不规则波作用下的港域波浪条件试验研究(5)
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【关键词】
【摘要】在试验中能够通过肉眼明显观察到老堤的波浪反射波纹向港域内传播,且由于老堤的独特走向,港域内的反射波的波向基本上与码头轴线平行,波浪反射对
在试验中能够通过肉眼明显观察到老堤的波浪反射波纹向港域内传播,且由于老堤的独特走向,港域内的反射波的波向基本上与码头轴线平行,波浪反射对港域测点波高影响较大。此外,由于防波堤后测点受防波堤掩护效果较好,波浪绕射传播到堤后的波高也较小,故而防波堤堤后测点的波高很大一部分是由老防波堤反射造成,由于多向波的方向分布宽的缘故,受老防波堤的反射影响较单向波要小,造成了防波堤后侧单向波的扰动系数较多向波大的结果。由此可见,在绕射、反射作用都较强,甚至以反射作用占主导的模型中,有可能单向波作用下的港内波高反而更大,用单向不规则波来模拟试验反而是偏安全的。在进行港内波况整体模型试验时需要根据实际的工程条件做出综合考虑,来决定是选择单向不规则波抑或多向不规则波,必要时,甚至2种波型都要进行试验以确定最佳方案。
此外,对比图3a)、3b)可知,同一个主波向下不同周期的波浪扰动系数分布曲线相差较大,这说明在掩护作用较好且受波浪反射占主导影响的区域,波周期和波向对波浪分布的影响较大。
2.3回旋水域及港域中心
T1~T5测点位于回旋水域与港域中心,这几个测点受防波堤的掩护作用良好,且距离码头前沿及防波堤均有一定距离,因此波浪受边界条件影响较小,波浪主要由外海波浪绕射和右上角的老堤反射产生且以波浪反射作用占主导。由图4可知,对于主波向分别为165°、175°的波浪,无论Tp为15 s还是18 s,基本都呈现出单向波的扰动系数大于多向波的趋势,这种规律与防波堤堤后测点的规律基本一致,差别在于港域中心区域的测点的单向波的扰动系数较多向波明显大得多。出现这种情况也是由于右上角老堤的反射波的缘故,由于回旋水域的测点距离老堤最近,受老堤的影响也最大,因此单向波的扰动系数增加也最大。同时这也验证了上文的结论,即在反射作用占主导的模型中,用单向波来模拟波浪反而是更偏安全、更合理的。
图4回旋水域及港域中心波浪扰动系数
2.4泊位前
与前3类区域的测点相比,泊位前的B1~B27共9排测点呈现出一定的周期性,每一排的测点都呈现出波浪扰动系数越远离码头越小的规律。一方面,这是由于直立式码头的反射所致,泊位前的测点波高由反射占主导,由于波高仪布置的位置不同,导致某些测点处于驻波的波节或者波腹,抑或其他位置导致同一排的测点的波高差异较大。另一方面,在试验中观察到老堤的反射波纹波向基本上与码头轴线平行,泊位前的测点受老堤的反射影响也较大,对于老堤的反射波来说越靠近码头面的测点的波高越大,这是由于越靠近码头面的测点受边壁作用影响越大。模型中,B25~B27测点已经超出码头区域,波浪反射较小,故其扰动系数较其他测点急速下降。此外,由于不同周期的扰动系数曲线明显不同,因此泊位前的波高分布对波浪周期也较为敏感。同时,图5基本上也呈现出单向波的波浪扰动系数大于多向波的规律,这与前面两类测点规律相佐。
图5泊位前波浪扰动系数
3结论
1)以绕射作用为主的掩护区域,多向不规则波的扰动系数大于单向不规则波的扰动系数,即多向波的绕射性能较单向好;波浪绕射、反射作用都十分强烈的掩护区域,多向不规则波与单向不规则波的扰动系数看不出明显的大小关系。
2)以反射作用为主的掩护良好区域,单向不规则波的扰动系数较多向不规则波的要大,且受反射作用越大的区域,单向波的扰动系数大得越多。
3)在以绕射作用为主的掩护区域,波浪分布对周期的敏感性较差;在以反射作用为主的掩护良好区域,波高分布对周期的敏感性较强。
文章来源:《反射疗法与康复医学》 网址: http://www.fslfykfyx.cn/qikandaodu/2021/0317/485.html