摘要：本研究基于非平稳序列极值理论,定量分析极端水位事件年超越概率受海平面上升的影响;以工程设计使用年限内极端水位发生概率作为控制条件,构建考虑海平面上升的极值水位计算方法;结合平均海平面的长期变化过程,推算海平面上升下的极值水位。基于全球10个验潮站历史水位观测资料,验证历史平均海平面长期变化与高、低水位耿贝尔分布位置参数变化的一致性以及构建方法的合理性。结合政府间气候变化专门委员会对海平面上升的预测,推算和对比分析不同海平面上升情景下的极值水位,并评估相应极值水位在当前极值分布中的重现期。

摘要：近年来珠江口海域航道治理、桥梁工程、港口建设等大型水上工程建设项目越来越多,水工建筑物安全的重要性和对台风浪灾害破坏的敏感性是大型工程重点关注的要素之一,采用台风浪数学模型分析计算极端天气条件对港珠澳大桥岛桥结合部人工岛设计波浪要素的影响。分析统计1949—2014年影响广东省沿海地区的登陆台风资料,采用随机模型分析珠江口地区300年一遇的台风气压降和登陆最大风速参数;建立珠江口水域的台风浪数学模型;选取不利台风登陆路径,采用300年一遇台风参数组合计算极端天气条件下珠江口内东西人工岛的设计波浪要素,对原设计波要素进行复核。可为其他海洋工程项目设计提供新的思路和研究方法。

摘要：假想台风下的波浪数值模拟是跨海桥隧工程风险评价的重要内容。风场的生成方法与不利路径的选择对于波浪模拟结果有极大影响。研究检验了在单一假想台风风场下进行波浪模拟的合理性,分析了台风路径对于工程区不同方向波浪影响的差异。通过构建珠江口台风浪数学模型,对采用风圈半径方法筛选出的104场台风路径,按300年一遇强度进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,对西人工岛处波浪场有重大影响的不利台风路径处于珠江口100 km范围内。由此确定了体现不同特征的7条不利台风路径,为进一步研究极端天气条件下珠江口台风浪过程提供基础。研究成果为沿海河口地区易受台风影响的大型工程波浪要素分析提供方法支撑。

摘要：在滨海核电站取水工程的波浪整体模型试验中发现,防波堤和较长的取水明渠在有效消减外海传入波浪的同时,会在明渠、泵站前池和吸水池出现长周期波动。本文通过模型试验分析了取水渠内长周期波动产生的条件及影响因素,得出取水渠口门处的海浪运动是引起取水渠中长周期波动的水动力条件和能量来源,口门宽度、形状以及取水渠断面尺寸、形状等对长周期波动的幅度有重要影响的结论,据此提出了消减长周期波动的各种工程措施,并进行了试验验证,提出了从取水渠口门方向、宽度、形状以及取水渠断面宽度、形状和护岸结构型式等方面消减取水渠中长周期波动的设计思路。

摘要：港珠澳大桥岛桥结合部桥面高程较低,设计水位和波浪条件下波浪对岛桥结合部的桥面、人工岛等结构作用复杂且较强。通过三维物理模型试验对岛桥结合部结构的波浪力进行试验研究。结果表明:1)设计水位和波浪条件下,岛桥结合部单跨箱梁结构的无量纲波浪水平力最大为0.7F/(ρgAH),无量纲波浪上托力最大为0.2F/(ρgAH)。2)在S(正向0°)和SSW(22.5°)方向波浪作用下,波浪力大于其他方向的结果。3)随着水位抬高、超高变小,岛桥结合部桥面箱梁结构受到的波浪上托力和水平力均变大。4)无量纲上托压强最大为2.0p/(ρgH),无量纲水平压强最大为1.9p/(ρgH)。

摘要：港珠澳大桥人工岛位于伶仃洋海域,台风期较大的越浪量可能危及人工岛和隧道的运营安全,越浪量是人工岛护岸设计的重要参数。通过波浪断面物理模型,研究人工岛护岸护面块体型式、消浪平台尺度、挡浪墙前护肩宽度等结构参数对越浪量的影响,试验结果表明,坡肩宽度对越浪量的影响非常大,并且越浪量较小时,试验值明显小于当前广泛采用的van der Meer公式计算值,由此针对人工岛护岸结构特点,提出考虑了坡肩折减系数K c的越浪量计算方法。计算结果与试验数据吻合良好,为人工岛越浪控制措施的采用及后期越浪量预警提供技术支撑。

摘要：跨海桥隧工程设计需要推算工程位置不同重现期设计流速,由于现场缺乏长期实测流速资料,设计流速推算存在很大困难。研究提出了采用不同重现期典型风暴潮过程推算河口海岸设计流速的数值模拟方法,对河口地区考虑洪水径流与风暴潮流的耦合。在依据澳门验潮站1925—2003年实测潮位资料分析珠江口海域风暴潮过程特征的基础上,结合潮位和潮差年极值频率分析结果构建了不同重现期典型风暴潮潮型。采用平面二维水动力数学模型模拟了不同重现期风暴潮和上游一般洪水组合条件下珠江口水域的流场,得出港珠澳大桥沿线各控制点处设计流速。

摘要：护面砌块作为堤坝结构的组成部分,其抗浪能力对堤坝的整体稳定起着重要作用。通过较大比尺物理模型,针对我国堤坝设计的具体情况,对一种新型开孔勾连块体的抗浪稳定性进行试验研究,分析砌块厚度、戗台、波浪周期等因素的影响,得到砌块抗风浪稳定厚度计算式。建议护岸设计中应采用均衡设计的理念,综合考虑波浪荷载,将其平衡分配给护面、垫层和基土,对海岸、河流、大型湖泊和水库等水利工程的护岸和堤坝抗浪稳定设计具有指导意义。

摘要：风暴潮是发生在海洋沿岸的一种严重的自然灾害,通常会伴有大浪,二者的耦合作用极大地威胁着沿岸地区的安全。以往对近岸承灾体海洋动力灾害的研究大多集中于单一致灾因子的影响,多采用恒定水位和定常波浪要素,对风暴潮与波浪耦合效应及其对海堤承灾体动力响应的研究不足。采用9711号台风在宁波北仑海域引起的风暴潮潮位及波浪过程,通过将连续的风暴潮水位变化过程与波浪过程进行叠加,模拟真实的动态潮位过程,在三维港池实验室中实现风暴潮和波浪的动态耦合模拟,为相关模型试验的开展提供参考。

摘要：跨海桥梁桩基基础所受的波流荷载是跨海桥梁设计中重点考虑的荷载之一,实际工程中波流力的计算多参考《港口与航道水文规范:JTS145—2015》中推荐的单桩桩基基础波流力计算方法,未合理考虑局部冲刷形状的影响。以港珠澳大桥为例,在桩基基础波流力和冲刷试验结果的基础上,通过对计算模型中流速、C D、C M等参数的选取进行修正,提出了考虑局部冲刷形状的桩基基础波流力计算方法,在保证工程安全性的同时兼顾了工程的经济性,并成功应用于港珠澳大桥桥梁桩基的设计中。