自由水面透空式半圓體防波堤水動(dòng)力性能研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)際貿(mào)易的需求，船舶運(yùn)輸呈現(xiàn)向大型化發(fā)展的趨勢(shì)，而為之服務(wù)的港口工程也在漸漸向水深浪大的深水海域發(fā)展。傳統(tǒng)防波堤由于在深水中出現(xiàn)造價(jià)昂貴、施工困難以及其一直存在的港內(nèi)水體污染等問題，已不能適應(yīng)現(xiàn)今防波堤發(fā)展趨勢(shì)的要求。為此，發(fā)展適應(yīng)深水海域、軟弱地基、具有良好水體交換能力以及較好的消波性能且造價(jià)合理的新型防波堤結(jié)構(gòu)形式具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本文基于以上理念提出了一種比較合理的新型防波堤結(jié)構(gòu)形式——

2、由下部樁基支持上部開孔或封閉的半圓體結(jié)構(gòu)的透空型防波堤——自由水面式半圓體（開孔）防波堤，并通過數(shù)值模擬及物理模型試驗(yàn)對(duì)該防波堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，得到了如下結(jié)論:
　　(1)通過數(shù)值分析，對(duì)上部結(jié)構(gòu)為不開孔型和開孔率為9％、18％的開孔型兩種結(jié)構(gòu)的消波性能，基于波浪的反射、透射、耗散系數(shù)，在定水深不同浸水深度D不同波浪周期T的條件下進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn):隨著浸水深度及波浪周期的增加，各結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)皆隨之增大，而增加對(duì)能量耗散的影響;

3、開孔率為9％、18％的兩種開孔結(jié)構(gòu)各水動(dòng)力性能系數(shù)值差距不大;同樣條件下，不開孔結(jié)構(gòu)反射系數(shù)明顯高于開孔式，透射系數(shù)比開孔式結(jié)構(gòu)相對(duì)減小但差值不大，而開孔結(jié)構(gòu)（尤其在相對(duì)水深較大情況下）具有更大的能量耗散系數(shù)，這說明，不開孔結(jié)構(gòu)主要靠波浪反射衰減波浪而開孔結(jié)構(gòu)主要靠能量耗散衰減波浪，從堤前水域穩(wěn)定方面考慮開孔結(jié)構(gòu)具有更好的消浪性能。
　　(2)通過對(duì)開孔率為9％的自由水面式半圓體開孔防波堤，在規(guī)則波及不規(guī)則波作用下的，不同水深不同