深水防波堤胸墙波浪力计算方法研究

摘要

防波堤是海岸工程中的一种重要水工建筑物,传统的防波堤型式有斜坡式、直立式和混合式。斜坡堤是防波堤常用型式之一,具有反射波浪弱,对地基承载力要求较低等优点。随着港口建设向深水发展,已出现水深超过20m防波堤,如日本的釜石港防波堤水深达到了63m。为减轻波浪越浪,通常会在斜坡堤上设置胸墙。目前,我国《海港水文规范》中斜坡堤顶部胸墙波浪力的计算方法将入射波浪在胸墙迎浪面上产生的压强按均匀分布处理,该处理方法并不符合实测情况,已有结果显示实测的波浪力大于规范的计算值。因此我国现行规范有关斜坡堤顶部胸墙波浪力的计算方法在深水防波堤设计中的适用性需进一步研究本文分析了合田公式、Francisco L.Martin等人提出的公式以及我国的《海港水文规范》(JTJ213-98)中关于计算斜坡堤胸墙波浪力的公式在深水中的适用性。通过物理模型试验测量了不同水深、不同波高的波浪在斜坡堤胸墙上产生的作用力,对比了胸墙上的波压力分布的实测结果与规范计算结果,发现二者相差10％～30％。本文根据对比分析结果和差异产生的原因对规范方法进行了改进,使其更能适合深水斜坡式防波堤胸墙波浪作用力的计算。