新型带反浪弧浮箱式防波堤消浪特性的数值和试验研究
2021-02-25王晓亮陈永焜王兴刚
水道港口 2021年5期
王晓亮,陈永焜,刘 勇,王兴刚
(1.中国海洋大学 工程学院,青岛 266000;2.南京水利科学研究院,南京 210024)
防波堤对于抵御外海波浪,保证港池内水域平稳、保护海岸基础设施等具有重要作用。传统型式的防波堤可以很好地掩护堤后水域,但是面临着工程造价高、施工难度较大等问题。近年来,浮式防波堤由于具有对地基承载力要求低,造价较低、施工与拆除方便以及有利于水体交换等优点,引起广泛关注。
许多学者针对浮式防波堤的水动力特性开展了深入研究。Rahman等[1]基于VOF法建立了浮式防波堤在波浪作用下的非线性动力学模型,对垂直和倾斜锚固时的系泊力进行了数值计算,并通过物理模型试验进行了验证,发现所建立的数值模型能较好地模拟浮体的水动力特性和系泊力。Zhao等[2]基于CIP方法建立了极端波浪与浮体相互作用的数值模型,通过系列物理模型试验验证了该数值模型,并系统分析了越浪对浮体运动的影响。Ren等[3]通过SPH方法将不同吃水深度浮体的数值模拟结果与相应固定结构的数值模拟结果进行比较,系统分析了浮体的相对长度和密度对浮体水动力特性的影响。杨会利等[4]通过物理模型试验研究了规则波作用下新型应急型浮式防波堤结构的消浪效果,结果表明透射系数随着相对宽度、波陡及相对水深的增大而减小。Christensen等[5]通过物理模型试验研究了浮箱、带有翼板浮箱和带翼板与多孔介质浮箱等三种浮式防波堤的运动阻尼,研究发现:翼板可以有效抑制浮式防波堤的运动响应,带翼板和多孔介质浮箱可以有效降低波浪反射和透射。……
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