砾石堤坝和多孔方型鱼礁消浪护滩的试验研究——以北戴河西海滩为例          下载免费PDF全文

杨立鹏  杨少鹏  张芝永  朱金龙  拾兵 《海岸工程》2022,41(3):223-232

本文通过物理模型试验,研究了砾石堤坝、多孔方型鱼礁、堤坝+鱼礁等不同防护措施对岸滩的保护作用。通过测量不同防护措施的波浪透射系数、输沙率、水下坡度角及床面地形变化,并与无防护措施的工况进行对比,结果发现：不同试验条件下堤坝+鱼礁工况的透射系数仅为0.21～0.36,对波浪具有显著的消减作用;同一水位不同防护措施下的输沙率由大变小依次为：堤坝、堤坝+鱼礁、无工程、鱼礁;堤坝迎浪面的水下坡度角随极限波高呈现先增大、后减小的趋势,堤坝工况的水下坡度角约是堤坝+鱼礁工况的2～4倍;对于近岸的地形恢复,堤坝+鱼礁工况的效果比较明显,且对岸滩附近的侵蚀较少。堤坝+鱼礁的防护措施可明显减小波浪的透射系数,增加向岸输沙率,对恢复近岸地形、保护岸滩有显著作用。  相似文献   

工程海域波浪特征分析方法比较     

王科华  任赵飞  周智鹏  李伟仪 《海洋工程》2022,40(3):149-158

通过选取两个典型海外工程项目案例,分别采用波浪特征参数法和波浪谱法对工程海域波浪条件进行分析,并比较这两种方法在作业波浪条件、波浪特征认知程度上的差异,以及对海港水域平面布置产生的影响。对于波浪能量在频域及方向上存在多峰谱情况的海域,基于全谱的波浪特征参数系列数据有可能出现以下两种情况:1)主峰波向掩盖次峰波向;2)主峰波向错配次峰周期。对于上述两种情况,若仅采用波浪特征参数法对工程海域作业波浪条件进行分析,并指导海港水域平面布置,则极可能忽略或误判个别敏感波向、关键频域段的部分波浪能量,从而误导设计,为后续项目运营埋下隐患。对于以上情形,宜采用波浪谱法深入分析工程海域波浪能量在整个频域及各个方向上的详细分布及构成,并对关键波向、关键频域段的波浪能量进行量化,评估其对海港水域平面布置的影响,从而最大程度地避免由于波浪输入条件误判带来的风险。  相似文献   

斜坡堤护面块体安放过程及稳定性数值模拟     

李绍武  王家汉  柳叶 《海洋工程》2022,40(2):1-14,66

利用基于光滑粒子流体动力学(SPH)数值方法的开源软件DualSPHysics进行数值试验,模拟斜坡式防波堤上扭王字护面块体的安放过程,研究护面块体的稳定性。首先以DualSPHysics为平台开发了护面块体的安放功能模块,并对护面块体的安放效果进行评价,实现了按指定安放密度进行块体安放。块体安放完成后,在数值波浪水槽中研究护面块体在规则波作用下的运动及受力响应,并分析护面块体失稳的典型形式和失稳标准,通过系统化的参数分析,探讨波浪要素及块体安放等因素对块体稳定性的影响。结果表明,扭王字块体稳定性系数的取值范围为21.64~26.20,是规范推荐值的1.5倍左右。块体鼻轴方向的相对位置主要影响单个块体的上举脱出失稳,鼻轴方向在坡面上赤平投影图越分散,护面块体层整体上越稳定。坡面坡度变缓时,护面块体层整体下滑趋势减弱,但更易发生上举脱出失稳;单个块体缺失会加大周围块体的上举失稳概率。  相似文献   

