發(fā)布時間：2021-06-27 18:45

　　針對航道長度對港域波浪傳播影響的相關研究較少的現(xiàn)狀,基于波浪物理模型試驗和數(shù)值模型試驗,對不同波浪條件下,港域波高隨航道長度變化的關系進行了分析研究。研究表明:波高對航道長度的選取基本沒有影響;港池內波高對應的臨界航道長度始終為3 500 m,該航道長度下港內的波高模擬效果可與長航道工況基本等同。波浪小角度入射時,迎浪側的臨界航道長度為4 000 m;波浪大角度入射時,航道長度的改變對迎浪側的波高分布影響很小。長周期和波浪大角度入射時,航道背浪側的有效區(qū)域為從航道末端開始,波浪入射波向與航道軸線所夾區(qū)域;短周期或者波浪小角度入射時,短航道背浪側不存在模型的有效區(qū)域。 

【文章來源】：人民珠江. 2020,41(12)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

模型布置

數(shù)值模型計算軟件采用國際上公認的MIKE21軟件,具體為基于Boussinesq方程的BW模塊,MIKE21 BW模塊能模擬緩變地形或復雜變化邊界條件下的波浪傳播變形。MIKE21 BW模型中采用內部內部造波源函數(shù)法進行造波,造波線設置在模型底端處深水區(qū)域,波浪由深水向淺水傳播,并在造波線后方設置海綿層以達到吸收反向傳播波能的目的,海綿層厚度取為20層,總厚度為120 m,見圖2。模型計算采用正方形網格,空間步長取為6 m,時間步長取為0.08 s;每組試驗模擬時間為50 min,保證統(tǒng)計分析的波個數(shù)在250個以上。在港池內部及港外防波堤身、堤頭處設置孔隙層以模擬建筑物的反射系數(shù),港池外部邊界區(qū)域的反射系數(shù)取為0.25～0.40,模擬扭王字護面塊體的反射;港池內邊界東、南、西側反射系數(shù)取為0.99,模擬直立式結構全反射;港池內邊界北側反射系數(shù)取為0.15～0.30,模擬物理模型中的港池邊界弱反射的斜坡式消浪網結構。

通過對比分析數(shù)值模型、物理模型的試驗結果發(fā)現(xiàn),各波向、各重現(xiàn)期下的物理模型、數(shù)值模型在各測點的波高大小吻合良好。絕大部分工況的最大相對誤差都在50%以下,且最大相對誤差較大的工況都出現(xiàn)在小波高測點處,這些測點波高的絕對誤差值并不明顯。同樣地,絕大部分工況的平均相對誤差都在±10%以內,只有2組工況的平均相對誤差達到了-43.30%和-40.98%,但這是由于物理模型的強非線性作用所致。圖3—5列出了典型的數(shù)值模型、物理模型波高驗證對比,三圖說明除了波高大小外,各測點的波高分布規(guī)律也較為吻合,數(shù)值模型驗證效果較好。圖4 SSE向,設計高水位,50年一遇波浪

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]長航道條件下波浪數(shù)學模型試驗范圍的選取[J]. 張娜,楊憲章.  港工技術. 2009(03)
[4]減少航道外波浪集聚對策研究[J]. 李思源,白志剛,王廣聚.  海洋技術. 2002(03)
[5]航道外聚集波降波措施研究[J]. 孫克俐,白志剛,周錫礽.  天津大學學報. 2002(03)
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碩士論文
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[2]航道開挖后波浪場變化規(guī)律的研究[D]. 郭科.天津大學 2007
[3]航道和雙突堤條件下波浪傳播變形規(guī)律研究[D]. 劉愛珍.大連理工大學 2005



本文編號：3253399