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研究生:張文虹
研究生(外文):Wen-Hung Chang
論文名稱:碎波對系列潛堤布拉格反射影響之研究
論文名稱(外文):Study on Wave breaking effect on Bragg Reflection by Series Submerged Breakwaters
指導教授:蔡清標蔡清標引用關係
指導教授(外文):Ching-Piao Tsai
口試委員:蕭士俊葉博弘
口試委員(外文):Shih-Chun HsiaoPo-Hung Yeh
口試日期:2016-07-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
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:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:布拉格反射碎波系列潛堤
外文關鍵詞:Bragg reflectionwave breakingseries submerged breakwaters
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潛堤的設置能使波浪提前碎波以達保護海岸之目的,然而近年有學者提出波浪通過系列潛堤時造成共振反應,產生布拉格反射,將波浪反射至外海。本文係以FLOW-3D計算流體動力學軟體模擬當碎波現象作用於布拉格反射之系列潛堤配置下,分析其波流場之特性、反射率,以討論波浪碎波機制對布拉格反射之影響,文中並比較不同潛堤個數下以及不同沒水深度之潛堤的波流場特性差異、反射率以及透射率。研究模擬係以Mase(1995)與Ting and Kirby(1994)之試驗模型配置為基礎進行。模擬結果顯示,四道潛堤佈置且有布拉格反射發生時,無碎波與有碎波情形下之堤前反射率相當接近,堤後透射率為有碎波情形下較小。若比較無碎波情形不同潛堤個數,由於堤數越多布拉格反射影響越明顯,故堤前反射率較大,堤後透射率較小;若比較有碎波情形不同潛堤個數,由於堤數多時波浪受到堤間反射影響較大,導致於潛堤間發生二次、三次碎波造成堤前反射變小,因此堤前反射率較小,堤後透射率亦較小。斜坡底床上放置潛堤之模擬則顯示潛堤的擺放位置會影響堤前反射,擺放位置若離岸邊較近,反射率較小,而當波浪於相同位置發生碎波時,兩道潛堤因受堤間反射影響較一道潛堤大,導致於堤間發生二次碎波造成堤前反射變小,因此反射率較一道潛堤小。

摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
符號說明 x
第一章 緒論 1
1-1研究動機 1
1-2文獻回顧 2
1-3研究目的 6
第二章 數值模式 7
2-1FLOW-3D簡介 7
2-2控制方程式 7
2-2.1質量連續方程式(Mass Continuity Equation) 7
2-2.2動量方程式(Momentum Equations) 8
2-3紊流模式 10
2-4三大核心技術 11
2-4.1流體體積法(Volume of Fluid,VOF) 11
2-4.2多區塊結構性網格(Multi-Block Grid) 12
2-4.3FAVOR技術 13
2-5模擬條件設定 13
2-5.1模型建置 13
2-5.2網格設置與選取 15
2-5.3初始條件與邊界條件設定 16
2-6求解設定 18
第三章 模式驗證 19
3-1波浪碎波特性驗證 19
3-1.1模型配置與模擬條件 19
3-1.2模擬結果比較與誤差分析 20
3-2布拉格反射之驗證 22
3-2.1模型配置與模擬條件 22
3-2.2模擬結果比較 23
第四章 模擬結果分析與討論 25
4-1水平底床情況 25
4-1.1碎波對布拉格反射之影響 27
4-1.2不同潛堤個數之比較 35
4-1.3反射率、透射率、能損比較 49
4-2斜坡底床之影響模擬 51
4-2.1波高比、平均水位模擬結果比較 52
4-2.2不同潛堤配置之速度流場分析 55
4-2.3不同潛堤配置之渦度流場分析 60
4-2.4反射率比較 67
第五章 結論與建議 68
5-1結論 68
5-2建議 69
參考文獻 70



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31.郭冠緯(2014),「考慮砂質斜坡效應之布拉格反射及其土壤反應研究」,國立國立中興大學土木工程研究所碩士論文,臺中。

32.劉儀邦(2015),「波浪通過系列潛堤之布拉格反射研究」,國立國立中興大學土木工程研究所碩士論文,臺中。


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