半潮堤前的反射形态与时均流速场分析     

徐展  王文进  蒋学炼  杨伟超  刘俊涛 《海洋工程》2022,40(3):75-82

采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。  相似文献   

环抱式防波堤口门航道横流三维特性研究          下载免费PDF全文

张玮  李泽  刘燃  钱伟 《海洋工程》2014,32(1):91-98

环抱式防波堤口门易出现较大横流,且三维特性明显。针对连云港主港区深水航道,建立三维潮流数学模型,并用现场航槽实测资料进行验证,在此基础上计算分析了不同潮差条件下口门段进港航道横流的三维特性。研究结果表明:最大横流约出现在高潮位前1.5 h,自表层至底层相继出现,且表、底层出现时刻仅相差0.5 h;因航道边坡较小,最大横流时未见水流分离现象,航槽底部没有反向流;各层最大横流值均与涨潮潮差有关,且相关程度高;航道内最大横流垂向分布梯度随潮差增加略有增大。  相似文献   

圆弧板透空式防波堤消波性能试验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

潘春昌  王国玉  任冰  王永学 《海洋工程》2014,32(4):33-40

提出了一种由多层圆弧板组成的新型透空式防波堤结构,并对其在二维规则波浪作用下的消波性能进行了物理模型试验研究。在不同入射波高条件下,对圆弧板和水平板透空结构的消波性能进行了比较分析,探讨了圆弧板间距和层数对圆弧板透空式结构消波性能的影响。研究结果表明,圆弧板透空式结构的消波效果优于水平板式透空结构,在相对宽度为0.2时,可以使透射系数达0.5以下。随着圆弧板间距从0.15 m减小到0.05 m时,消波效果逐步提升,而圆弧板的层数对结构的消波性能也有一定影响。  相似文献   

基于PIV技术不同形式防波堤周围涡旋场特性研究(英文)     

郄禄文  夏乾  张翔  蒋学炼 《海洋通报(英文版)》2014,(2)

深水防波堤周围流场存在复杂的紊动变化,防波堤较容易发生失效破坏。本文利用PIV技术,基于模型实验,对规则波作用下防波堤周围的速度流场及其涡流特性进行了实验研究,获得了规则波流场的瞬时速度分布。通过对不同型式防波堤在不同的水力条件下的波浪流场实验数据的分析,定量地研究了防波堤堤身水域的涡旋流场的水力特性。  相似文献   

Estimation of poromechanical and thermal conductivity properties of unsaturated isotropically microcracked cement pastes     

Benoît Bary 《国际地质力学数值与分析法杂志》2011,35(14):1560-1586

  相似文献   

Time‐scale analysis in unsaturated porous media under external wave loads     

Heng Xiao  Yin Lu Young  Jean H. Prévost 《国际地质力学数值与分析法杂志》2010,34(18):1935-1959

Extreme waves caused by tsunamis and storm surges can lead to soil failures in the near‐shore region, which may have severe impact on coastal environments and communities. Multiphase flows in deformable porous media involve several coupled processes and multiple time scales, which are challenging for numerical simulations. The objective of this study is to investigate the roles of the various processes and their interactions in multiphase flows in unsaturated soils under external wave loading, via theoretical time‐scale analysis and numerical simulations. A coupled geomechanics–multiphase flow model based on conservation laws is used. Theoretical analysis based on coupled and decoupled models demonstrates that transient and steady‐state responses are governed by pore pressure diffusion and saturation front propagation, respectively, and that the two processes are essentially decoupled. Numerical simulations suggest that the compressibility of the pore fluids and the deformation of the soil skeleton are important when the transient responses of the media are of concern, while the steady‐state responses are not sensitive to these factors. The responses obtained from the fully coupled numerical simulations are explained by a simplified time‐scale analysis based on coupled and decoupled models. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Two formulations for dynamic response of a cylindrical cavity in cross‐anisotropic porous media     

Hashem Eslami  Behrooz Gatmiri 《国际地质力学数值与分析法杂志》2010,34(4):331-356

Two formulations for calculating dynamic response of a cylindrical cavity in cross‐anisotropic porous media based on complex functions theory are presented. The basis of the method is the solution of Biot's consolidation equations in the complex plane. Employing two groups of potential functions for solid skeleton and pore fluid (each group includes three functions), the u–w formulation of Biot's equations are solved. Difference of these two solutions refers to use of two various potential functions. Equations for calculating stress, displacement and pore pressure fields of the medium are mentioned based on each two formulations. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献