(1)谈谈你所了解的防波堤?定义:防波堤为阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受坏天气影响、以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。一般规定港内的容许波高在0.5~1.0米之间,具体按水域的不同部位、船舶的不同类型与吨位的需要确定。防波堤常由一、二道与岸连接的突堤或不连接的岛堤组成,或由突堤和岛堤共同组成。防波堤掩护的水域常有一个或几个口门供船只进出。防波堤的主要功能:(1)防御海浪对港域的侵袭,维持港内水域的平稳,以保证船舶在港内安全停靠、系泊和正常装卸作业与旅客上下。(2)在沙质和淤泥质海岸,兼有阻挡沿岸泥沙流入港内、减轻港内淤积的作用。(3)在有冰冻的海域,防波堤还可以阻止大量流冰进入港内,防止堵塞。个别防波堤内侧还可以兼作码头。防波堤的的种类:防波堤的结构一般可分为重型和轻型两类,前者是传统和常用的防波堤型式按照结构型式.防波堤可以分为直立堤、斜坡堤和特殊型式防波堤。按其断面形状及对波浪的影响亦可分为斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式,以及配有喷气消波设备和喷水消波设备等的多种特殊型式防波提示意图:2)问题1:查阅相关资料简述传统型式防波堤和新型透空式防波堤的优缺点?。传统型式防波堤有斜坡式防波堤和直立式防波堤、混合式防波堤(1)斜坡式防波堤:优点:波浪遇斜坡后,大部分在斜坡上破碎,波能消散,因而堤前的反射波小;对地基不均匀沉降不敏感,对地基承载力要求较低;结构简单,施工容易,不需要大型起重设备;在施工建设过程中或建成以后,如不损坏,易于修复。缺点:材料用量大致与水深平方成正比,水深较大时造价高;不适用兼作码头、波能发电、亲水休闲、海水交换等多功能开发利用。(2)直立式防波堤优点:当水深较大时,建筑材料用量比斜坡式防波堤少;不需要经常维修;堤内侧可兼作码头,并易于进行波能发电、亲水休闲、海水交换等多功能开发利用。缺点:需要大型专门的施工机械,中、高基床直立堤前有出现近破波的可能,会产生较大的近破波冲击力;港内波浪遇直立墙几乎全部反射,堤附近水域波高增大,可能影响港内水面的平稳;对地基承载力要求较高,一旦破坏,修复困难。(3)混合式防波堤优缺点:采用较高的明基床,是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体,适用于水较深的情况。目前防波堤建设日益走向深水,大型深水防波堤大多采用沉箱结构。在斜坡式防波堤上和混合式防波堤的下部采用的人工块体的类型也日益增多,消波性能愈来愈好。混台式防波堤能够提供最为稳定的结构,使它在全世界得到采用。因其由抛石基础和直立墙组成.因此被归类于直立式防波堤。透空式防波堤优点:作为一种应用前景广阔的透空式防波堤结构,双层水平板型防波堤受到越来越多的关注,其优点包括:(1)允许水体在防波堤内外自由交换,不会影响沿岸水质和海洋生态功能;(2)结构简单,施工相对方便;(3)造价低廉,尤其适用于较深海域和使用期短且需要消浪的水域;(4)对海床地质条件要求不高,无需地基处理。问题2:查阅相关资料,选择一种防波堤解释其消浪机理?透空式防波堤消浪机理:桩基透空堤主要是利用上部结构和以及群桩共同作用来消波,其中上部结构是主要的挡浪结构。在入射波能一定和无越浪的条件下,根据能量守恒的原则,有。从上式可以看出当入射波冲击堤身时,一部分能量从堤身的下部的水域穿越形成堤后波高,一部分遇到上部结构后反射回去,剩下的一部分和结构相互作用后,因水质点剧烈紊动破碎而消耗。但在实际的工程之中,能量的消耗还应包含波浪在传播过程的消耗,以及桩、地形对波能的影响等。不同结构型式的透空式防波堤由于结构型式的差异,其消浪机理也有所差别。多层直立挡板透空式防波堤主要通过直立挡板反射波能及挡板断面压缩和板端出现涡漩消耗能量外,还有波浪通过挡板开孔形成涡漩耗能,以及挡板在适当的间距诱导挡板间流体的共振储存大量能量;多层水平消浪板透空式防波堤则主要通过沿程吸收、衰减、耗散波能,从而达到减小通过堤后的传递波高。参考文献:1)殷伟,卢学军,储标,刘映辉,呼萸俊.多个波高仪实现两点法分离合成波浪.港工技术,2007(4):4-62)唐琰林.双层水平板型透空式防波堤消波性能研究.大连理工大学硕士学位论文,20063)王国玉.特种防波堤结构型式及水动力特性研究.大连理工大学博士学位论文,20054)何军.特种板式防波堤消浪及波压力特性研究.