海港工程疏浚对波浪传播的影响
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摘要
针对海港工程疏浚边界处大角度入射波浪的显著折射和类似"全反射"现象,及其可能对航道、防波堤及港内不同位置产生的不利影响,采用Boussinesq方程建立典型数学模型,并对相关控制性试验要素进行无量纲处理,试验得出不同条件下的波浪场分布及各要素的影响规律。结果显示,各类影响要素中,入射波高-水深比、海底坡度、入射角对最大波高值及波能聚集位置的影响相对显著。
Significant effect of refraction and similar total internal reflection occurs on harbor dredging border when the angle of incidence of wave is large,which may affect navigation channel,breakwater and different position in harbor area. We use the Boussinesq equation to establish a typical numerical model of the process, and nondimensionalize the relevant controlling parameters. The simulation obtains the wave distribution under different conditions,and derives the regular pattern of the effects of different parameters.The results show that among various influencing parameters, the ratio of incident wave height and water depth, the bottom slope and the angle of incidence have the relatively significant impact on the maximum wave height and distribution of wave energy accumulation.
Significant effect of refraction and similar total internal reflection occurs on harbor dredging border when the angle of incidence of wave is large,which may affect navigation channel,breakwater and different position in harbor area. We use the Boussinesq equation to establish a typical numerical model of the process, and nondimensionalize the relevant controlling parameters. The simulation obtains the wave distribution under different conditions,and derives the regular pattern of the effects of different parameters.The results show that among various influencing parameters, the ratio of incident wave height and water depth, the bottom slope and the angle of incidence have the relatively significant impact on the maximum wave height and distribution of wave energy accumulation.
引文
[1]交通部第一航务工程勘察设计院.海港工程设计手册(上册)[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]ZWAMBORN J A,GRIEVE G.Wave attenuation and concentration associated with harbour approach channels[J].Coastal engineering,1974,120:2068-2085.
[3]赵智邦.关于航道对波浪的作用[J].港工技术,1992(1):1-4+18.
[4]李玉成,孙昭晨,滕斌,等.改善由航道作用使防波堤前波况异常的数值研究[J].海洋通报,1995,14(2):48-56.
[5]左其华,杨正己.航槽对不同入射角波浪传播的影响[J].水运工程,1996(1):1-8.
[6]吴达开.小迎浪角时长直航道对波浪传播与变形影响的数值研究[J].水运工程,1997(1):3-13.
[7]张永刚,李玉成.应用Boussinesq方程对由航道开挖所造成水深变化对波浪传播所产生的异常波况的数值研究[J].海岸工程,1997,16(1):7-17.
[8]龙文,陶建华.航道与港池对港区波浪场的影响及珠海港台风浪破坏护岸的分析[J].中国港湾建设,2000(4):39-41+46.
[9]赵智帮,刘子琪,孙精石,等.深水航道对波浪传播影响规律的研究[J].中国港湾建设,2001(6):9-15.
[10]高峰,陈汉宝,刘海源,等.改善进港航道引起港内波能聚集问题的研究[J].水道港口,2007(3):188-193.
[11]柳淑学,俞聿修.开挖航道对波浪传播的影响[C]中国土木工程学会港口工程分会.港口工程分会技术交流文集.北京:人民交通出版社,2005:116-125.
[12]庞红犁,安哲,邵兰竹.复合折射-绕射模型在深水航道对波浪传播影响规律研究中的应用[C]朱德祥,周连第,刘桦,等.第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集.北京:海洋出版社,2008:885-890.
[13]赵海涛,张亦飞,郝春玲,等.应用SWAN模型分析航道对波浪传播的影响[J].海洋学研究,2008(3):44-52.
[14]陈汉宝,孙精石.航道引起波能集中现象的试验研究[J].水道港口,2000(3):13-16.
[15]水燕,荣传亚,王震.天津临港工业区开挖航道对港外波浪传播的影响[J].水运工程,2010(9):31-35.
[16]刘青明,林祥,杨越,等.航道对波浪传播的影响研究[C]中国海洋工程学会.第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中).北京:海洋出版社,2011:152-156.
[17]吴月勇,陈国平,高晨晨,等.航道开挖对波浪传播影响的试验研究[J].水运工程,2017(5):92-97.
[2]ZWAMBORN J A,GRIEVE G.Wave attenuation and concentration associated with harbour approach channels[J].Coastal engineering,1974,120:2068-2085.
[3]赵智邦.关于航道对波浪的作用[J].港工技术,1992(1):1-4+18.
[4]李玉成,孙昭晨,滕斌,等.改善由航道作用使防波堤前波况异常的数值研究[J].海洋通报,1995,14(2):48-56.
[5]左其华,杨正己.航槽对不同入射角波浪传播的影响[J].水运工程,1996(1):1-8.
[6]吴达开.小迎浪角时长直航道对波浪传播与变形影响的数值研究[J].水运工程,1997(1):3-13.
[7]张永刚,李玉成.应用Boussinesq方程对由航道开挖所造成水深变化对波浪传播所产生的异常波况的数值研究[J].海岸工程,1997,16(1):7-17.
[8]龙文,陶建华.航道与港池对港区波浪场的影响及珠海港台风浪破坏护岸的分析[J].中国港湾建设,2000(4):39-41+46.
[9]赵智帮,刘子琪,孙精石,等.深水航道对波浪传播影响规律的研究[J].中国港湾建设,2001(6):9-15.
[10]高峰,陈汉宝,刘海源,等.改善进港航道引起港内波能聚集问题的研究[J].水道港口,2007(3):188-193.
[11]柳淑学,俞聿修.开挖航道对波浪传播的影响[C]中国土木工程学会港口工程分会.港口工程分会技术交流文集.北京:人民交通出版社,2005:116-125.
[12]庞红犁,安哲,邵兰竹.复合折射-绕射模型在深水航道对波浪传播影响规律研究中的应用[C]朱德祥,周连第,刘桦,等.第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集.北京:海洋出版社,2008:885-890.
[13]赵海涛,张亦飞,郝春玲,等.应用SWAN模型分析航道对波浪传播的影响[J].海洋学研究,2008(3):44-52.
[14]陈汉宝,孙精石.航道引起波能集中现象的试验研究[J].水道港口,2000(3):13-16.
[15]水燕,荣传亚,王震.天津临港工业区开挖航道对港外波浪传播的影响[J].水运工程,2010(9):31-35.
[16]刘青明,林祥,杨越,等.航道对波浪传播的影响研究[C]中国海洋工程学会.第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中).北京:海洋出版社,2011:152-156.
[17]吴月勇,陈国平,高晨晨,等.航道开挖对波浪传播影响的试验研究[J].水运工程,2017(5):92-97.