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研究生:陳一豪
研究生(外文):Yi-Hau Chen
論文名稱:配置透水弧形離岸堤港內波高分佈之研究
論文名稱(外文):Wave-Induced Oscillations in Harbors by Permeable Arc Breakwaters
指導教授:岳景雲
指導教授(外文):Ching-Yun Yueh
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:134
中文關鍵詞:波浪繞射複合邊界元素法弧形離岸堤
外文關鍵詞:WaveDiffractionComposite BEMArc breakwater
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配置透水弧形離岸堤港內波高分佈之研究
學生:陳一豪 指導教授:岳景雲
國立台灣海洋大學河海工程系碩士班

摘 要
本文以複合邊界元素法(Composite BEM)解析等水深領矩形港池前方配置弧形薄板離岸堤之波浪繞射行為。於本文中所討論的矩形港池縱深為兩倍水深,港口寬為縱深之半。無因次週波數固定在kh=2.0,波浪以正向及斜向入射,考慮弧形離岸堤設置位置(w)、弧形離岸堤個數(m)、弧形離岸堤堤身透水係數(G)及消波式港池岸壁消能係數(G*)等因素,探討港池波動現象。
相對於傳統直線型離岸堤,弧形離岸堤因為形狀因素可以集中波浪能量於堤凹口處,減少繞射進入港內的波能。另外,弧形的凸面更可以解決波浪能量累積於港內無法向外散逸的缺點,降低港池共振程度。增加弧形離岸堤個數的佈置方式更可以提高其效果。而搭配消波式港池的設置,則可有效降低港內水面波高。此二者的搭配使用,對於提高港池靜穩程度的目的是可以達成的。
Wave-Induced Oscillations in Harbors by Permeable Arc Breakwaters

Student:Yi-hau Chen Advisor:Ching-Yun Yueh
Institute of Harbor and River Engineering National Taiwan Ocean University


Abstract

A study base on Composite Boundary Element Method for predicting the wave height distribution by thin permeable arc breakwater and in harbor with dissipating boundary. Calculations are conducted on a rectangular harbor of uniform water depth, and length of the harbor is twice of water depth, and width of the harbor is half of that. The direction of incident wave with wave number (kh=2.0) is vertical to positive X-axis. In calculations, we study what situation will be caused if the angel of incident wave direction (θ), the position of arc breakwater (W), the number of arc breakwater (m), the permeable parameter of arc breakwater (G), the dissipating parameter of harbor boundary (G*) and are changed.

In the opposite of traditional breakwater, the arc breakwater can gather the energy of the waves in the concave bottom and decrease the energy of wave which goes into the harbor because of its shape. Furthermore, the convex side of the arc breakwater can solve the problem that the energy accumulate in the harbor and can't spread out, and cuts down the oscillation of the harbor. Moreover, putting more together and make the side of concave face out can move up the effect. Together with the setting of harbor with dissipating boundary can lower the height of the waves. The goal that promoting the stable level of the harbor can be reached by matching the arc breakwater and the harbor with dissipating boundary.
目 錄

摘要 I

英文摘要 II

目錄 III

圖目錄 V

表目錄 XI

符號說明 XII


第一章 緒論 1

1-1 前言 1

1-2 本文研究目的及方法 1

1-3 前人研究 3

1-4 本文內容 8

第二章 理論解析 9

2-1 基本假設與速度勢表示 9

2-2 領域(Ω)之勢函數表示 10

2-3 邊界條件 11

2-4 複合邊界元素法(Composite BEM) 13

2-4.1 積分方程式 13

2-4.2 積分方程式之離散化 14

2-4.3 薄板離岸堤計算例 15

2-5 繞射係數(Kd)之求解 17

第三章 數值計算步驟及模式驗證 18


3-1 數值計算步驟 18

3-2 模式驗證 21

第四章 數值計算例及其結果分析 26

4-1 弧形離岸堤與港池距離一倍水深 (w/h=1.0) 26

4-1.1配置一道弧形離岸堤 26

4-1.2配置兩道弧形離岸堤 29

4-1.3配置三道弧形離岸堤 30

4-2 弧形離岸堤與港池距離1.5708倍水深 (w/h=π/2) 32

4-2.1配置一道弧形離岸堤 32

4-2.2配置兩道弧形離岸堤 34

4-2.3配置三道弧形離岸堤 35

4-3 港內及弧形離岸堤中心軸上波高分佈 36

4-3.1弧形離岸堤與港池距離一倍水深 37

4-3.2弧形離岸堤與港池距離1.5708倍水深 40

第五章 結論 42


參考文獻 44

附圖 48

附表 110


謝誌 119

作者簡歷 120
參考文獻

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