不规则波作用下海堤越浪量试验研究
护岸越浪量的试验研究
台相对宽度等 因子对越 浪量的影响规律 ，并将现 有公式计算越浪 量的结果与物模试验 结果进行 对比 ，研 究成 果可供类似 断
面的工程 应用参考。 关键词 ：斜坡 式 ；直立式 ；护岸 ；越 浪量
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｗｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｕ ｔ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｏ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｏ ｂ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ
ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｏｈ ａ ｔ ｏ ｆ ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ． Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｍａ ｙ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ａ ｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ．
范 围等 因素 的不同 ，各 种影 响 因素促成 了越 浪量试 验 成果之 间差别 比较 大 ，为研究成 果 的推广 带来一
定 的难度 。我 国对直立 堤越 浪量 的研究 甚少 ，得 出
的计 算公 式大 多适用 于斜坡 堤 ，因此 ，继续 开展波 浪越 浪量 问题 的研究 具有很 大 的实际意义 。 本 文 利用 多个 护 岸 结 构 断 面 的物 理 模 型 实 验
ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｏ ｖ ｅ ｔ ｒ ｏ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ
斜向和多向不规则波在斜坡堤上的单波越浪量的实验研究
块体 护面 ， 前者 共有 三 个 坡 比（ １：３ １： ， ， ２ １：１ ５ ．，
图 ｌ）后者 只有 一个坡 比（ １５ 图 ｌ ） ａ目 ： 等 学 校博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 资 助 项 目（０ ３ １ １０ ） 高 ２ ００ ４ ０ ２ ．
小 ， 以工 程设计 中通 常 要选 择 某 个 累积 概 率很 小 所 （ ０ ０ １ 的单 波 越 浪量 来 作 为 设 计 值． 如 ．０） 由于 越 浪
收 稿 日期 ：０ ６０ — ７ 修 订 日期 ： ０ ６ １ —Ｏ ２０ —７１ ； ２ ０ — ０３ ．
实验共 设置 了一 个 堤 顶 宽度 （ ． ４ｍ） 两 个 堤 ０ １ 、 顶高 度 （ ． ８ ． ６ｍ） 三 个 水 深 （ ． ０ ． ６ ， ０ ５ ，０ ５ 、 ０ ４ ，０ ４ ６ ０ ４ ５ｍ） ． ８ 以及 两种 护 面 形式 ： 凝 土 护 面 和扭 工 字 混
作 者 简 介 ： 晓 亮 （９ ９ ）男 ， 宁 省 抚 顺 市 人 ， 士 生 ， 究 方 向 为 不规 则 波 越 浪 量 的 研 究 ． — ｉ ｌｌ ｓｕ ｅ ｔｄｕ．ｄ ．ｎ 李 １ ７一 ， 辽 博 研 Ｅ ｍａ ： ｘ＠ ｔｄ ｎ． ｌｔｅｕ ｃ ｌ
维普资讯
ｌ 引 言
出于经 济 和安全 等 因素 的考 虑现 在 国 内外对海 岸建 筑物 多按 允许 发 生 越 浪 的标 准 来 进 行设 计 ， 越
的机 理 十分复 杂 ， 现有 的估 算 越 浪 量 的 方法 几 乎 都 是基 于物 理模 型实 验 的结果 ． Ｓ ｕ等 提 出不 规 则 波 单 波 越 浪 量 的概 率 分 布 符合 Ｗｅｂ ｌ分 布 ， ｉｕ １ 之后 该 结 论 又 被 不 同 的 实验 研 究ｌ ２ 所证 实． Ｗｅｂ ｌ分 布 函数 为基 础通 过进 行 。 以 ｉｕ１
不规则波作用下波浪爬高计算方法
ｔ ｕ ｙ ｓ ｒ ｅａ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ． ｈ ｓｍａ ｅ ｖ ｓａ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅｆ ｒｔ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｉ ｎ ｈ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ａ ｅｒ ｎ—ｐ ｏ ｌ ｕ ｖ ； ｌ— ｌｐ ｙ ｗ ｒ ：ｗ ｖ — ； ｂｉ ｅｗａ ｅ ｍｕｔ — ｏ ｅ ｕ ｕ ｑ ｉｓ
（． 海 大 学 交通 学 院 海岸 灾 害 与 防护 教 育部 重点 实验 室 ， 江 苏 南京 ２０ ９ ： １河 １０ ８ ２ 浙 江 省 水 利 水 电勘 察 设 计 研 究 院 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ０ ） ． １０ ２
