双排浮式防波堤消浪特性研究

• 作 者: 孔繁
• 出 处: 重庆交通大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 双排浮式防波堤 透射系数 AQWA 神经网络

人类对海洋的探索活动,已深入到远海环境。为了保证在探索过程中安全良好的工作环境,需要浮式防波堤对波浪进行消减。目前实际工程中增强式防波堤结构消浪效果的主要方式是增加浮箱在波浪传播方向的宽度或者在浮箱底部添加辅助消浪构件,但这些方法很难在实际工程中实施。基于此,本文提出双排浮式防波堤结构形式,通过对物理实验数据分析和AQWA数值模拟来研究其消浪特性。首先,对双排浮式防波堤的物理模型试验结果整理分析并利用AQWA进行仿真模拟计算,研究了规则波作用下双排浮式防波堤的透射系数以及前后浮箱箱身波压强分布。重点探讨了水深、波周期、前后浮箱水平相对距离、后排浮箱吃水对双排浮式防波堤透射系数的影响。实验数据及计算结果表明,在实验入射波周期T=0.81s-1.03s范围内,双排浮式防波堤的透射系数基本在0.3-0.8之间,能够有效地削减波浪。且透射系数随水深的增加、周期的增大呈现增大的趋势,透射系数随着前后浮箱水平相对距离增大呈先增大后减小的趋势,随后排浮箱吃水增大总体上呈现递减的趋势。然后,借用神经网络作用原理描绘双排浮式防波堤的消波效果与其制约因素之间的关系,建立双排浮式防波堤透射系数神经网络模型,此模型可对双排浮式防波堤的透射系数进行预测。其预测结果与单个浮箱式防波堤、浮箱-水平板式防波堤、双箱式防波堤在相同波要素条件下的透射系数进行对比。结果显示双排浮式防波堤的消浪效果较好,尤其在入射波周期较长的情况下,双排浮式防波堤对波浪有更好的消减作用。