港域波浪联合绕射反射特性试验研究(5)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】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 coefficie
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。
3.1航道区域
图10Tp=15 s,航道区域波浪扰动系数 图11Tp=18 s,航道区域波浪扰动系数Fig.10Tp= 15 s, wave disturbance coefficient of channel area Fig.11Tp=18 s, wave disturbance coefficient of channel area
由图10、图11可知,比较航道区域的扰动系数在“挪堤前”、“直立堤”、“挪堤后”3种工况下基本上没有什么变化,这是由于多向波的方向分布宽度较宽,老防波堤的反射对航道区域的影响较小的缘故,航道区域测点的波浪主要由波浪绕射产生。
3.2防波堤后侧
图12Tp=15 s,防波堤后侧波浪扰动系数 图13Tp=18 s,防波堤后侧波浪扰动系数Fig.12Tp=15 s, wave disturbance coefficient of breakwater rear side Fig.13Tp=18 s, wave disturbance coefficient of breakwater rear side
对比分析图12、图13可知,在主波向D、周期Tp均相同时,防波堤后侧的扰动系数在“挪堤前”、“直立堤”、“挪堤后”3种工况下基本上呈现出“直立堤”>“挪堤后”>“挪堤前”的规律。这是由于防波堤后方测点受防波堤掩护效果较好,波浪绕射作用与老防波堤的反射作用相比并不占主导地位,此处波浪受主要老堤反射作用。显而易见的是,“直立堤”的反射系数最大,基本上可达1.0;“挪堤后”由于防波堤更靠近港域且波浪破碎更少,故而反射系数其次;“挪堤前”由于波浪破碎且离港域较远,反射系数最小。反射系数越大则意味着波浪反射作用越强,对于反射作用占主导的测点,反射作用越强,波高越大,扰动系数则越大。
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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