【摘要】：板式透空堤是近年來的科研創(chuàng)新,它對比傳統(tǒng)堤而言的優(yōu)點有:(1)有利于防波堤前后的水體交換,有利于保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境不受到大面積破壞;(2)可以適用于深海地區(qū);(3)工程造價較低,耗材較少;(4)結(jié)構(gòu)較為簡易,便于施工。緊隨近年來關(guān)于創(chuàng)建海洋牧場政策的提出,人類急需創(chuàng)建一種新型防波堤。透空式防波堤可在近海區(qū)域建設(shè)對于海洋牧場的防護(hù)具有非常重要的作用,板式透空堤的發(fā)展將會引發(fā)海洋防波堤的變革,具有廣泛的發(fā)展前景。已有研究人員指出:圓弧板結(jié)構(gòu)的受力特性較平板好,而且下弧板具有較好的消浪效果,這主要是因為不同結(jié)構(gòu)在消浪原理上存在一定的差異。平板式透空堤主要是通過破壞水質(zhì)點的豎向運(yùn)動軌跡,使波浪發(fā)生淺水效應(yīng)進(jìn)而破碎消能,減小透射波高。下弧板式透空堤的迎浪面積較平板式透空堤大,且波浪需沿著堤面上爬,其對波浪的阻礙效果更加明顯;板的形態(tài)決定了水質(zhì)點的縱向與橫向運(yùn)動都將被干擾,淺水效應(yīng)顯著,進(jìn)而破碎現(xiàn)象劇烈。上弧板式透空堤由于迎浪面向下傾斜,與下弧板式透空堤相比較,水體沒有上爬過程的消能作用,透射與反射較下弧板式透空堤均增大。本文是基于前人對板式透空堤的研究進(jìn)而對雙層弧板式透空堤進(jìn)行一個深入的探索。雙層弧板式透空堤主要由兩個弧形板構(gòu)成的新型消浪結(jié)構(gòu)。為研究雙層弧板式透空堤的水動力特性,本文通過將不同形式的透空堤放入試驗水槽中,來測試透空堤的潛深,兩板間距,雙層弧板高度等對于其消波性能以及所受壓力的影響。從反射系數(shù)、透射系數(shù)、波浪能量、壓力等多種因素來分析透空堤的水動力特性,以期得到一種消浪較好的透空堤形式。得出以下研究成果:(1)0.10m弧高的雙弧板透空堤的反射系數(shù)受相對板寬、波高、周期、板間距、潛深因素影響多變但數(shù)值均比0.05m弧高的透空堤小,K_r均小于0.2。(2)伴隨波浪高度的加大,透空堤的透射系數(shù)增大。對于0.05m弧高的透空堤,透射系數(shù)受板間隔變化影響較小。對于0.10m弧高的透空堤,從總體上而言可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)弧高與板間間距接近時板的透射系數(shù)較小。潛深的變化對于透空堤消浪影響較大,潛水堤(h=0.03m)的透射系數(shù)較大消浪較差,出水堤(h=-0.03m)透射系數(shù)較小消浪較好。潛深的變化對于透空堤消浪影響較大,透空堤在出水狀態(tài)下透射系數(shù)較大消浪較差,在出水狀態(tài)下較小消浪較好。(3)對于0.05m弧高的透空堤,隨W/L的增加透空堤的透射系數(shù)總體減小。對于0.10m弧高的透空堤,隨W/L的增加透空堤的透射系數(shù)先增后減。(4)點壓強(qiáng)與總壓隨時間t的增加均呈現(xiàn)周期性變化。透空堤每個板的上下表面的正壓與負(fù)壓變化趨勢大部分關(guān)于橫軸對稱。(5)垂直波浪總力的大小要遠(yuǎn)大于水平波浪總力,說明透空堤主要為縱向消波,但兩者正向與負(fù)向力的變化規(guī)律類似�；「邽�0.10m的透空堤的水平垂直波浪總力均大于弧高為0.05m的透空堤。(6)波浪總力隨相對板寬的增大整體呈現(xiàn)減小的趨勢,其中0.05m弧高的雙弧板式透空堤變化較小。波浪對于潛水堤(h=0.03m)的波浪力要小于波浪對于潛水堤(h=0m)與潛水堤(h=-0.03m)的波浪力。
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U656.2
【圖文】：

雙層弧板式透空堤水動力特性物模研究第2章 物理模型試驗2.1 試驗設(shè)置及模型設(shè)計2.1.1 試驗設(shè)備及其設(shè)置雙層弧式透空堤試驗主要在波流水槽系統(tǒng)中進(jìn)行，波浪水槽造波系統(tǒng)是由天津港灣工程研究院有限公司制造，水槽尺寸長 60.0m、寬 2.0m、深 1.8m，最大工作水深 1.5m。水槽的硬件設(shè)備主要有玻璃水槽、造波主機(jī)、操作臺、消浪段、數(shù)據(jù)采集儀以及具有采集數(shù)據(jù)功能的電腦兩臺。雙弧板式透空堤布置在水槽試驗段（圖 2.1）通過浪高儀、壓力傳感器來得出數(shù)據(jù)并討論結(jié)構(gòu)的水動力性能。

8圖 2.2 玻璃水槽 圖 2.3 消浪段由于水槽寬度為 2m，為了充分利用及驗證水槽的準(zhǔn)確性，經(jīng)研究將水槽試驗有效用鋼化玻璃隔板隔開（圖 2.2），較窄的一側(cè)為 0.8m 較寬的一側(cè)為 1.18m 鋼化玻璃為.02m，這樣對于本文研究模型對能量耗散的影響打下了基礎(chǔ)。

8圖 2.2 玻璃水槽 圖 2.3 消浪段由于水槽寬度為 2m，為了充分利用及驗證水槽的準(zhǔn)確性，經(jīng)研究將水槽試驗有效用鋼化玻璃隔板隔開（圖 2.2），較窄的一側(cè)為 0.8m 較寬的一側(cè)為 1.18m 鋼化玻璃為.02m，這樣對于本文研究模型對能量耗散的影響打下了基礎(chǔ)。

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本文編號：2782471