引导式弧形返浪墙越浪量及波压力试验研究

摘要

海堤是保护沿海地区免遭潮、浪袭击的重要工程设施，海堤的破坏将导致严重的后果。以往大量海堤损毁事故表明：越浪是造成海堤破坏的一个重要原因。波浪大量越过堤顶，冲击堤顶和后坡，使海堤遭受破坏，从而导致巨大的经济损失。越浪量主要受堤顶高程控制，理论上讲，只要堤顶足够高，越浪是可以避免的。但是，一方面由于按照完全不允许越浪标准设计建造海堤的不经济性；同时，还有由于地基承载力不够，在地基处理条件不具备或虽经处理仍然达不到要求的情况下，堤身高度受到限制；引导式弧形返浪墙的出现则有效的解决了这一问题，大大地减小了斜坡式海堤工程量。 本文在物理模型试验的基础上，分析影响弧形返浪墙越浪量的各种参数，研究结果表明：采用弧形返浪墙可以有效减小海堤越浪量；无论是单弧型式还是双弧型式的返浪墙，越浪量都随着波陡、相对墙高、相对墙址超高、相对水深和前坡坡度m的增大而减少；单弧型返浪墙的越浪量介于两种双弧型式的返浪墙越浪量之间，综合考虑越浪量与施工难易度，单弧型返浪墙更适合在工程实际中推广。同时，在分析试验数据的基础上，提出了适用于单弧型式返浪墙越浪量的计算公式，并通过实际工程进行了初步验证。 本文还对波浪作用下弧形返浪墙的波压力的分布作了初步研究，研究结果表明：在波浪作用下，不同形式的返浪墙，其迎浪面的波压力分布也不相同。直立墙底部所受压强最大，随着波浪的爬高压强不断减小；弧形返浪墙底部所受压强比直立墙要小，顶部由于挑流，所受压强比直立墙要大；R<,1>＞R<,2>的双弧返浪墙，顶部承受的压强比底部要大，R<,1>＜R<,2>的双弧返浪墙则相反，单弧返浪墙上下半弧承受的压强相当。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文研究背景

1.2斜坡堤上平均越浪研究现状

1.2.1 Owen研究方法

1.2.2 Van der Meer研究方法

1.2.3 Ahrens and Ward研究方法

1.2.4国内规范

1.3本文的主要工作

第二章试验概况

2.1越浪量试验

2.1.1模型设计

2.1.2试验断面模型制作

2.1.3设备仪器

2.1.4试验方法和组次安排

2.2波压力分布试验

第三章越浪量试验研究

3.1试验结果分析

3.1.1越浪量的无因次化

3.1.2不同波陡的影响

3.1.3不同相对墙高的影响

3.1.4不同相对墙趾超高的影响

3.1.5不同相对水深的影响

3.1.6不同前坡坡度的影响

3.1.7不同护面形式的影响

3.1.8不同弧面形式对越浪量的影响

3.1.9讨论

3.2单弧形返浪墙越浪量计算公式的推求

3.2.1公式推求方法

3.2.2返浪墙墙高的影响

3.2.3平台超高对越浪量的影响

3.2.4波陡对越浪量的影响

3.2.5相对水深对越浪量的影响

3.2.6前坡坡度对越浪量的影响

3.2.7糙渗对越浪量的影响

3.3单弧形返浪墙越浪量计算公式

3.4越浪量系数的计算与讨论

3.5公式应用

3.6本章小结

第四章波压力分布试验研究

4.1试验模型

4.1.1断面模型

4.1.2水深和波浪要素

4.2试验数据处理

4.3试验结果分析

4.3.1波浪作用下返浪墙所受压强随时间的变化关系

4.3.2返浪墙迎浪面压强分布

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

附录

致谢