近破波作用下深水防波堤运动形态及动力设计方法研究

研究近破波作用下沉箱式防波堤的运动形态及其数值模拟方法，与土动力相互作用数值模型参数；附加水质量、附加土质量、地基刚度和阻尼等的合理确定方法及其对防波堤动力特性的影响，允许防波堤出现滑移和摇摆运动的动力设计理论和实用设计方法。本项目研究成果将在防波堤设计理论和方法方面取得突破，对实现防波堤的安全与经济设计具有重要意义。 2100433B

岛式防波堤是防波堤中的一种。防波堤的类型有：

岛式防波堤按平面形式分类：

（1）突堤：防波堤的一端(堤根)与岸相连时成为突堤

（2）岛式防波堤：防波堤的两端均不与岸相连时成为岛式防波堤，岛式防波堤用于海岸防护时，也称离岸堤。

岛式防波堤按结构形式分类：

（1）斜坡式：由块石等散体材料堆筑而成，坡度一般不陡于1:1

（2）直立式：具有直立或接近直立的墙面

（3）混合堤：混合式是指斜坡堤与直立堤的混成形式。

（4）透空式：它由支墩和没入水中一定深度的挡浪结构组成，挡浪结构可以是箱型，也可以做成挡浪板。

（5）浮式：浮式防波堤由浮体和锚链系统组成。

（6）压气式：利用安装在水下的带孔管道释放压缩空气，形成空气帘幕达到降低堤后波高的目的。 2100433B

岛式防波堤是港口工程的重要组成部分。建造在开敞的海岸、海湾或岛屿的港口，通常需要通过建造防波堤以形成有掩护的水域供船舶避风、靠泊作业。防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭，维护港内良好的泊稳条件，以便于船舶避风停靠、系泊、顺利进行货物装卸作业和旅客上下；在沙质和淤泥质海岸，防波堤建筑物兼有阻挡沿岸泥沙侵入港内，减轻港内淤积的作用；在有冰冻的海域，防波堤还可以阻止大量流冰进入港内，防止港口堵塞。

透空式防波堤是海岸工程中的一种具有优良水体交换性能的的防浪设施，其符合绿色港口的发展要求，且可降低工程造价。在相对波浪能量较低而没有必要修建坐底防波堤，和在所掩护的水域要求有良好的水质交换条件等情况下是一种较优的防浪结构型式。目前的透空式防波堤大多采用挡板结构，防波堤上部结构受到较大的波浪力作用，不利于结构的安全。本课题拟提出一种由水面附近的水平圆柱与底部的沉箱相连而成的新型复合式透空防波堤结构。通过波浪水槽中的波浪试验，探求防波堤的消波机理，深入分析防波堤消波性能的主要影响因素，并结合理论分析和数学模型的验证，改善防波堤的消波性能，以期提出一种消波效果优良、受波浪力较小、具有工程应用前景的新型复合式透空防波堤结构。