堤防新型防浪预制块护坡设计及其消浪效果模型试验研究

摘要

堤防工程是我国湖区主要的防洪工程措施，堤防工程的安全问题直接关系到防洪工程的成败以及湖区居民的生命财产安全，而堤防防护是保障堤防工程安全的重要措施，其中堤防护坡便是堤防防护中不可或缺的重要一环。
　　本课题来源于江西省水利厅科技项目《鄱阳湖区堤防防浪预制块护坡及其消浪效果研究》。由于长期受到长江流域洪水的影响，洪涝灾害的频发已经严重威胁到鄱阳湖区以及周边地区的居民生活和经济建设。由于修缮时间较早，相关防洪标准低，以及施工技术的限制，堤防工程日益老旧，发生事故的概率也在逐年增加。鄱阳湖区重点堤防工程重新加固建设刻不容缓。为解决目前湖区堤防工程存在的问题，本文从湖区堤防预制块护坡方面入手，主要研究内容及结论如下：
　　（1）本文首先从风浪形成机理与要素出发，通过阅读相关文献资料，系统的了解了风浪形成的影响因素，分析了波浪与堤坡作用的机理。
　　（2）通过对波浪爬高影响因素的分析，以及对现有防浪护坡体型及消浪效果调研，并结合湖区堤防的实际情况，有针对性的设计出了三种新型防浪消能混凝土预制块护坡体型。
　　（3）基于重力相似准则设计并进行了防浪消能预制块护坡波浪爬高对比模型试验，并对实验数据进行了系统的分析和总结。通过与传统光面预制块护坡的波浪爬高试验对比得出，此三种新型堤防混凝土预制块护坡体型的消浪效果均明显优于传统光面预制块护坡。
　　这三种新型预制块护坡体型的设计对湖区堤防除险加固工程具有一定的科研参考价值及工程实践意义。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 湖区风浪要素计算理论研究进展

1.2.2 堤防防浪护坡消浪研究进展

1.3 本文研究的主要内容

第二章 波浪爬高影响因素分析及堤防护坡类型调研

2.1 波浪爬高影响因素分析

2.1.1 波浪爬高概述

2.1.2 波浪对堤防的作用机理

2.1.3 波浪爬高计算公式

2.4.4 波浪爬高影响因素

2.2 常规堤防护坡类型

2.2.1 预制块护坡

2.2.2 生态护坡

2.3 常规堤防护坡防浪效果调研分析

2.4 鄱阳湖区堤防护坡现场调研

2.5 本章小结

第三章 防浪预制块护坡体型设计

3.1 凹槽嵌固式正六边形混凝土预制块体型

3.2 Z字形混凝土预制块护坡

3.3 嵌固式四边形空心预制块护坡

3.4 排水反滤设计

3.5 本章小结

第四章 防浪预制块护坡消浪效果的模型试验

4.1 模型试验相似原理

4.1.1 流动相似

4.1.2 一般相似准则

4.1.3 重力相似准则

4.2 模型设计

4.2.1 模型相似参数的选定

4.2.2 模型试验设计与测点布置

4.2.3 模型试验装置及仪器设备

4.3 防浪预制块护坡波浪爬高试验结果及分析

4.3.1 实验工况

4.3.2 光面预制块护坡波浪爬高模型试验及结果分析

4.3.3 凹槽嵌固式正六边形预制块护坡消浪模型试验及结果分析

4.3.4 Z字形预制块护坡消浪模型试验及结果分析

4.3.5 嵌固式四边形制块护坡波浪爬高模型试验及结果分析

4.3.6 各体型预制块护坡波浪爬高模型试验及对比分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献