摘 要 ：通 过 物 理 模 型 试 验 ，研 究 了不 规 则 波 作 用 下光 滑 不 透 水 单 坡 和 复 坡 上 的 波 浪 爬 高 ，分析 了主要 影 响 因 素波 陡 、坡 度 、波 浪入 射 角 、平 台 宽 度 和 高程 对 波 浪 爬 高 的 影 响 规律 ，得 到 了海 堤 结 构 波 浪爬 高 的 计 算 公 式 及 其 不 同 累积 率换 算 关 系 ， 并提 出 了多级 平 台 海堤 断 面 波 浪 爬 高计 算 方 法 ， 可 适 用 于 复 杂 海 堤 断 面 的爬 高 计 算 ，与 ４ ０多 个 实 际 工 程 的 模 型 试 验 结 果 对 比 ，具 有 较 好 的计 算 精 度 ，可 供 工 程 设 计 参 考 。
关 键 词 ：波 浪 爬 高 ；斜 向波 ；复 坡
中 图分 类 号 ：Ｔ ． ５ Ｖ ｌ９ ３２
文献 标 志码 ：Ａ
文 章 编 号 ： ｌ０ — ９ ２ ２ ）２ ０ ２ — ８ ２ ４ ７ （０ ０ — ０ ３ ０ ０ ｌ ０
Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ｆｗａ ｅ ｒ ｎ－ ｌ ｕｌ ｔｏ ｏ ｖ ｕ ｕｐ ｕｎｄ ｒｔ ｒ ｅ ｕ ａ ｖ ｃ ｉ ｎ ｅ ｈｅｉ ｒ ｇ ｌ ｒｗａ ｅａ ｔｏ
浙江科学技术进步奖公示内容
浙江省科学技术进步奖公示内容
（2018年度）
一、项目名称及简介
推荐号：奖励类别：
二、第三方评价
三、推广应用情况、经济效益和社会效益1．完成单位应用情况和直接经济效益（单位：万元）
2．推广应用情况和经济效益（非完成单位）
3.社会效益和间接经济效益（限600字）
所学专业水工建筑力学现从事专业土木（水利）工程
所学专业港口及航道工程专业现从事专业港口及航道工程专业
理
所学专业水利水电工程现从事专业水利工程建设
所学专业水利工程/岩土工程现从事专业水利工程、岩土工程
所学专业水工现从事专业水工
所学专业港口、海岸及近海工程现从事专业港口、海岸及近海工程
所学专业港口海岸及近海工程现从事专业水利工程科研及设计工作
长（主持）
经理
所学专业水利水电工程现从事专业水利水电工程管理
所学专业工程管理现从事专业水利工程施工
2日
所学专业船舶设计与制造现从事专业港口、海岸及近海工程
所学专业岩土工程现从事专业土木工程
五、完成单位合作情况说明
浙江水利水电学院
六、主要完成单位情况表
负责承担波浪动力数值模拟研究、海堤砌石护面结构破坏型式与机理分析，现
六、主要完成单位情况表
七、主要知识产权证明目录（不超过12项）多功能防波堤
八、代表性论文专著目录（不超过10项）。
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
前言 不规则波对直墙式建筑物的作用 不规则波对斜坡式建筑物的作用 不规则波对桩基和墩柱的作用 离岸式高桩码头面板底部波浪浮托力 结论
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
0、前言
随着海洋工程的发展，需要在海边和海中建设各种不同的
建筑物。波浪力是这类工程的一个重要的外荷载。对于规则
详见1.2节。
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
2、不规则波对斜坡式建筑物的作用
但平均越浪量无法对越浪的短期效应作出恰当的反映， 目前已有相关报道在一些游人较多的海滨和海堤后侧建 有公路的地区每年都会发生越浪袭击游人和过往车辆的 事件。这些危险事件是由少数大波产生的越浪引起的， 因此对单个波浪产生的越浪量进行研究十分必要。
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
3、不规则波对桩基和墩柱的作用
作用于柱体全断面上与波向平行的正向力由速度分力和惯性 分力组成，工程上可按海港水文规范计算，与波的因素相关的
是波长，波高和周期。对于不规则波浪，在一个波列中的各个
波浪的波高和周期都是变化的。工程上常用某种特征波高及其 相应的周期来代表一个不规则波列。
4、离岸式高桩码头面板底部波浪浮托力
波浪在高桩码头下传播的过程中，将会对码头面板等上 部结构产生严重的冲击。根据海港水文规范（JTS 145-22013），对于高桩码头面板底部的波浪浮托力，应计算各
计算水位下可能出现的最大总浮托力和对应的均布压强、最
大冲击压强和对应的冲击总力。正向不规则波作用下，高桩 码头面板底部纵向单位长度上的波浪最大总浮托力及其对应
介绍。
不规则波对不同建筑物的作用浅谈
大亚湾石化海堤波浪越浪量及稳定性物理模型试验研究
一
期为 １ ０ ０年 一遇 。 ２ ． ２ 断 面形 式
一 施一
试 验 采用 Ａ、Ｂ １ 、Ｂ ２ 、Ｃ类 海 堤断 面形式 。 ２ ． ３ 试验 输入 波浪要 素 物模试 验 的堤前 设 计 波 浪要 素 采 用 数 学模 型－ ２ 相 关 的计 算 成 果 作 为 输 入 波 浪 条 件 ，具 体 波 浪 要 素 见
表２ 。
表２ Ａ、Ｂ 、 Ｃ三 类海 堤 断面 试 验 采 用 的 波 浪 要 素
