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第卷第期水道港口. .
年月,
双层水平板型透空式防波堤消波性能试验研究
唐琰林,张宁川,刘爱
.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连;
.交通部天津水运工程科学研究所,天津,
摘要:用两块相同尺寸的水平板结构作为一种防波堤,上层板位于自由水面处,下层板在其下某一深
度处。对此形式防波堤进行了一系列的消浪效果试验研究,利用得到的反射系数和透射系数来反映此
结构的消波性能,考查了相对板宽,相对水深和相对板间距及波陡对反射系数和透射系数的影响。
关键词:波浪;板式防波堤;反射系数;透射系数
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号———
作为一种应用前景广阔的透空式防波堤结构,水平板型防波堤越来越引起人们的兴趣,因为它具有如下
诸多优点:不产生死水区,保持了堤内外良好的海水交换能力,因而不会影响沿岸水质和海洋生态功能;
安放位置易改变,修建迅速、拆迁容易;造价低廉,尤其适合于较深海域和使用期短的需要消浪的水
域;对海床地质条件要求不高,不需要进行地基处理。鉴于此,近年来对板式防波堤的研究日趋广泛,目
的旨在发展有效的途径以进行水平板的水力性能分析及其受力计算,并找出波浪最小透射发生的条件,而透
射系数是评估防波堤消浪效果的一个重要指标,其表达式为:
/日
式中:为堤前入射波高, 为堤后透过波高。
吴静萍等⋯构思并设计了一种浮漂式防波堤结构,将块同一尺寸的圆形木板单块平板的直径为
,板厚.,排成排列平铺于水面,模型整体尺寸为.×.。试验结果表明,该结构具有较
好的消浪性能,并且系泊于水下比系泊于岸边的消浪效果好。王科通过数值模拟和物理模型试验对潜式
水平板型防波堤的消波性能和水动力特征进行了研究,应用水平板的浅水效应,得到了波高与水平板潜深比
值及波长与板长的比值是影响其消浪效果的两个重要因素。严以新等通过断面模型试验,研究了多层挡
板透空式防波堤的消浪特性,指出了挡板的透空率及其设置方式是影响防波堤消浪性能的主要因素。王国
玉等从破坏波浪水质点垂向运动轨迹出发,提出了一种由多层水平板组成的透空式防波堤结构,通过物理
模型试验探讨了防波堤结构的几何参数对其消浪效果的影响,并比较和分析了不同影响因素下透射系数和
反射系数的变化特征。等提出了一种‘’型和‘上’型半潜式防波堤,通过物理模型试验,研究
了波浪的反射、透射以及能量衰减特性,发现透射系数随着波陡和相对水深的增大而减小;并且在相同的条
件下,‘’型防波堤的掩护性能要优于‘上’型防波堤。等根据线性势流理论,分析了多层潜式水平板
防波堤与波浪的相互作用,应用特征函数展开法求得速度势和自由水面高度,根据匹配条件并应用函数的正
交性求得未知的常系数,另外还研究了相对板宽、相对水深及相对潜间距对反射系数和透射系数的影响。此
外,和等也通过试验得出了相对水深对反射系数和透射系数的影响。
本文对该结构在不同周期、不同波高和不同板间距情况下的入射规则波进行了试验研究,得到了反射系
数与透射系数,讨论了相对板宽、相对水深、相对板间距及波陡等对它们的影响,旨在找到最小透射发生的条
收稿日期:——; 修回日期~—
作者简介:唐琰林一,女,硕士研究生,研究方向为浮式防波堤与波浪的相互作用。
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