合理 ,护底块石对整个结构的稳定起着至关重要的作用 ,其稳定重量不能笼统地按《防波堤设计与施工规范》(JTJ2 98-98)的最大波浪底流速方法确定 。

污水深海排放工程整体与断面模型试验

在断面模型试验与整体模型试验的基础上 ,确定了扭工字护面块体的稳定重量。通过断面模型与整体模型试验结果的比较 ,以及试验结果与理论计算结果的比较 ,分析了特殊地理条件对波浪传播的影响以及斜向波浪和沿堤水流对护面块的影响 ,阐述了工程试验在工程建设中的重要性。

水下嵌入式混凝土锚体锚碇力试验研究

在分析国内外现有嵌入锚锚碇力计算方法和大量物理模型试验的基础上,采用正交试验设计分析方法,定量地研究了土质、埋深、拉力角度、锚型等因素对水下嵌入式混凝土锚体锚碇力的影响程度和规律,在此基础上提出了一套更为合理的锚碇力计算公式。研究成果与已有的工程实例相吻合,并且作为国家军用标准的编制依据之一,已成功地用于实际工程中。研究的锚型和推荐的公式可用于浮码头、单点系泊系统等非临时性浮式设施的水下锚体设计。

圆筒形水工建筑物波浪荷载的试验研究

在圆筒形水工建筑物的波压力测定试验基础上 ,通过多种波压力理论计算方法进行计算、比较和分析 ,采用半经验半理论方法 ,探讨性地提出一种适合圆筒形水工建筑物波浪荷载的分布及计算方法 ,该法表现形式简单 ,计算结果接近实测值 。

广利河口拦门沙运动特性及水力插板断面模型试验研究

通过对广利河口拦门沙运动参数的测试及 3种下水力插板上波浪力的试验研究 ,定量给出了泥沙初动、中动、普动、扬动变化曲线 ,准确绘制了水力插板波压力分布图 。

三元复合胶料配制海洋礁砂高性能混凝土的试验研究

利用普通硅酸盐水泥、二级优质粉煤灰和GHPC海洋耐蚀掺合料三元复合胶料作胶料，破碎的礁石作粗集料代替石子，礁砂作细集料代替大陆河砂，配制了礁砂高性能海洋混凝土。对三元复合胶料礁砂混凝土的物理力学性能开展了试验研究，并对其高性能化的机理进行了分析与探讨。利用现有材料和技术，通过对岛礁原料进行新的组合，可以使礁砂混凝土高性能化，配制出C30~C50的大流动、免震捣、自密实、耐腐蚀、寿命长的高性能海洋礁砂混凝土。

淹没状态下半圆型防波堤的水力特性研究

以淹没状态下的半圆型防波堤为研究对象 ,采用不规则波断面模型试验 ,结合典型实例分析了堤体波压分布的特点 ,指出波浪经过堤顶破碎与否直接影响到堤体所受波力的大小 。

广利河口航道整治研究

广利河口拦门沙航道水深较浅,用双导堤结合航道疏浚进行整治。通过潮流定床模型试验对航道走向、导堤间距、高程、水流流态和堤头布置等进行了方案优化,同时采用局部动床定性试验进行了验证。推荐方案沿程流速、流态分布合理,基本能维持航道水深并满足设计船型的航行条件,可供类似河口治理参考。

护岸工程与沙滩流失

沙滩是沿海地区重要的旅游休闲资源,护岸工程是沿海地区重要的防灾设施,护岸在保护陆地资源的同时有可能对沙滩产生破坏。传统护岸设计形式为硬性护岸,硬性护岸建成后将在一定程度上影响沿岸水动力环境,若护岸设计不当,易引起周围沙滩流失,造成旅游经济损失。本文通过威海九龙湾沙滩流失实例说明了硬性护岸对沙滩稳定性的影响,并通过波浪泥沙物理模型试验对沙滩修复方案进行了研究,试验发现因受原护岸影响修复后的沙滩仍将处于持续侵蚀状态,并介绍了其他类似案例。文中重点强调了护岸设计不当极易造成沙滩流失,对护岸设计、岸线规划等具有一定参考价值。

东营港防波堤平面设计及整体模型试验

在东营港港区现状的基础上，结合胜利油田黄河海港的远期规划，对南防波堤的走向、口门位置进行了多方案设计，并结合整体模型试验，对各方案进行了比较，选出了最佳方案。同时利用有色溶液模拟悬沙，对港区现状及按各方案布置防波堤时的港内冲淤进行了定性分析，为东营港的远期规划提供了科学依据。

青岛即墨月亮湾岸滩开发利用与岸线整治保护工程方案分析

从整治工程区海域由于受潮流、波浪影响侵蚀和严重蚀退的海岸线,防治现状岸线入手,对工程区域的工程环境进行了综合研究,对岸滩开发利用整治与岸线保护工程方案进行了比选分析。结果表明,该工程区域采用斜坡堤护岸结构形式对岸线进行保护是较合理的。这样,可以对优化工程环境,保护当地的海洋岸线,防治岸线蚀退,美化岸滩自然环境取得更好的综合效果。

直立堤上任意方向入射波的波压力研究

为了研究在不同入射波向时直立堤上的波压力,基于FLOW-3D,该文建立了三维数值波浪水池,并进行了物理模型试验。模型采用推板造波及孔隙消波的方法形成稳定的波浪场,数值模拟结果与试验结果吻合较好。研究表明:墙面测点的波压力与波吸力均随入射角度的增大而增大;墙底各测点浮托力的变化规律较为复杂,合田公式不能准确描述;墙面波压力的分布与合田公式基本相符;墙底浮托力的分布并不是合田公式描述的三角形,而是近似梯形分布;斜向波作用下的墙面波吸力分布图相似于正向入射时的分布。研究结论可为防波堤设计提供参考依据。

轻型连续沉井在护岸工程中的应用

结合青岛浮山湾北海船厂西护岸工程,对轻型连续沉井在护岸工程中的应用作了系统介绍。连续沉井在该工程的软基上作为干插条石斜坡堤的堤脚支撑并兼有护底防冲刷以及消浪功能,具有施工方便,造价经济,美观实用等优点,有一定的推广使用价值。对该类轻型沉井的设计和施工作了较为详细的阐述,便于工程应用。

港口工程人工块体护面结构坡脚处理

现行行业规范尚未对人工块体护面结构的坡脚处理,特别是座落于无地基冲刷问题的基岩情况做出明确规定,目前习惯做法存在一定的安全隐患。结合两个工程实例,对位于水下棱体或护底块石上和近岸浅水外斜基岩面基础上两种情况下人工块体护面结构的坡脚处理问题进行了试验研究和探讨,提出了可行的解决方案。