大亚湾 为 内陆海 湾 ，湾 口宽 约 为 １ ５ ｋ ｍ，湾 内 中 部南北 向排 列众 多大 小 岛屿 （ 习 称 中央 列 岛 ） ，将 大 亚 湾分成 东 、西两部 分 ，中央 列 岛 以 西称 西 大亚 湾 ，以
—
２ 试 验研 Байду номын сангаас方 案
２ ０ ０ １ ） ］ ，综 合 考 虑 试 验 场 地 条 件 、有 效 段 长 度 、
２ ． １ 试验水 位及 波浪 重现期
参照《 广东省海堤工程设计导则》 提 供 的位于 大亚 湾 Ｅ ｌ 港 口站 （ １ １ ４ 。 ５ ４ ，２ ２ 。 ３ ４ ） 各频率设计水位 ， 经换算高程后得到如下试验水位（ 黄海基面） ： ２ ． ７ ５ ｍ（ １ ０ ０年一 遇高潮 位 ） ；２ ． ５ ８ ｍ（ ５ ０年一 遇
・
１ ５・
２ ０ １ ４年 ３月
第 ３期
广 东水 利水 电
Ｎ ０ ． ３ Ｍａ ｒ ．２ ０ １ ４
消波 带 ，消波 带 由消 波 滤 网及 消 浪 缓 坡 组 成 ，其 消 波
性能 良好 。 ３ ． ２ 模 型设计 与制 作
Ｊ Ｏ Ｎ Ｓ ＷＡ Ｐ谱 为 目标 谱 ，率定 的波 浪要 素值 与 目标值 偏
斜向和多向不规则波在斜坡堤上越浪量的研究的开题报告
斜向和多向不规则波在斜坡堤上越浪量的研究的开题报告题目：斜向和多向不规则波在斜坡堤上越浪量的研究摘要：斜向和多向不规则波是海洋中常见的波浪形式，其在海岸工程和船舶工程中的作用十分显著。
本文将通过实验的方法，研究斜向和多向不规则波在斜坡堤上的波浪量，以期为海洋工程领域的相关设计提供有效的数据支持。
关键词：斜向波、多向波、不规则波、波浪量、斜坡堤1.研究背景海岸工程和船舶工程中，波浪的特性和波浪量是设计和工程施工过程中必须考虑的重要因素。
而不规则波则是海洋中常见的波浪形式，其能给海岸线和海上构筑物带来很大的冲击力和摩擦力，极大地影响海岸工程和船舶运行的安全性。
因此，对于不规则波的研究成为了海洋工程领域的热点之一。
而斜坡堤作为一种常用的海岸工程结构，其与海浪的相互作用也备受关注。
斜坡堤上不同波浪形态的波浪量对于斜坡堤的稳定性和工程设计都有重要影响。
因此，探究斜向和多向不规则波对斜坡堤的波浪量的影响，对于提高海岸工程和航运的安全性和可靠性有重要的意义。
2.研究目的本文旨在通过实验方法，研究斜向和多向不规则波在斜坡堤上的波浪量及其变化规律。
通过在实验过程中改变波浪的入射方向、波高等参数，获取不同条件下的波浪量数据，并进行分析和处理，得出斜向和多向不规则波对斜坡堤波浪量的影响规律，为海洋工程的相关设计提供参考数据。
3.研究内容本文的研究内容主要包括以下几部分：（1）斜向和多向不规则波的基本概念和特性。
（2）斜坡堤结构的基本概念和特性，以及其与波浪的相互作用。
（3）实验设计：确定实验参数，包括斜坡角度、波高、波浪入射方向等，设计实验方案。
（4）实验过程记录和数据分析：在实验过程中，记录不同条件下的波浪量数据，并进行分析和处理。
（5）结果展示和讨论：根据实验结果，分析斜向和多向不规则波对斜坡堤波浪量的影响规律，并探究其原因。
（6）结论：总结研究结果，得出结论，并展望今后可能的研究方向。
4.研究方法本研究采用实验方法，通过在水槽中放置斜坡堤，测量不同角度、不同波高、不同入射方向的斜向和多向不规则波在斜坡堤上的波浪量，并对数据进行分析和处理。
斜向和多向不规则波在斜坡堤上的平均越浪量的试验研究
到 了
—
象． 有 的越 浪量 计 算 公式 中［ 些 使 用 了平 均 周 已 有
称“ 小角 度斜 向增 加” ， 于这 一点 本文 也将 通过 试 ）对
验 进行 探究 ．
近几年 国外 的研 究者 还提 出用 单波 最 大越浪 量 和越 浪速率 等 变量 来 表 示越 浪影 响． 次试 验 对 单 此
个 波 的越 浪量 也进行 了测量．
和堤 后生 产活 动 的正 常 进 行． 去 常 按不 允 许 越 浪 过 来确 定堤 高 ， 这样 堤 要 建得 相 当高 ， 经 济 ， 不 因此 有 些 研 究 建议 按 允许 越 浪 量来 设 计 海 堤 ， 以降低 堤 高 和工 程造 价． 国新 版 《 港 水 文 规 范 》２首次 对 我 海 ［ 斜 坡堤 堤顶 越浪 量给 出 了计算方 法．
在试验 中发 现 了斜 坡 堤 上 小 角度 （ ０ 左 右 ） 向入 １。 斜
射的单 向波 能产 生 比正 向波 更 大 的越 浪 量 （ 文 简 下
收 疆 日期 ：２ ０ － ３ ２ ；修 订 日期 ：２ ０ － ６ １ ． ０ ６０ － ８ ０ ６０ － ７
本文 所考 察 的影响 因素 已在 表 １中用 黑 体字标
一
２ 影 响 越 浪 量 的 因素 分 析
波 浪在 斜 坡 堤 上 的越 浪 量 主要 受 堤 的形 状 、 堤 坡护 面形 式和 入射 波 的特 征 所 影 响 ， １列 出 了通 表
般情 况下 用控制 平 均越浪 量来 表示 越 浪 的影
不规则波作用下的泊位长周期波浪试验研究
Ｈｍ０为 Ｊ谱 的 零 阶 矩 波 高，其 中 Ｈｍ０ ＝ ４
波型
槡ｍ０，ｍ０为谱密度 Ｓ（ｆ）与频率 ｆ的积分。
试 验 中，待 波 浪 传 播 至 泊 位 后 方 开 始 数 据
采集，每组试验采集数据 ２次，频谱分析后
取 平 均 波 高 作 为 试 验 结 果，试 验 中 发 现 两
