港域波浪联合绕射反射特性试验研究(2)
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【摘要】2 港域波浪扰动系数分布特点 本节主要是研究在工况一下港域波高扰动系数随波向(D)、周期(Tp)的变化规律。 2.1 航道区域 图2 单向不规则波,航道区域波浪
2 港域波浪扰动系数分布特点
本节主要是研究在工况一下港域波高扰动系数随波向(D)、周期(Tp)的变化规律。
2.1 航道区域
图2 单向不规则波,航道区域波浪扰动系数 图3 多向不规则波,航道区域波浪扰动系数Fig.2 Unidirectional irregular wave,wave disturbance coefficient of channel area Fig.3 Muti-directional irregular wave,wave disturbance coefficient of channel area
图2、图3给出了不规则波作用下,航道区域的波浪扰动系数随波向D、谱峰周期Tp的变化关系。由图2、图3可见,单向不规则波当波向相同时,Tp为15 s的扰动系数几乎与Tp为18 s的相同;多向不规则波当主波向相同时,呈现出扰动系数随着Tp的增大而增大的规律。这是由于多向波的方向分布较宽,该区域波浪绕射作用占主导地位,Tp越大,波浪绕射作用越强;而单向波在反射、绕射作用下波况复杂,绕射系数对Tp的敏感性较弱。
当Tp相同时,不同波向的单向波的扰动系数相差较大,这是由于航道区域测点靠近防波堤堤头部位,在175°波向下,老防波堤的反射对航道区域波浪的影响较165°的要大,因此波高对方向较为敏感。相应的多向波对波向的敏感性较差,这也是其方向分布宽度较宽,受老堤反射影响较小的缘故。
2.2 防波堤后侧
图4 单向不规则波,防波堤后侧波浪扰动系数 图5 多向不规则波,防波堤后侧波浪扰动系数Fig.4 Unidirectional irregular wave,wave disturbance coefficient of breakwater rear side Fig.5 Muti-directional irregular wave,wave disturbance coefficient of breakwater rear side
图4、图5给出的是防波堤后侧测点扰动系数随波向D、周期Tp的变化趋势图。由图可知,当主波向相同时,多向不规则波作用下的防波堤后侧的扰动系数呈现出随着Tp的增大而增大的规律,且周期相差越大,扰动系数相差越大;单向不规则波在主波向相同时,防波堤后侧的扰动系数随Tp的点据则较为散乱,基本上难以看出规律,这一规律与航道区域相类似。
防波堤后侧测点受防波堤的掩护作用较好,波浪受外海波浪绕射影响较小,此时波高主要由老防波堤的反射作用产生。这说明了在反射作用占主导的波浪绕射联合作用下,多向不规则波对周期的变化的规律性较单向不规则波明显。
2.3 港域中心
图6 单向不规则波,港域中心波浪扰动系数 图7 多向不规则波,港域中心波浪扰动系数Fig.6 Unidirectional irregular wave,wave disturbance coefficient of harbor center Fig.7 Muti-directional irregular wave,wave disturbance coefficient of harbor center
图6、图7给出的是港域中心测点的波浪扰动系数随波向D与周期Tp的变化关系,港域内测点受防波堤掩护效果良好,波浪主要由老防波堤的反射和外海波浪绕射产生,由于防波堤的良好的掩护作用,波浪绕射所占的比例较小,此处波浪由反射作用占主导。与航道区域和防波堤后侧区域规律类似,单向不规则波的扰动系数与波向与Tp的规律性较差。多向不规则波基本上呈现出当主波向相同时,扰动系数随着谱峰周期Tp的增大而增大的规律。这说明在波浪反射主导作用下,多向不规则波对周期的变化的规律性较单向不规则波明显。
此外,对于单向不规则波,在相同的Tp下,不同的波向的扰动系数相差较大,这也是由于不同的波向导致老防波堤的反射作用相差较大所致。
2.4 泊位前
图8 单向不规则波,泊位前波浪扰动系数 图9 多向不规则波,泊位前波浪扰动系数Fig.8 Unidirectional irregular wave,wave disturbance coefficient before berth Fig.9 Muti-directional irregular wave,wave disturbance coefficient before berth
观察图8可知,单向不规则波在波向相同时,看不出扰动系数随Tp的变化关系。这是由于泊位前测点受防波堤掩护效果较好,波浪主要由老堤反射作用占据主导所致,扰动系数与Tp的点据较为散乱。然而,由图9可知,多向不规则波有当主波向相同时,波浪扰动系数随着周期的增大而增大的规律,且周期相差越大,扰动系数相差越大,这一点与航道区域、防波堤后侧,港域中心的规律相类似,这也佐证了前面的结论。
3 老防波堤反射影响分析
试验中明显的发现老防波堤的反射波纹基本上平行于码头轴线向港域内传播,老堤的反射对港域波高分布的影响较大。因此有必要针对老堤的反射对港域波高的分布的影响作更加深入的研究。本节新增工况二、工况三,工况二为将老防波堤的肘部半边部分改为直立式防波堤;工况三为将老防波堤的肘部半边区域朝港域方向挪动60 m,到达-3 m等深线处。下文以“挪堤前”、“直立堤”、“挪堤后”分别代替工况一、二、三。本节所用的试验波要素仅为多向不规则波,对应于表1中的组次编号2~5。
文章来源:《反射疗法与康复医学》 网址: http://www.fslfykfyx.cn/qikandaodu/2021/0317/487.html
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