港口工程波浪傳播及水槽設(shè)計驗證數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、海岸工程建設(shè)中,波浪條件是影響工程平面設(shè)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(yīng)對波浪傳播規(guī)律進(jìn)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(jié)構(gòu)物型式,現(xiàn)有的研究成果與水平以及物理模擬設(shè)備等難以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計與驗證的需求,大比尺波浪水槽應(yīng)運而生。大比尺波浪水槽的設(shè)計與應(yīng)用在國內(nèi)屬于空白,其合理的尺度和功能設(shè)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(yīng)用于工程實際,是需要深入研究的。本文包括以下幾方面內(nèi)容:
　　 1、在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,圍繞Boussinesq方程為基礎(chǔ)的平面二維波浪數(shù)學(xué)模型,對現(xiàn)有近岸波浪數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行綜述。對以改進(jìn)型Boussinesq方程為基礎(chǔ)的MIKE21 BW模型和以高階Boussinesq方程為基礎(chǔ)的模型進(jìn)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(shè)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(chǔ)上,建立平面二維波浪數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值計算,對比計算與實測結(jié)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(shè)置兩個方面進(jìn)行分析,并總結(jié)變化規(guī)律。
　　 3、結(jié)合交通運輸部天津水運工程科學(xué)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(shù)研究課題”,進(jìn)行水槽設(shè)計的驗證