次波高均相差不大，造波机复现效果较好。
（２）单向波。
图 ６ 波浪组次⑤，泊位前长周期波高分布 Ｆｉｇ．６Ｗａｖｅｇｒｏｕｐ⑤，ｌｏｎｇｐｅｒｉｏｄｗａｖｅｈｅｉｇｈｔ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｂｅｆｏｒｅｂｅｒｔｈ
图 ６、图 ７、图 ８分别给出了三组单向波作用下，泊位 处各测点在两组旧防波堤工况时的长波波高。同多向 波相类似的是，单向波的长波波高也明显体现出“挪堤” 工况 ＞“不挪堤”工况的规律。同样地，图中长波波高总 体呈交错式分 布，波 高 大 值 点 出 现 的 位 置 随 机，且 这 些 大值点的“挪堤”工况波高远大于“不挪堤”工况。
③
０．９ １．７９ １８ １６５° 挪堤
直立堤
不挪堤
④
０．９ １．７９ １８ １７５° 挪堤直Fra bibliotek堤不挪堤
⑤
０．９ １．７９ １５ １６５°
挪堤
为直立堤（挪堤前），以下分别以“不挪堤”、
⑥
０．９ １．７９ １５ １７５° 不挪堤
“挪堤”、“直立堤”工况来简称。通过波浪
⑦
０．９ １．７９ １８ １６５° 不挪堤
浪港池中进行，港池中装有珠江水 利科学研究院制造的 Ｌ型造波机， 波高数据采用 ＬＧ１型浪高水位传
图 １ 模型布置图 Ｆｉｇ．１Ｍｏｄｅｌｌａｙｏｕｔ
感器采集。试验波浪同时采用单向和多向不规则波，多向不规则波方向谱函数 Ｓ（ｆ，β）为
《水道港口》第40卷(2019年1-6期)总目次
２０１９年 １２月
水 道 港 口
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒｗａｙａｎｄＨａｒｂｏｒ
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１９
《水道港口》第 ４０卷（２０１９年 １－６期）总目次
海岸河口及港口工程 深中通道沉管隧道试挖槽回淤特征研究 金文良，韩志远，李怀远，谢华亮，杨 华（１．１） 中外港口规范对比研究Ⅰ：设计使用年限与波浪重现期标准 陈汉宝，王 眯，耿宝磊，刘海源（１．７） 挡潮闸外迁对闸下水动力特征影响的概化模型研究 朱延熙，诸裕良，黄惠明，王烨人（１．１４） 不规则波作用下 ９桩串列群桩效应的实验研究 张荣麟，柳淑学，李金宣，张昊宸（１．２１） 周期和波高对斜坡式防波堤透浪特性影响试验研究 杨会利，杨艳静，戈龙仔，谭忠华（１．２８） 直立折叶板开孔式结构物之消波特性改善研究 王芳宇，巫子扬，黄劭华，郑智超，郑剑豪，林癤圭（１．３５） 基于三维数模对连云港港连云港区回淤强度的研究 程 达，赵张益，庞启秀，温春鹏，张瑞波（１．４１） 岸礁地形上波浪增水和传递波的数值模拟研究 诸裕良，虞 琦，赵红军，宗刘俊（１．４８） 渗透介质中波浪传播的二阶 Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ水波数值模拟 琚海军，刘忠波，刘 勇，房克照（１．５７） 开孔率对明基床上开孔沉箱规则波反射系数影响的数值研究 蔡 郁，孙大鹏，赵沛泓，吴 浩（１．６４） 基于无积分节点间断有限元的二维水沙模型：（１）水动力 李文俊，张庆河，李龙翔，冉国全（２．１２５） 舟山岱山岛燕窝山码头工程潮流泥沙数值模拟 李玉婷，宋志尧，李瑞杰，彭国强，陈 鹏（２．１３５） 水平式混合直立护岸波浪力试验研究 许 凡，许云飞，常 军，徐宇航，严士常，陈国平（２．１４４） 新型浮筏式防波堤消波性能试验研究 葛 聪，王国玉，张 琪，赵银林（２．１５０） 淤泥流变特性试验影响因素研究 张瑞波，庞启秀（２．１５８） 不规则波作用下的泊位长周期波浪试验研究 乔吉平，吴月勇，赵 地，郝枫楠（２．１６３） 波浪作用下悬浮结构水动力特性分析 金瑞佳，刘 宇，耿宝磊，张华庆（３．２４９） 基于无积分节点间断有限元的二维水沙模型：（２）泥沙运动与地形演变 韩 露，张庆河，李龙翔，冉国全，李文俊（３．２５９） ＬＮＧ船舶系泊试验对比分析研究 陈春升（３．２６７） 潮流条件下的桩基冲刷深度研究 袁春光，王义刚，张义丰，庞启秀，李 鑫，侯志强（３．２７３） 黄骅港煤炭港区 ５万吨级航道淤积及日常维护量分析 孙治林（３．２７９） 基于二阶造波理论的聚焦波实验室模拟 张可心，柳淑学，李金宣，张昊宸（４．３７３） 基于 Ｆｌｕｅｎｔ斜坡海堤挡浪墙受力特性数值计算研究 杨成刚，丁 洁，郝嘉凌，邹 恒（４．３８０） 围油栏水动力特性大比尺物理模型试验研究 黄传朋，王晨阳，金瑞佳，陈松贵，王收军（４．３９１） 中外港口规范对比研究Ⅱ：海堤越浪量标准 耿宝磊，王 眯，陈汉宝，刘海源（４．３９７） 半封闭海湾内电厂建设水沙条件研究 李文丹，郑 玮，韩志远，解鸣晓（４．４０４） 中英规范在港口工程的边坡稳定分析方法对比 谭彬政（４．４１１） 海堤镇压层块石护面优化研究 刘林松，臧振涛，林 波，高 健（４．４１６） 深中通道沉管隧道沿线水沙环境特征研究 金文良，韩志远，李怀远，谢华亮（５．４９７） 杭州湾及洋山深水港动力和泥沙条件分析 பைடு நூலகம் 徐 啸，佘小建，崔 峥，毛 宁，张 磊（５．５０４） 波浪作用下的直立圆柱阵列水动力波动特性研究 张华庆，王广原，马朝阳，刘文龙（５．５１１）
海堤波浪越浪量常用计算方法评述