长沙理工大学硕士学位论文,2009.5)邱驹主编.港工建筑物.天津:天津大学出版社,2002.106)王元战主编.港口与海岸水工建筑物.北京:人民交通出版社,2013.27)严以新,郑金海,曾小川.多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究.河海大学海岸及海洋工程研究所,江苏省南京市,210098(谢怀东.多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究.福建省水产设计院,福建省福州市,350003)(1)谈谈你所了解的防波堤?防波堤的主要功能是防御海浪对港域的侵袭,维持港内水域的平稳,以保证船舶在港内安全停靠、系泊和正常装卸作业与旅客上下。在沙质和淤泥质海岸,兼有阻挡沿岸泥沙流入港内、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,防止堵塞。个别防波堤内侧还可以兼作码头。防波堤的的种类有很多,按照结构型式,防波堤可以分为直立堤、斜坡堤和特殊型式防波堤。而按其断面形状及对波浪的影响亦可分为斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式,以及配有喷气消波设备和喷水消波设备等的多种特殊型式。问题1:查阅相关资料简述传统型式防波堤和新型透空式防波堤的优缺点?传统型式防波堤有斜坡式防波堤和直立式防波堤。斜坡式防波堤的优点是:波浪遇斜坡后,大部分在斜坡上破碎,波能消散,因而堤前的反射波小;对地基不均匀沉降不敏感,对地基承载力要求较低;结构简单,施工容易,不需要大型起重设备;在施工建设过程中或建成以后,如不损坏,易于修复。其缺点是:材料用量大致与水深平方成正比,水深较大时造价高;不适用兼作码头、波能发电、亲水休闲、海水交换等多功能开发利用。直立式防波堤的优点:当水深较大时,建筑材料用量比斜坡式防波堤少;不需要经常维修;堤内侧可兼作码头,并易于进行波能发电、亲水休闲、海水交换等多功能开发利用。其缺点是:需要大型专门的施工机械,中、高基床直立堤前有出现近破波的可能,会产生较大的近破波冲击力;港内波浪遇直立墙几乎全部反射,堤附近水域波高增大,可能影响港内水面的平稳;对地基承载力要求较高,一旦破坏,修复困难。透空式防波堤的优点:适用于水深较大、地基承载能力较差而波高较小的水域;可以减少防波堤堤身面积,降低工程造价,方便施工;水体交换性强。其缺点是:不能阻挡泥沙和强流侵入港内,同时也不宜建在可能封冻的水域中。问题2:查阅相关资料,选择一种防波堤解释其消浪机理?(1)多层挡板桩基透空式防波堤的波浪透射率Kt值和挡板透空率与设置方式、堤前相对水深、波坦、波周期等因素有关,其中挡板透空率与设置方式的影响最为显著。由于影响消浪效果的因素众多,而且目前对这种新型防波堤的波浪透射率尚无合适的计算方法,进行模型试验研究十分必要。(2)模型试验结果说明多层挡板桩基透空式防波堤的消浪效果良好,在水深浪大潮差大的海区建设这种新型透空式防波堤也是可行的。(3)为了取得更好的消浪效果,降低结构所受的波浪荷载,合理地确定挡板的透空率与设置方式最为关键。根据黄岐渔港的实践经验,建议选择四层挡板,挡板间距与入射波长之比取0.02~0.05,断面优化采取前排稀疏,后排加密的方法。(4)今后需要进一步研究消浪效果和挡板透空率与设置方式之间的关系,以及和波浪荷载之间的关系,为优化断面方案提供更全面的依据,便于进一步推广应用参考文献1)殷伟,卢学军,储标,刘映辉,呼萸俊.多个波高仪实现两点法分离合成波浪.港工技术,2007(4):4-62)唐琰林.双层水平板型透空式防波堤消波性能研究.大连理工大学硕士学位论文,20063)王国玉.特种防波堤结构型式及水动力特性研究.大连理工大学博士学位论文,20054)何军.特种板式防波堤消浪及波压力特性研究.长沙理工大学硕士学位论文,2009.5)邱驹主编.港工建筑物.天津:天津大学出版社,2002.106)王元战主编.港口与海岸水工建筑物.北京:人民交通出版社,2013.27)严以新,郑金海,曾小川.多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究.河海大学海岸及海洋工程研究所,江苏省南京市,210098(谢怀东.多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究.福建省水产设计院,福建省福州市,350003)