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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:何程凱
研究生(外文):Cheng-Kai Ho
論文名稱:直立堤前置透水式潛堤之波場解析
論文名稱(外文):Wave Transmission Over Permeable Wubmerged Breakwater In Front of Vertical Breakwater
指導教授:蔡清標蔡清標引用關係
指導教授(外文):Ching-Piao Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:45
中文關鍵詞:透水式潛堤直立堤面波壓特徵函數展開
外文關鍵詞:submerged breakwaterwave pressureeigen function expension
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摘要
本研究旨為研究於均勻水深之水域中,於直立堤前設置透水式潛堤對表面波場之影響,文中探討透水潛堤與設置位置、堤寬、堤厚對於波浪之反射、透射作用及直立堤面波壓特性之影響。理論分析以微小振幅波理論,配合潛堤、直立堤等各邊界條件以及潛堤與水域交界面之流量連續與能量流率守恆條件,以分離變數法和特徵函數所具之正交性解得流場之波動解;文中計算各種不同潛堤寬度、厚度與潛堤設置位置組成之複合斷面引致的波動特性。結果發現,固定堤寬、堤厚及及潛堤位置時,直立堤面所受到之最大波動壓力係隨波浪參數Γ(Γ=ω2ho/g,ω為入射週波頻率,ho為水深,g為重力加速度)之增加先遞減至最低值而後增加。本文研究發現,當潛堤右端置於離直立堤面1.2至1.5倍水深處,潛堤後方波浪振幅有較顯著之消減效果;而當潛堤位置固定情形下,潛堤寬度與厚度兩者同時增加時,波浪透過潛堤後將有較大程度的消減。由理論結果顯示,直立堤前置透水式潛堤,可有效降低直立壁面之波壓力。
Abstract
The wave transmission over a submerged breakwater at the water surface which was placed in front of a vertical breakwater is investigated theoretically in this paper. This boundary value problem governed by the Laplace equation was solved by the separation variable method from the equations of the mixed type boundary conditions, and the conversation of mass and energy flux between adjacent region divided by the submerged breakwater .The dynamic wave pressure acted on the breakwater was analyzed in this paper.
The result showed that, the wave transmission coefficient as well as the wave pressure on the breakwater, decreases to a minimum value when the value of the wave parameter Γincreases to 1 for any width and thickness of the submerged breakwater, which Γwas defined as ω2ho/g,where ω the wave frequency, ho the water depth and g the gravitational constant.
第一章 前言…………………………………………………1
1-1 研究動機……………………………………………….1
1-2 文獻回顧……………………………………………….2
1-3 本文組織……………………………………………….4
第二章 理論分析……………………………………………5
2-1 基本假設……………………………………………….5
2-2 邊界條件…………………………………………….…5
2-3 速度勢之解析………………………………………….7
2-4 特徵函數展開…………………………………………11
第三章 計算結果分析…………………………………….15
3-1 不同項數對計算精度之影響………..………………15
3-2 波形特性……………………………………………..16
3-3 堤距(R)之影響……………………………………….17
3-4 潛堤厚度(hp/ho)之影響…..……………………….17
3-5 潛堤堤寬(B)之影響………..……………………….18
3-6 波浪參數(Γ)之影響………...…………………….18
3-7 直立堤面所受之波壓探討…………………………...19
3-8 直立堤面波壓分佈特性………………………….…..20
第四章、結論與建議……………………………………...21
4-1、結論…………………………………………………..21
4-2、建議…………………………………………………..22
參考文獻…………………………………………………….23
參考文獻:
1. Rojanakamthorn,Isobe & Watanabe(1989):”A mathematical model of wave transformation over a submerged breakwater”, Coastal Engineering in Japan Vol.32,No.2 pp.209~234。
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4. Losada,M.A.(1996):“3-D non-breaking regular wave interaction with submerged breakwater”, Coastal Engineering Vol.28 No.2。
5. Sollit, C.K. and Cross, R.H.(1972) :”Wave transmission through permeable breakwater”, Proc. 13th Coastal Eng. Conf. , ASCE, pp.1827~1846。
6. 岳景雲、邱永芳、孫念華(1995): 潛堤後直立壁上波壓之研究 , 第十七屆海洋工程研討會論文集 pp.683~700。
7. 李兆芳、劉正琪(1995):“波浪通過透水潛堤之新理論解析”,第十七屆海洋工程研討會論文集 pp.593~606。
8. 邱永芳、廖慶堂(1990):’’潛堤後直立壁面上波壓特性之研究’’,第五屆水利工程研討會論文集,pp.935~945。
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