海堤波浪越浪量常用计算方法评述1.经验公式经验公式是根据大量实测资料的统计结果得出的，具有简单、实用的特点，适用于常见的海堤情况。
常用的经验公式有Raper公式、潜渗波浪理论公式和渗流波浪公式等。
- Raper公式：Raper公式是最早提出的一种计算波浪越浪量的经验公式。
该公式通过波浪高度、周期、波长和堤坡坡度等参数，通过实测系数得出波浪越浪量。
-潜渗波浪理论公式：该公式是根据波浪在海堤顶部的潜渗特性推导出来的，适用于堤坡较陡的情况。
该公式通过波高、周期、堤顶宽度和堤底深度等参数计算波浪越浪量。
-渗流波浪公式：该公式是针对近岸区域的波浪影响，考虑了波浪与海堤相互作用的渗流效应。
该公式通过波高、周期、波长和海堤参数等计算波浪越浪量。
经验公式的优点是简单快速，适用于初步设计和常见情况。
然而，经验公式仅适用于一定范围的条件，对于非常规情况或特定场景可能存在较大误差，需谨慎使用。
2.数值模拟方法数值模拟方法通过建立数学模型、求解方程组，模拟波浪在海堤上的传播和相互作用过程，计算波浪越浪量。
数值模拟方法包括有限元方法、边界元方法和有限差分方法等。
-有限元方法：有限元方法通过将计算区域离散化，并建立网格系统，将方程转化为代数方程组，通过迭代求解得到波浪越浪量。
该方法适用于不规则的复杂海堤形态和自由水面下的波浪传播问题。
-边界元方法：边界元方法通过将波浪理论方程转化为格林函数形式，并将边界上的边值问题转化为边界元方程组，通过求解得到波浪越浪量。
该方法适用于规则海堤形态和自由水面上的波浪传播问题。
-有限差分方法：有限差分方法将计算区域离散化，并建立网格系统，根据差分逼近法将偏微分方程转化为代数方程组，通过迭代求解得到波浪越浪量。
该方法适用于规则的海堤形态和自由水面上的波浪传播问题。
数值模拟方法的优点是精度较高，适用于复杂和特殊情况，但计算量较大，对计算条件和参数的设置要求较高。
综上所述，海堤波浪越浪量的计算方法包括经验公式和数值模拟方法。
不规则波作用下沿岸流流速分布规律分析
不规则波作用下沿岸流流速分布规律分析随着渔业业务的发展，沿岸流推动了渔船和其他船只的行为，携带着大量货物和人员。
而沿岸流在不同时期存在着不同的流速，表现出不同的流动模式，这对渔业活动的安全性和经济效益有着重要的影响。
因此，为了确保安全顺利的渔业作业，了解沿岸流流速分布规律就显得尤为重要。
近年来，随着海洋测绘技术的不断发展，为研究不规则波作用下的沿岸流流速分布提供了有效的手段。
一般来说，沿岸流流速分布受多种因素影响，包括海面波浪、底沙、河口进淤、海流等。
其中，不规则波作用是一个重要的影响因素，它可以改变沿岸流流速的分布模式，影响海域渔业活动的安全性和经济效益。
首先，在调查不规则波作用下的沿岸流流速分布之前，需要确定沿岸流的流向。
可以采用多种方法对沿岸流的流向进行调查，其中最常用的是采用潮流测量仪应用潮流模型来分析沿岸流的流向，以判断海域流速的分布特征，进而更好地理解不规则波作用下沿岸流流速分布规律。
其次，在研究不规则波作用下的沿岸流流速分布规律时，可以采用多种方法对不规则波的特性进行调查，其中最常用的是采用水传感器或者水声探测器，可以让研究者获得更准确的不规则波的参数。
此外，通过模拟分析和实验数据的分析，可以获得沿岸流的流动参数，从而更清晰地表现出不规则波作用下沿岸流流速分布规律。
最后，为了更好地理解不规则波作用下沿岸流流速分布规律，需要对不规则波作用下沿岸流流速进行计算机仿真和计算分析。
目前，研究者采用的最常见的方法是基于不规则波作用的海洋流体动力学模型，该模型可以模拟和描述不规则波作用下海水的流动特征，从而更好地理解沿岸流流速分布规律。
总之，研究不规则波作用下的沿岸流流速分布规律十分必要，是渔业活动安全、顺利开展的关键。
因此，应该建立一套综合分析方法，结合多种传感器和计算机模拟技术，从而更好地理解不规则波作用下沿岸流流速分布规律。
波浪在下陡上缓混合式海堤上越浪量研究
波浪在下陡上缓混合式海堤上越浪量研究苗青 1 2，张从联 1 2，江洧3（1. 广东省水利水电科学研究院；2. 广东省水动力学应用研究重点实验室；3. 广东水利电力职业技术学院，广州，510610）摘要本文首次对下坡陡、上坡较缓、中间为平台的混合式海堤断面上不规则波越浪量进行了系统的试验研究，通过分析在不同海堤断面参数（主要为上下坡坡度、平台宽度、平台上水深等）及波浪要素条件下波浪越浪量的变化规律，给出了不规则波越浪量计算公式，通过对计算成果和试验成果以及其他常用公式的对比分析表明，本文给出的公式计算成果相对合理。
本论文成果对实际海堤工程断面设计有一定的参考价值。
关键词不规则波；越浪量；混合式海堤；试验1 引言在进行海堤设计时，堤顶高程是需要考虑的一个重要方面，堤顶高程的确定直接关系到工程的投资和堤围的安全。
一直以来我国的海堤大部分还是以不允许越浪来进行设计，一方面造成海堤堤身高、投入大、影响景观要求；另一方面，在一些软土地区，由于沉降大，堤顶也难以达到设计要求。
随着我国科技水平的快速发展，“允许越浪，固堤强坡”的海堤设计理念已逐步为设计人员所接受。
由于越浪的影响因素非常多，主要有海堤断面型式、堤顶高程、堤前水深、堤前地形、波浪要素、风速、风向、堤的渗透性、胸墙的型式、频谱宽度，底坡坡比，风和比尺效应等，导致越浪量的计算非常复杂。
从国内外研究成果来看，单坡上的波浪越浪量研究相对已比较成熟，而复式断面海堤上的越浪量研究成果相对较少。
