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研究生:謝振和
研究生(外文):Cheng-Ho Hsieh
論文名稱:非同調排列三列中空透水潛堤的波浪散射特性之研究
論文名稱(外文):Study on the Scattering of Water Waves by Three Hollow-Porous Submerged Breakwaters in the Non-Coherent Configurations
指導教授:曹登皓曹登皓引用關係
指導教授(外文):Deng-How Tsaur
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:195
中文關鍵詞:中空透水潛堤非同調排列邊界元素程式孔隙率摩擦係數
外文關鍵詞:hollow-porous submerged breakwatersnon-coherent configurationboundary element programporosityfriction coefficient
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“中空透水潛堤”是由多塊透水薄板組合成的消波構造物,這個新概念是結合透水潛堤和人工魚礁兩種結構形式而來。從工程的觀點來說,其擁有堤體用料較傳統實心透水潛堤少的優點;若從海岸生態的觀點來說,其堤體內部中空的特性可提供給魚、蝦、貝類棲息及悠游穿越,而且堤體結構表面可讓海藻和海草等植物附著生長。過去有關系列不透水和系列透水潛堤的研究,大部分是針對各潛堤之堤寬、堤高及間距皆相等的情況,而有些則是探討由兩組等間距系列潛堤組合而成的“複合式系列潛堤"。因此,在線性波浪理論的基礎上,本論文以邊界元素程式解析“非同調排列"(包括“不等間距排列"、“不等堤高排列"和“不等堤寬排列"等三種形式)的三列中空透水潛堤對波浪散射特性的影響。另外,亦探討不同孔隙率和摩擦係數對反射率、透過率及能量損失率的影響。根據數值計算結果顯示:(1)當間距 固定且間距 變大時,反射率的前三個尖峰值會偏往無因次週波數較小處移動。(2)當第一和第三列堤高相同時,反射率的第二個尖峰值會隨著第二列堤高的增加而變小。(3)當潛堤不等堤寬排列時,與等堤寬排列比較,反射率尖峰值會偏往無因次週波數較小處移動。
The “hollow-porous submerged breakwaters” are ocean structures made up of thin porous plates to diminish incoming water wave energy. This new concept arises from the combination of two types of ocean structures, i.e. porous submerged breakwaters and artificial reefs. From the aspect of engineering, such breakwaters have benefits of fewer needs of materials than the traditional porous breakwaters. From the point of view of coastal ecology, the hollow space inside of breakwaters could supply the habitats for the fishes, prawns, shellfishes etc., while the outer structural surface of breakwaters could provide the breeding grounds for the seaweeds and algae. In the past, the serious studies of impermeable and permeable submerged breakwaters mostly focused on the equal width, height, and spacing. Moreover, some others focused on the “multiply composite artificial bars” formed of two series of submerged breakwaters with equal spacing. Therefore, based on the linear water wave theory, the main aim of this thesis is to investigate the scattering of water waves by three hollow-porous submerged breakwaters in three non-coherent configurations (including non-equal spacing, height, and width configurations). Furthermore, the effects of different porosity and friction coefficient on the reflection, transmission and energy-loss coefficients have also been examined by applying the boundary element program. According to the results obtained by numerical calculation, (1) where the spacing is fixed and the spacing increases, the first three peaks of reflection coefficients will move toward small dimensionless wave number, (2) where the first and the third submerged breakwaters are the same in height, the second peak of reflection coefficients will decrease in value as the height of the second submerged breakwater increases, and (3) where the submerged breakwaters are in non-equal height configuration, the peaks of reflection coefficients will move toward small dimensionless wave number as compared to the condition of equal height configuration.
中文摘要
英文摘要
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1-1 前言
1-2 文獻回顧
1-3 研究動機
1-4 研究目的及方法
1-5 研究內容及架構
第二章 理論分析
2-1 基本假設與控制方程式
2-2 邊界條件
2-3 邊界元素法
2-4 反射率與透過率之求解
2-5 程式驗証
第三章 數值計算例與討論
3-1 不等間距排列對波浪散射特性的影響
3-1-1 不透水潛堤之情況
3-1-2 中空透水潛堤之情況
3-2 不等堤高排列對波浪散射特性的影響
3-2-1 不透水潛堤中有兩列堤高相同之情況
3-2-2 中空透水潛堤中有兩列堤高相同之情況
3-2-3 不透水潛堤堤高皆不同之情況
3-2-4 中空透水潛堤堤高皆不同之情況
3-3 不等堤寬排列對波浪散射特性的影響
3-3-1 不透水潛堤中有兩列堤寬相同之情況
3-3-2 中空透水潛堤中有兩列堤寬相同之情況
3-3-3 不透水潛堤堤寬皆不同之情況
3-3-4 中空透水潛堤堤寬皆不同之情況
3-4 孔隙率不同對波浪散射特性的影響
3-4-1 潛堤間距不同之情況
3-4-2 潛堤堤高皆不同之情況
3-4-3 潛堤堤寬皆不同之情況
3-5 摩擦係數不同對波浪散射特性的影響
3-5-1 潛堤間距不同之情況
3-5-2 潛堤堤高皆不同之情況
3-5-3 潛堤堤寬皆不同之情況
第四章 結論
參考文獻
謝誌
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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