特种板式防波堤消浪及波压力特性研究

【摘要】： 海洋工程建设正持续向深海领域发展,为了适应水深浪大,地基软弱,保持海水交换以改善港内水质环境,保证造价低廉,安置方便等需求,防波堤形式将向透空式、消能式等方向发展。 本文通过物理模型试验及数值波浪水槽模拟计算,对两种特种板式透空防波堤(T型和Π型)进行研究,主要研究了防波堤的消浪、波压力及波浪场和紊动动能特性。 在物理模型试验中,通过试验数据的分析,探讨了规则波作用下,不同相对板宽、波陡、相对入水深度、相对水深等条件对防波堤透射系数的影响;同时研究了防波堤波压强分布规律;通过分析波陡、相对超高等因素对特种防波堤水平板底部波浪最大冲击压强的影响,采用因次分析和线性回归的方法,推导出一定条件下T型防波堤水平板底部最大冲击压强的计算公式。 建立了基于VOF法追踪自由面的二维数值波浪水槽模型,通过对物理模型试验进行计算,检验了模型的准确性和对复杂自由面运动模拟的有效性;针对两种不同结构形式的特种板式防波堤进行数值计算,并对计算结果进行分析,主要研究了两种不同结构形式的特种防波堤附近流场、紊动动能特性。