目前复式断面的计算方法大体可分为二类：一是假想坡度法，将复式断面用单一的直线型来代替；二是计算折减系数，以考虑平台对波浪越浪量的影响。
从复式断面的研究成果来看，大部分成果较侧重于上下坡度一致或上下坡度均较缓的断面型式，而对上坡缓下坡较陡的混合式海堤断面型式的越浪量还没有较明确的计算方法，而这种断面型式的海堤在我国沿海省份尤其在广东省较为常见。
本文就是基于此基础上开展的科学试验研究。
不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究
不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究王聪;陈国平;严士常;钟雄华;周雅【摘要】Based on the physical model experiment,we study the wave overtopping of sloping seawall influences of the height of wave wall,the length and height of platform,the wave height,the wave dissipation pier,etc.on the wave overtopping under the irregular wave,which shows that the wave wall,platform and wave dissipation pier can reduce the wave paring the result calculated by the exiting formula on the overtopping and that from the physical model test,we propose the recommend calculation method for the wave overtopping.%通过物理模型试验,研究不规则波作用下挡浪墙顶高度、宽平台长度及高度、波高和消浪墩等因素对越浪量的影响,发现挡浪墙、平台和消浪墩对减小越浪量有较好的作用.将现有计算越浪量公式值与实际物模试验值进行比较,推荐了越浪量计算方法.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】不规则波;斜坡堤;越浪量;消浪墩【作者】王聪;陈国平;严士常;钟雄华;周雅【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】U65;TV139.2+5随着经济的发展，全球气候变暖，海平面上升，我国沿海地区不同程度上遭受风暴潮和海浪等自然灾害[1]的影响和威胁。
护岸越浪量的试验研究
护岸越浪量的试验研究许荔;陈国平;严士常;葛蓉【摘要】Based on the physical model test, we carry out a research on the wave overtopping at oblique and vertical revetment with the irregular wave, analyze the influence of main factors such as the levee free-board and the width of the platform on the wave overtopping, and compare the result calculated with the existing formula about the over topping volume and that of physical model test. The research result may serve as reference for the engineering design.%通过物理模型实验，对斜坡式护岸和直立式护岸断面在不规则波作用下的越浪量进行观测，分析墙顶超高、平台相对宽度等因子对越浪量的影响规律，并将现有公式计算越浪量的结果与物模试验结果进行对比，研究成果可供类似断面的工程应用参考。
【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】5页(P36-40)【关键词】斜坡式;直立式;护岸;越浪量【作者】许荔;陈国平;严士常;葛蓉【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】U656.2越浪量是指在波浪作用下越过沿海建筑物（海堤或护岸等）的水量。
不规则波作用下斜坡堤越浪的数值模拟
不规则波作用下斜坡堤越浪的数值模拟
李东洋;张庆河;焦方骞
【期刊名称】《水道港口》
【年(卷),期】2018(039)001
【摘要】基于OpenFOAM建立三维数值波浪水槽生成不规则波,利用体积平均的RANS方程和包含非线性项的渗流方程描述斜坡堤内部的水体流动,通过网格划分工具对斜坡堤外层扭王护面块体进行全尺度精细划分模拟,研究了正向入射不规则波与扭王块体护面斜坡堤的相互作用.模型模拟实验室尺度及原型尺度斜坡堤得到的平均越浪量分别与试验结果及按照重力相似准则换算原型结果吻合较好,所建立的数值模型可以描述实际工况下扭王块体护面斜坡堤的越浪过程.
