港口工程波浪傳播及水槽設計驗證數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、海岸工程建設中,波浪條件是影響工程平面設計、防浪建筑物型式與規(guī)模,決定工程造價和安全的重要因素,因此應對波浪傳播規(guī)律進行深入研究。波浪研究常用的手段有數(shù)值模擬和物理模型試驗,這些手段已解決了大量工程實際問題,但隨著海岸工程的深水化、大型化,出現(xiàn)了一些新的結構物型式,現(xiàn)有的研究成果與水平以及物理模擬設備等難以滿足結構設計與驗證的需求,大比尺波浪水槽應運而生。大比尺波浪水槽的設計與應用在國內屬于空白,其合理的尺度和功能設計有待研究。如何能使

2、數(shù)值模擬與物理模型試驗相互配合,更好地應用于工程實際,是需要深入研究的。本文包括以下幾方面內容:
　　 1、在查閱大量國內外文獻的基礎上,圍繞Boussinesq方程為基礎的平面二維波浪數(shù)學模型,對現(xiàn)有近岸波浪數(shù)學模型的應用與發(fā)展進行綜述。對以改進型Boussinesq方程為基礎的MIKE21 BW模型和以高階Boussinesq方程為基礎的模型進行了控制方程、數(shù)值解法、邊界處理等方面的研究分析。
　　 2、參加“山東L

3、NG天然氣碼頭波浪整體模型試驗”的實際工程研究,完成模型設計與制作、多方案試驗、數(shù)據(jù)采集與規(guī)律性分析等工作。同時,在物理模型試驗基礎上,建立平面二維波浪數(shù)學模型進行數(shù)值計算,對比計算與實測結果,以物理模型試驗成果為論證條件,對波浪入射條件和孔隙值參數(shù)設置兩個方面進行分析,并總結變化規(guī)律。
　　 3、結合交通運輸部天津水運工程科學研究院之“大比尺波浪水槽前期研究項目”中“大比尺波浪水槽特征大波模擬技術研究課題”,進行水槽設計的驗證