三维稳定试验在识别港工防浪结构设计薄弱环节中的作用

[交通会议论文数据库] 姜云鹏 陈汉宝

摘要:　　防波堤设计与施工规范(2011版)3.1.6条明确指出，防波堤是边界条件复杂、风险性和重要性较高的工程，计算理论尚有不完善之处，规定防波堤结构应进行波浪模型试验验证.该规定再次强调了波浪模型试验对确保设计安全的重要意义.传统的波浪模型主要分为断面试验和整体试验.近年来，一些防波堤、护岸受大浪作用发生破坏的案例时有发生，特别是后方陆域布置有石化罐区等高危险品的项目，引起了工程界的高度重视和全社会的广泛关注.为保证安全，许多工程在传统断面和整体试验的基础上，还进行了三维稳定试验，用来验证设计方案的安全性和合理性.在工程实践中，由于地形地势、波浪条件、结构型式千差万别，规范没有明确具体采用何种模型试验对结构安全进行验证，需要根据工程具体情况进行分析.研究对多个三维稳定试验进行了总结，发现其共性规律，分析防波堤设计容易出现安全隐患的薄弱环节.对不同类型的防波堤设计给出了模型试验的具体建议.研究表明，通过三维稳定试验验证护岸的稳定性非常必要，能够提前识别设计风险，保证工程安全.

不同地质条件下的防波堤抗震分析

[交通会议论文数据库] 赵佳耀 黄丹

摘要:　　防波堤是海洋(岸)工程中重要的防护结构，关系到港口、海岸及近海工程与设施的安全运行，而以往研究更多关注防波堤的防洪、抗浪问题。本文开展地震波与波浪冲击共同作用下的防波堤力学建模及抗震性能分析。考虑土体的非线性力学性能以及结构与地基之间的动态接触作用，建立防波堤-地基系统力学模型，基于弹塑性动力学理论开展不同地质条件下的防波堤-地基系统非线性有限元分析。结合某核电站厂区的斜坡式防波堤，研究了在地震波和海浪冲击共同作用下防波堤-地基系统的力学响应。通过比较不同地质条件下防波堤-地基系统的动力学响应，分析了地质条件对防波堤抗震性能的影响。结果可为不同地质条件下防波堤的抗震设计提供参考。

越浪条件下开孔沉箱反射系数的试验研究

[交通会议论文数据库] 刘晓 刘勇

摘要:　　建筑物的波浪反射特性是影响海岸工程设计的重要因素，越浪的产生对其反射特性有一定的影响。通过物理模型试验，研究了越浪对开孔沉箱反射系数的影响。同时，通过分析不规则波作用下开孔沉箱反射系数与相对消浪室宽度、相对水深以及开孔率等影响因素的相互关系，给出开孔沉箱反射系数的经验计算公式，计算结果与试验结果符合较好。本文公式能够有效估算开孔沉箱在允许平均越浪量范围内的反射系数，可为工程设计提供参考。

多消浪室局部开孔沉箱防波堤反射特性的理论研究

[交通会议论文数据库] 赵洋 刘勇 李华军

摘要:　　基于线性势流理论，对正向波作用下多消浪室局部开孔沉箱防波堤的反射特性进行了研究。建立了波浪与多消浪室局部开孔沉箱防波堤相互作用的理论模型，并利用分区边界元数值解，验证了理论模型的正确性。分析了开孔沉箱的消浪室相对宽度、消浪室个数、消浪室内相对水深等因素对防波堤反射系数的影响规律，研究表明：与单消浪室开孔沉箱相比，多消浪室开孔沉箱可以更好适应入射波周期变化，使防波堤保持低反射；多消浪室开孔沉箱各开孔墙的开孔率沿入射波传播方向依次减小时，其消能效果最佳；设置三个消浪室通常可以满足低反射防波堤的工程需求。