【总页数】6页(P25-30)
【作者】李东洋;张庆河;焦方骞
【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072
【正文语种】中文
【中图分类】TV143
【相关文献】
1.规则波中斜坡堤越浪的数值模拟 [J], 李伟亮
2.基于非静压方程的斜坡堤越浪数值模拟 [J], 吴辰;张庆河;张金凤;张娜
3.带挡浪墙斜坡堤在满足越浪要求下的高程优化试验研究 [J], 戈龙仔;管宁;陈汉宝;彭程
4.栅栏板护面斜坡堤越浪数值模拟研究 [J], 闫科谛;张庆河
5.基于格子Boltzmann方法的斜坡堤越浪数值模拟研究 [J], 李薪丰;张庆河;张金凤;刘光威
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不规则波在筑堤珊瑚礁上传播的大水槽实验研究
不规则波在筑堤珊瑚礁上传播的大水槽实验研究陈松贵;张华庆;陈汉宝;郑金海【摘要】基于大比尺波浪水槽模型实验,开展了不规则波在建有防浪堤的珊瑚礁陡变地形上传播变形规律的研究.采用弗劳德相似准则,通过1∶20的物理模型实验,模拟了不同水位和波高周期条件下,波浪从深水(d/L0＞1/2)到极浅水(d/L0＞ 1/50)的传播-破碎-壅水过程.实验测得了陡坡19 m水深和7m水深的浅水变形系数,结果表明波浪在陡变地形上的浅水变形系数与缓坡地形差别较大,且在一定范围内随相对水深的减小而减小;随着传播距离的增加,高频能量不断减小,能量会向低频转移,产生10倍以上入射波周期的低频波浪,且越靠近防浪墙,低频能量越大,水位壅高越大;利用低通滤波技术,测得了礁盘上壅水显著,结果表明防浪堤前的平均波浪增水与外海入射波高的平方成正比.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】7页(P576-582)【关键词】珊瑚礁;大比尺波浪水槽;防浪堤;浅水变形;低频波浪;波浪增水【作者】陈松贵;张华庆;陈汉宝;郑金海【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究院,天津300456;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV139.2+5近年来，随着海洋强国战略的推进，我国在远海珊瑚礁周围进行的工程活动日益增多，建设了诸如港口、机场、码头、灯塔、通信、气象等相关基础设施，而波浪是上述工程合理设计的关键参数。
与近岸的缓坡地形不同，珊瑚礁往往自深水中凸出，与周边深海形成明显水深差，距离珊瑚礁几百米左右，水深能够增大到数百米甚至上千米，波浪在这种陡变地形上的非线性作用十分强烈。
虽然我国现行《港口与航道水文规范》（JTS 145-2015）给出了波浪破碎指标以及防浪建筑物波浪爬高计算公式，但其应用条件明确规定：“水底坡度i＜1/10；建筑物前水深d为1.5～5.0H（H为入射波高）；建筑物前底坡i＜1/50。
中外港口规范对比研究Ⅱ:海堤越浪量标准
中外港口规范对比研究Ⅱ：海堤越浪量标准耿宝磊;王眯;陈汉宝;刘海源【摘要】海堤是港口海岸工程中经常采用的建筑物,而越浪量标准是影响其设计和使用的重要因素之一.文章对中英美日以及荷兰等国港口相关规范中涉及海堤允许越浪量、斜坡堤越浪量计算方法进行了概述,具体分析了允许越浪限值差异以及各越浪量计算公式的适用性,在此基础上收集了国内外相关工程实例进行验证比较,在不同工况下,对不同方法的计算结果进行对比分析,可为海内外港口相关设计工作提供参考.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】7页(P397-403)【关键词】港口工程;规范;海堤;允许越浪量;公式【作者】耿宝磊;王眯;陈汉宝;刘海源【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;河海大学港口海岸与近海工程学院,南京210098;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456【正文语种】中文【中图分类】U652.7+1海堤是港口工程中常见的结构物，具有防潮、挡浪的功能，但当堤顶高程不足以抵抗大浪时，大量水体越过堤顶，甚至影响后方安全。
由于越浪水体的时空分布不均匀性，各国规范中通常用平均值来表征，平均越浪量定义为单位时间波浪越过堤顶的单宽流量。
“丝绸之路经济带”以及“21世纪海上丝绸之路”贯穿欧亚大陆，东连亚太经济圈，西入欧洲经济圈，港口工程国际化趋势日益显著，但由于不同国家地域文化、自然环境、发展历程等差异导致国内外港口规范各不相同，因此探寻规范差异成为一项重要的工作。
表1 《防波堤与护岸设计规范》中允许越浪量Tab.1 The allowable overtopping discharges in Code of Design for Breakwaters and Revetments 防护对象防护措施允许越浪量[m3/(m·s)]掩护后方危化品罐区、岸顶铺设管线等重要设施岸顶有防护0.005掩护后方罐区和较重要的基础性设施岸顶有防护0.010后方人员和公用设施密集的区域岸顶及内坡有防护0.020后方人员不密集或有堆场、仓库等一般性设施岸顶及内坡有防护0.050近年来，国内诸多学者对国内外港口相关规范进行了比较研究：夏运强等[1]综述了日、美、荷兰、中国规范对允许越浪量的规定，并在此基础上探讨性提出了港口工程允许越浪量；刘堃等[2]结合两个实例工程对比分析了《港口与航道水文规范》越浪量计算方法、断面物模、局部物模的差异；邱喜等[3]通过毛里塔尼亚工程对中、美、英国规范中越浪量计算方法进行比较；杨克勤等[4]具体分析了EurOtop、《港口与航道水文规范》、陈国平公式的差异。
允许部分越浪海堤越浪量及越浪流的研究
允许部分越浪海堤越浪量及越浪流的研究在全球气候变暖导致的海平面上升和风暴潮灾害加剧的影响下,我国沿海地区若干堤防工程将面临防护标准不足的问题。
