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离岸挡板式透空堤后的波高空间分布特性分析
| 论文题名： | 离岸挡板式透空堤后的波高空间分布特性分析 |
| 关键词： | 三维数值水池;离岸挡板式透空堤;波高空间分布;数值模拟 |
| 摘要： | 离岸挡板式透空堤属于新型水工结构型式，它是根据波能主要集中在水体表面的特点来实现消波挡浪的功能。与传统实体防波堤相比，挡板透空式防波堤具有结构简单，适于软基，施工方便，造价较低，对水动力环境以及生态环境的影响小，有利于港内水体交换等明显优点，有良好的应用前景。合理地预测港内波高空间分布特性是进行挡板式透空堤轴线布置的关键因子之一。根据现有的文献来看，国内外对于离岸挡板式透空堤的研究基本着重于理论研究及二维物理实验研究，与实际工程情况相比仍有较大出入，要获得更符合实际工程情况的港内波高空间分布情况，应结合实际工程，建立离岸挡板式透空堤的三维数值模型研究港内波高空间分布特性。 本文的主要工作是采用开源软件 OpenFOAM建立三维数值波浪水池模型，模拟离岸挡板式透空堤后的实际波高空间分布并研究其特性，为结构设计提供更可靠的依据。论文主要内容如下： 基于开源软件 OpenFOAM，建立三维数值波浪水池，在将竖向二维数值计算结果与理论值及实验值比较后验证模型的合理性的基础上，对三维数值波浪水池中加入与水池宽度相同的竖板这一工况进行数值计算以验证该三维数值波浪水池模型模拟离岸挡板式透空堤后的波高空间分布的准确性。 利用该模型对直线形挡板式透空堤后的波高空间分布进行数值模拟，分别计算竖板相对入水深度、竖板相对长度对直线形挡板式透空堤后波高空间分布的影响。 将该模型应用到V形挡板式透空堤的数值模拟中，在通过物理实验结果对数值计算结果的准确性进行了检验的基础上，对不同入水深度和不同出水高度情形的V形挡板式透空堤后的波高空间分布进行数值模拟，分析和讨论了仅有透浪和透浪加越浪情况下，不同相对水深对V形挡板式透空堤后波高空间分布的影响。同时探究了不同形式挡板式透空堤上的波压力空间分布情况。 最后结合香港招商局仓码运输公司高桩码头改建工程，应用该数值模型对实际波况下不同竖板平面布置情况、竖板相对入水深度、相对波高、相对水深和入射波向对L形离岸挡板式透空堤后的波高空间分布进行数值计算和分析。 |
| 作者： | 蔡丽 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 王永学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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