不同锚泊方式的浮式防波堤消浪性能试验研究

[交通会议论文数据库] 董华洋 王永学 陈燕珍

摘要:　　浮式防波堤是一种特殊形式的防波堤，主要由上部浮体和锚泊系统两大部分构成，浮体部分主要作用是消减波浪，锚泊系统主要起锚固作用。由于浮式防波堤对于短周期波浪或浅水区波浪消减效果较好，因此更适合用于掩护海水养殖设施、人工海水浴场以及为海上施工工程临时掩护等。与传统坐底式防波堤相比，浮式防波堤具有造价低廉、拆装容易且不影响海水交换等优势。主要对锚链锚泊浮式防波堤和垂直导桩锚泊浮式防波堤进行物理模型试验研究。试验模型锚泊方式分别设置为锚链锚泊和垂直导桩锚泊；浮体部分设置为3种，分别为单浮箱，浮箱+1层水平板以及浮箱+2层水平板。研究规则波作用下，锚泊方式不同、浮体部分相同的浮式防波堤透射系数随相对宽度变化(浮体宽度/波长)的规律，并且通过对试验结果的比较和分析给出锚泊方式对透射系数的影响。同时对锚泊方式相同、上部浮体型式不同的两类浮式防波堤进行消波性能及其影响因素的比较。最后对试验设计的浮式防波堤在工程实际中的应用给出了合理化建议。

取水口与码头共用岸线的有关问题研究

[交通会议论文数据库] 孟祥玮 刘海成 谭中华 马隽 陈汉宝

摘要:　　渤海湾曹妃甸某电厂二期2×1 000 MW超超临界燃煤发电机组工程采用取水口与码头共用岸线的布置形式,由此带来了电厂取水与码头船舶靠离泊作业之间的相互影响问题。为此对现有的重力式沉箱码头设计方案开展了相应的研究。研究表明,码头前沿停靠设计船型对电厂取水的影响有限,不会影响电厂正常运转。而电厂取水对船舶靠离泊的影响则随着水位降低而加剧。低水位条件下,15万吨级船舶在码头前沿受到的横向水流力即船舶吸附力偏大,船舶靠离均需要大功率的拖轮协助,从而在实质上会对船舶运营造成不利影响。在此基础之上,提出了解决问题的思路和方向。

梳式防波堤反射与透射特性研究

[交通会议论文数据库] 王心玉 刘勇

摘要:　　基于线性势流理论，建立了波浪与透空型梳式防波堤相互作用的理论解。将整个流场分为三个区域，通过引入周期性边界条件，采用分离变量法得到梳式防波堤内外流场内速度势的级数解。利用内外流场之间的水平速度和速度势连续条件匹配求解级数解中的展开系数，计算得到梳式防波堤的反射系数和透射系数。理论解的计算结果与文献中极限情况的结果一致。通过算例分析，明确了梳式防波堤的相对梳齿宽度、翼板长度和高度等对防波堤反射与透射系数的影响。研究成果有助于深入理解透空型梳式防波堤的水动力特性，可以为工程设计提供指导。

东营港区10万吨级航道水流特性数值模拟研究

[交通会议论文数据库] 唐磊 吴福亮 肖立敏 孙林云 孙波 王宁舸

摘要:　　东营港东营港区所在海域潮差小、流速大、风浪大，泥沙运动活跃，自然条件复杂。建立渤海大范围潮波数学模型和东营港海域潮流数学模型，对东营港区不同防波挡沙堤平面布置方案进行计算研究，分析防浪挡沙堤建设与否、堤的长度、高程、间距等因素对港区口门航道内水流条件及横流大小影响。研究结果表明，防波挡沙堤潜堤能有效减小航道口门处横流大小，航道口门处横流随着潜堤延长而减小、潜堤间距缩窄而增大，在某一潜堤堤顶高程条件下抬高或降低其高程，航道口门处横流均会所有增大。

湄洲湾山腰澳海域大风天底沙冲淤数值模拟

[交通会议论文数据库] 陈楚汉 汤军健 温生辉

摘要:　　模拟湄洲湾海域潮流场，建立底沙输运方程及海床变化方程，基于山腰澳海域所采的表层沉积物的粒度分析结果，模拟一天8级E向大风浪作用下，山腰澳海域海床冲淤强度分布。

游艇码头泊稳条件的模拟

[交通会议论文数据库] 王强 王红川 琚烈红 王登婷

摘要:　　随着我国游艇码头建设的不断发展，游艇码头泊稳条件成为影响游艇系泊舒适性和安全性的重要因素，防波堤的布置形式是保证港内游艇码头船舶泊稳的关键。论文采用波浪数学模型和波浪整体物理模型试验对某游艇码头的防波堤平面布置方案进行研究，分析在不同布置方案时港内波高分布。通过对波浪数学模型和波浪物理模型的结果比较，波浪数学模型能够很好的模拟港内的波浪分布。进而采用波浪数学模型研究了几种不同防波堤平面布置方案时的港内波高分布，分析防波堤位置、口门位置对港内泊稳条件的影响。研究表明，当在口门处采用前后防波堤错开方案能够明显减小港内波高；为改善港内泊稳条件，港池口门朝向应避开强浪方向。