一味加高海堤不仅需要巨大的建设和维护投资,而且使溃堤风险和损失加大,沿岸居民和其他土地使用者不安全感增加,海岸生态环境恶化。
兴起于欧洲的允许部分越浪植物加固海堤背海边坡从而形成能抵抗部分越浪冲刷的多功能生态海滨防护体系,已在北海等沿岸国家得到推广,并被证明是符合可持续发展生态海岸要求的护岸方法。
这一体系的重点在于允许部分越浪海堤的断面选择与设计。
在工程设计中,传统上通过物理波浪水槽断面实验确定设计断面的越浪量,为海堤断面的优化设计提供依据。
研究达到工程实用水平的数值波浪水池是国际海岸与近海工程界关注的热点,近年来得到迅速发展。
本文基于FLUENT商业软件,在粘性流体的理论框架下,采用在动量方程中添加附加源项的方法,基于有限体积法,采用k-ε湍流模型,实现了适用于VOF方法的数值造波技术,通过计算,验证了数值波浪水槽造波的有效性,将此技术应用于越浪的数值模拟。
本文在对以往相关研究成果进行回顾和分析后,在数值波浪水槽中对规则波在不可渗透简单斜坡堤上越浪过程进行了数值模拟,并越浪量计算结果同Holger Schuttrumpf (2002)物理实验结果及Holger Schuttrumpf (2002)理论公式进行比对。
模拟结果表明：本数值模型能够较好地复演海堤越浪时爬坡,越过堤顶及背浪坡的过程,本数值模型的越浪量结果与试验结果的吻合较好,与理论公式结果同实验结果相对差值在同一个量级。
许多研究表明,仅用平均越浪量来考虑越浪对背浪坡的破坏是不完全确切的。
平均越浪量在背浪坡滑坡中起控制作用,但是无法描述背浪坡冲刷性破坏,需了解越浪水流在堤顶及背浪坡的流深、流速分布,估算海堤堤顶及背浪坡的侵蚀性和渗透性破坏。
对本文第四章模拟的海堤越浪结果进行逐个分析,依据Holger Schuttrumpf理论公式,对海堤越浪水流在向浪坡,堤顶,背浪坡的流深、流速进行研究,结果表明,本数值模拟能较好的模拟波浪越浪后的各个过程,能有效模拟波浪在向浪坡爬高、流深、流速及越堤后在堤顶及背浪坡的水流流深、流速的问题。
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越 浪 量 是指 波 浪 作 用在 海 堤 上 水 体 上 爬 后 越
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２１ ０ ０年 ３月
水 运 工 程
Ｐｏ ｔ ＆ Ｗ ａｅ ｗａ ｇ ｎ ｅ ｎ ｒ ｔ ｒ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉ
Ｍａ ． ０１ ｒ２ ０
Ｎｏ Ｓｅ ａ ．３ ｉ ｒ ｌＮｏ． ９ ４３
第３ 期
总第 ４ ９ ３ 期
・
综
合 ・
不规则 波作 用下海堤越浪量试验研 究
平均值来 表示越浪量。越浪量的大小直接关系到 堤体和堤后结构的稳 定安全 ，从 ２ ０世纪初开始 ，
国 内外 学 者 对 该 问 题 进 行 了 大 量 的 研 同防护情况下的冲刷破坏情况 ，提 出了允许越浪量标准 ，为工程设计提供参考。
关键 词 ：越 浪 量 ；不规 则波 ；海堤 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ．５ Ｖ １９２ ＋ 文 献标 志码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ － ９２ ２ １ ）３ ０ ０ — ６ ０ ２ ４ ７ （０ ００ —０ １０
（． ｏ ｅｅ ｆ ｒｆｃ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃａ， ｈ ｉ ｎｖｒ ｔ Ｔ ｅＭｉｉｒ ｆ ｄ ｃｔｎＫ ｙＬｂ ｒｔ ｆ ｏｓ ｌ ａａｄ ｎ １ Ｃ ｌ ｇ ａ ， ｏ ｅｅｏ Ｏ ｅｎ Ｈｏａ Ｕ ｉ ｓｙ ｈ ｎ ｔ ｏ ｕ ａ ｏ ｅ ａ ｏａ ｒ ｏ ａｔ ｚｒｓ ｄ ｌ ｏＴ ｆ ｉ ｌ ｅ ｉ， ｓｙ Ｅ ｉ ｏ ｙ Ｃ ａＨ ａ
陈国平 ，周益人 ，严士常
（、河海大学交通学院海岸灾害与 防护教育部重点实验 室，江苏 南京 ２ ０ ９ ； １ １０ ８ ２ 、南京水利科 学研 究院，江苏 南京 ２ ０ ９ ） １０ ８
摘要：通过物理模 型试验 ，研究不规 则波作 用下海堤越浪量 ，结果表 明越浪量与爬高的影响因素基本相 同，随各 主要 因 素的变化规律也十分相似 ，采 用波浪爬高和堤顶超 高 ２个主要 因子可较好反 映越浪量的变化规律 。提 出了不规则波越浪量的
过堤顶的水量 ，由于越浪水体在时空分布上极不
均匀 ，在 一个 波 列 中单波 最 大 越 浪 量可 能 是 平 均 越浪 量 的 １０倍 ，通 常 用 单 位 时 间和 单 位 宽 度 的 ０
研究 ，其计算方法被 欧美 国家广泛使用 ，ｌ９ — ９４
２０ 在模 型试 验 基础 上 ，收 集数 十 家试 验 资 料 ０４年 进 行 总结 分析 ，提 出的越 浪量 预测 公式 为 Ｔ Ｗ 采 Ａ
Ｐｏ ｃｉ ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ， ｈｎ ； ． ａｊ ｇＨ ｄａ ｌ ｅｅｒｈＩｓ ｔｔ Ｎ ｎｉｇ２０ ９ ， ｈｎ） ｒｔ ｔ ｎ Ｎ ｎ ｎ １０ ８ Ｃ ｉａ ２ Ｎ ｎｉ ｙｒｕｉ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ ａｊ １０ ８ Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｉ ｎ ｃ ｎｉ ， ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｈ ｓｃ ｌｍｏ ｅ ｅ ｔｗｅｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｅｔｐ ｉｇｏ ｅ ｌ ｔ ａ ｔ ａｅ ｎ ｔｅｐ ｙ ｉａ ｄ ｌ ｓ， ａｒ ｕ ｒ ｓａｃ ｎｔｅ ｗ ｖ ｖ ｒｏ ｐｎ ｆ ａｗａｌ ｔ ｅ ａ ｓ