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.pdfVIP

第 29卷 第6期 海 洋 学 报 Vo1．29．No．6 2007年 11月 ACTA OCEANOLOGICA SINICA November 2007 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 李晓亮 ，俞聿修 (1．大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连116024) 摘要：通过三维物理模型实验对斜坡堤上斜向和多向不规则波的单波越浪量进行了研究．实验考察 了入射方向为0。～45。的斜向波和方向分布宽度为0。～25。的多向波以及混凝土和扭工字块体两种 护面形式．在混凝土护面堤上用Weibul1分布函数拟合了单波越浪量的累积频率分布，在影响因素 不同的条件下确定了分布函数中的系数和越浪比例，给出了计算单波越浪量的公式，同时对扭工字 块体护面堤上大约100个波中最大的单波越浪量进行了估算． 关键词：单波越浪量；斜坡堤；越浪比例；Weibul1分布 中国分类号：TV131．61 1；TV139．2 6 文献标识码：A 文章编号：0253—4193(2007)06—0126—08 的机理十分复杂，现有的估算越浪量的方法几乎都 l 引言 是基于物理模型实验的结果． 出于经济和安全等因素的考虑现在国内外对海 Su等 提出不规则波单波越浪量的概率分布 岸建筑物多按允许发生越浪的标准来进行设计，越 符合 Weibul1分布，之后该结论又被不同的实验研 浪量是确定海堤和护岸等海岸建筑物堤顶高程的重 究l2。 所证实．以Weibul1分布函数为基础通过进行 要水力学参数，它对建筑物的经济适用性和建筑物 一 系列数学推导可以把单波越浪量、平均越浪量和 自身的安全都有很大的影响，因此对越浪的研究是 越浪比例这三个量联系起来，因此可以利用关于平 十分必要的． 均越浪量的已有的诸多结论来研究单波越浪量． 目前反映越浪效果的参数主要有平均越浪量和 Franco和Francol3 对深水直立堤的单波越浪量的概 单波越浪量两种，相比而言单波越浪量提出得较晚， 率分布进行了实验研究，研究中考虑了斜向波和多向 它是为了进一步满足工程设计的需要而提出的．因 波的情况，给出了概率分布的平均值，但未能给出概 为平均越浪量只适于反映越浪的长期效果，故越浪 率分布随入射波的斜向性和多向性变化的规律． 的短期效果例如海堤附近个别大的越浪对过往的行 2 实验安排 人和车辆的安全造成的威胁等难以用平均越浪量来 反映．单波越浪量指的是在单位堤长上单个波浪所 2．1 实验条件 产生的越顶水的体积．由于不规则波的随机性单波 实验共设置了一个堤顶宽度(0．14 m)、两个堤 越浪量的大小有一定的概率分布，而且单波越浪量 顶高度(0．58，0．56 m)、三个水深(0．40，0．466， 越大，它对应的超值累积概率(简称累积概率)就越 0．485 m)以及两种护面形式：混凝土护面和扭工字 小，所以工程设计中通常要选择某个累积概率很小 块体护面，前者共有三个坡比(1：3，1：2，1：1．5， (如0．001)的单波越浪量来作为设计值．由于越浪 图la)，后者只有一个坡比(1：1．5，图lb)． 收稿日期：2006—07—17；修订日期：2006—10—3O． 基金项目：高等学校博士学