潛沒式平板對海岸結構物消波減壓效果之研究

Abstract

本文主旨在於研討如何降低波浪作用於防波堤、碼頭等港灣結構物之波壓 力及保持港域內水面靜穩。由於波浪通過潛沒式平板後會造成波浪之變形 ，進而形成另一波長較短 波浪之特性，因此本文利用邊界元素法( Boundary Element Method)計算潛沒式無孔洞、單孔或雙孔之固定水平光 滑平板及無孔傾斜平板，對等水深海域中不透水直立岸壁波壓力之影響， 及平板所受水平總力、上揚力大小有何不同。並利用斷面水槽進行模型實 驗，再將實驗數據與數值解作一比較，結果趨勢相當一致。在直立岸壁前 設置平板時，以水平設置時所得到減壓效果較平板傾斜設置時為好，但當 因平板的設置而使水面波高變大，則不具有減壓效果，反而會使直立岸壁 波壓力增大得到反效果。在直立岸壁前設置潛沒固定式平板時，是會降低 波浪作用於直立岸壁之波壓力，但在平板設置水深、平板寬度、及平板距 岸壁距離三種因素中，以平板設置水深對直立岸壁減壓效果較其它兩種因 素要明顯有效。孔洞平板較無孔洞平板確實能降低波浪作用於平板上揚力 值，且隨著孔洞比之增加而上揚力降低。無論是單孔或雙孔平板，祇要其 孔洞比相同時則平板所承受上揚力值亦相同。當平板水平設置時，波浪作 用於平板水平總力值均很小；而最大上揚總力第一極值則隨著設置水深之 不同而有所改變。當平板傾斜設置時，平板所承受波浪最大水平總力 及 上揚總力大都發生在平板寬度加上平板距岸壁距離後與入射波長之比 在0.4附近。無論平板水平或傾斜設置，波浪通過平板未碎波時之反射率 值，經由數值計算求得大約在 0.8 附近。而由模型實驗所求淂反射率值 變化較大。波浪通過平板發生碎波時， 以平板水平設置時所測得反射率 較傾斜設置時之反射率為小。 無論平板水平或傾斜設置，設置水深較淺 時反射率較設置水深深時為 小。