本文關(guān)鍵詞：多孔潛堤對部分反射直立堤掩護性能的理論研究

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【摘要】：防波堤對抵御外海波浪、保證港內(nèi)水域平穩(wěn)、防止泥沙淤積等具有重要作用。開孔消能的部分反射直立堤具有低反射、低越浪量、受力小的優(yōu)點,近年來在實際工程中得到了大量應(yīng)用。為進一步提高部分反射直立堤的安全性和工作性能,可以在其外海側(cè)修建堆石潛堤,在不影響近岸水交換和海岸景觀的前提下,達到更好的工程效果。本文通過理論分析,研究多孔潛堤對部分反射直立堤的掩護效果,研究成果可為實際工程設(shè)計提供指導(dǎo)。依照循序漸進的原則,本文研究內(nèi)容主要包括三部分：首先是建立單個多孔潛堤的水動力分析模型；然后是考慮正向入射波,建立部分反射直立堤前多孔潛堤的水動力分析模型；最后是將正向波的研究成果進行擴展,考慮更為一般的斜向入射波影響�；趧萘骼碚�,采用匹配特征函數(shù)展開法得到問題的理論解,利用邊界元方法的數(shù)值計算結(jié)果,并結(jié)合其他學(xué)者的研究成果,對本文理論解的正確性進行了驗證。在確定本文理論解正確的基礎(chǔ)上,進行大量的算例分析,研究多孔潛堤對部分反射直立堤的影響,并給出主要影響參數(shù)的工程設(shè)計建議。研究發(fā)現(xiàn)：潛堤高度、寬度以及孔隙率的增加都會增加入射波能量的耗散并為后方直立堤提供更好的掩護；當(dāng)直立堤反射系數(shù)較大時,波浪會在直立堤和潛堤之間產(chǎn)生共振效應(yīng),該共振效應(yīng)會隨著直立堤反射系數(shù)的減小而減弱并最終消失；在斜向入射波條件下,當(dāng)波浪入射角度較小時,各結(jié)構(gòu)因素對水動力特性的影響規(guī)律與正向入射波的情況類似；但是當(dāng)波浪入射角較大時,各結(jié)構(gòu)因素對水動力特性的影響變得非常復(fù)雜。在實際工程中,當(dāng)多孔潛堤所在海域的主波向確定后,設(shè)計的關(guān)鍵在于確定一個合理的潛堤與后方直立堤的間距,以兼顧潛堤的掩護效果和工程投資。
【關(guān)鍵詞】：多孔潛堤 直立堤 部分反射 理論解 波浪爬高 波浪力
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U656.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究的背景和意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-17
• 1.2.1 單個潛堤的水動力特性研究13-15
• 1.2.2 部分反射邊界對潛堤水動力特性的影響研究15-17
• 1.3 本文的主要工作17-19
• 2 單個多孔潛堤水動力特性的理論研究19-36
• 2.1 數(shù)學(xué)模型19-28
• 2.1.1 垂向特征函數(shù)與色散方程19-23
• 2.1.2 理論解析23-28
• 2.2 模型驗證28-32
• 2.2.1 收斂性檢驗28-29
• 2.2.2 與邊界元數(shù)值解對比驗證29-30
• 2.2.3 試驗驗證30-32
• 2.3 算例分析與討論32-34
• 2.4 小結(jié)34-36
• 3 正向波作用下多孔潛堤對部分反射直立堤的影響研究36-53
• 3.1 數(shù)學(xué)模型36-40
• 3.1.1 部分反射邊界條件36-37
• 3.1.2 理論解析37-40
• 3.2 模型驗證40-44
• 3.2.1 收斂性檢驗40-42
• 3.2.2 與邊界元數(shù)值解對比驗證42-44
• 3.3 算例分析與討論44-51
• 3.4 小結(jié)51-53
• 4 斜向波作用下多孔潛堤對部分反射直立堤的影響研究53-79
• 4.1 數(shù)學(xué)模型53-57
• 4.2 模型驗證57-62
• 4.2.1 收斂性檢驗57-59
• 4.2.2 與邊界元數(shù)值解對比驗證59-61
• 4.2.3 與極限條件下已有結(jié)果對比驗證61-62
• 4.3 算例分析與討論62-77
• 4.3.1 單個潛堤的消浪性能分析(無部分反射直立堤)62-66
• 4.3.2 部分反射直立堤前多孔潛堤的消浪性能分析66-77
• 4.4 小結(jié)77-79
• 5 結(jié)論和展望79-81
• 5.1 結(jié)論79-80
• 5.2 研究展望80-81
• 參考文獻81-86
• 致謝86-87
• 個人簡歷87
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 A.S.Koraim;O.S.Rageh;;Hydrodynamic Performance of Vertical Porous Structures Under Regular Waves[J];China Ocean Engineering;2013年04期

2 劉鵬飛;鄭永紅;王利生;;淹沒矩形防波堤透反射系數(shù)特性研究[J];海洋學(xué)報(中文版);2006年05期

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本文編號：732233