基于大型水槽試驗(yàn)結(jié)果,分析了不同海堤相對(duì)出水高度的波浪溢流量特征并進(jìn)行分類(lèi);依據(jù)此分類(lèi)方式,使用韋伯分布對(duì)大型水槽試驗(yàn)測(cè)得的波浪溢流量進(jìn)行擬合,研究單個(gè)波浪溢流引起越堤流量的分布和瞬時(shí)越堤流量的分布,提出了新的經(jīng)驗(yàn)公式。結(jié)果表明,新的經(jīng)驗(yàn)公式與現(xiàn)有的方法相比提高了對(duì)波浪溢流過(guò)程中單個(gè)波浪溢流引起越堤流量和瞬時(shí)越堤流量分布的估算精度。 

【文章來(lái)源】：河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

溢流、越浪與波浪溢流

波浪溢流大型水槽試驗(yàn)在美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)欣斯代爾波浪研究實(shí)驗(yàn)室(O.H. Hinsdale Wave Research Laboratory,HWRL)的大水槽進(jìn)行。大水槽尺寸為104 m×3.7 m×4.6 m(長(zhǎng)×寬×高),可生成隨機(jī)波。在距造波機(jī)44.28 m處修建海堤模型。如圖2所示,海堤模型高3.25 m,外坡坡度為1∶4.25,內(nèi)坡坡度為1∶3。海堤模型使用混凝土建造,堤頂和內(nèi)坡留有深0.76 m、寬2.34 m的測(cè)試區(qū),用來(lái)安裝內(nèi)坡護(hù)坡材料。海堤模型上游裝有4臺(tái)電容式波高儀,波高儀2～4作為一個(gè)三波高儀陣列,用來(lái)進(jìn)行波浪的入反射分離,波高儀1作為備用。在波高儀3和波高儀4之間安裝1臺(tái)超聲波水位儀,用來(lái)校正波高儀的讀數(shù)。位于海堤模型堤頂和內(nèi)坡的5個(gè)測(cè)點(diǎn)處安裝多普勒流速儀和超聲波水位儀。每個(gè)測(cè)點(diǎn)處各安裝1臺(tái)側(cè)視ADV和1臺(tái)俯視ADV;俯視ADV測(cè)量距海堤模型表面3 cm處流速,側(cè)視ADV測(cè)量距海堤模型表面0.5 cm處的流速。每個(gè)測(cè)點(diǎn)處各安裝1臺(tái)超聲波水位儀進(jìn)行水位測(cè)量。表1 穩(wěn)定溢流試驗(yàn)組次Table 1 Test cases of stable surge overflow 海堤內(nèi)坡護(hù)坡類(lèi)型 試驗(yàn)組次 Rc/m 試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)/min 碾壓混凝土護(hù)坡 1 -0.151 15 碾壓混凝土護(hù)坡 2 -0.148 15 碾壓混凝土護(hù)坡 3 -0.242 15 碾壓混凝土護(hù)坡 4 -0.308 15 碾壓混凝土護(hù)坡 5 -0.310 15 碾壓混凝土護(hù)坡 6 -0.388 60 鉸接式護(hù)坡磚護(hù)坡 7 -0.305 60 高性能加筋草皮護(hù)坡 8 -0.296 90

式中:h1——海堤上游水位,h1 = -Rc;Cf——經(jīng)驗(yàn)參數(shù),對(duì)于碾壓混凝土、鉸接式護(hù)坡磚和高性能加筋草皮分別取0.544 5、0.443 8和0.415,由穩(wěn)定溢流試驗(yàn)數(shù)據(jù)率定得到。圖3中同時(shí)點(diǎn)繪了Hughes等[6]試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)�？梢钥吹�, Rc/Hm0絕對(duì)值較大時(shí),qws/qs趨近于1,即波浪溢流量接近對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定溢流量,此時(shí)波浪溢流過(guò)程中溢流占主導(dǎo)地位;當(dāng)Rc/Hm0絕對(duì)值趨近于0時(shí), qws/qs迅速增大,波浪溢流量達(dá)到對(duì)應(yīng)穩(wěn)定溢流量的數(shù)倍,此時(shí)波浪溢流過(guò)程中越浪占主導(dǎo)地位。這種差異以Rc/Hm0 = -0.3為分界點(diǎn),因此,以Rc/Hm0 = -0.3為界,將Rc/Hm0 ≤ -0.3的波浪溢流稱(chēng)為溢流主導(dǎo)的波浪溢流,將-0.3 < Rc/Hm0 < 0的波浪溢流稱(chēng)為越浪主導(dǎo)的波浪溢流。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海堤工程波浪溢流問(wèn)題研究進(jìn)展[J]. 潘毅,張壯,袁賽瑜,周子駿,陳永平.  水利水電科技進(jìn)展. 2019(01)
[2]高灘陡坡地形下電力設(shè)施海堤的越浪量試驗(yàn)[J]. 金超杰,邵杰,張芝永,王永舉,周建炯.  水利水電科技進(jìn)展. 2018(02)
[3]柵欄板護(hù)面斜坡堤越浪數(shù)值模擬研究[J]. 閆科諦,張慶河.  中國(guó)港灣建設(shè). 2016(02)
[4]隨機(jī)波浪作用下的防波堤三維穩(wěn)定性及越浪量試驗(yàn)研究[J]. 高峰,雷華,張慈珩,戈龍仔.  水運(yùn)工程. 2015(10)
[5]濱海斜坡復(fù)式護(hù)岸斷面波浪爬坡試驗(yàn)研究[J]. 常江,柳淑學(xué),李金宣,代英男.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]孤立波作用下斜坡堤越浪量的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張金牛,吳衛(wèi),劉樺,房詠柳.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2014(06)
[7]單坡堤上不規(guī)則波越浪量的估算[J]. 王紅,周家寶,章家昌.  水利水運(yùn)科學(xué)研究. 1996(01)
[8]斜坡堤越浪試驗(yàn)研究[J]. 虞克,余廣明.  水利水運(yùn)科學(xué)研究. 1992(03)



本文編號(hào)：3287190