附加网衣对深水浮式防波堤消波性能及水动力特性的影响研究

推广深水网箱养殖是我国海水养殖发展的必然方向。由于深水中波浪较大，为保证网箱安全，需在迎浪方向设置有消浪功能的防波堤，浮式防波堤以其众多优点适于担此重任。浮式防波堤消波原理在于：波浪能量集中在水体表层及以下波长一半处,因此波面上放置的浮堤可以抵挡大部分波能，从而减小堤后波高，故对短波效果较好。但对于深水长波，波能集中范围相对较大，因此部分波能从浮堤下方穿过，浮堤消浪效果不佳。长期以来对浮堤的研究主要集中在改变上部结构形式来提高消波性能，而从附加构件的角度进行研究的较少。本课题采用数值模拟和物理模型试验相结合的方法，系统开展附加网衣的系泊浮式防波堤与深水长波的作用规律研究，揭示网衣对浮堤的消波性能的影响规律、浮堤运动及系泊力非线性变化规律。以期增加对深水长波作用下浮堤水动力特性的认识，拓展浮式防波堤研究思路并为其优化设计提供理论依据。

本项目按照研究计划，主要通过数值模拟及物理模型试验这两种手段，针对附加网衣的浮式防波堤的水动力特性及网衣系统、系泊系统以及不规则波浪模拟等方面开展了深入研究和分析。建立了基于线性叠加法模拟不规则波对浮堤作用的数值分析模型，开展了网衣系统水动力特性研究，并分析其在流场中的影响因素，开展了系泊系统运动响应研究，通过开展物理模型试验，研究了板-网浮式防波堤的消浪特性。本项目获得研究成果包括：发表有基金资助标注的论文期刊和会议论文11篇，其中EI检索1篇，SCI检索4篇，ISTP检索2篇，在基金资助下获批实用新型专利6项，获得中国海洋工程协会颁发的海洋工程科学技术二等奖1项。同时，培养研究生8名，毕业4名，在读4名，参加了4次国内、外会议进行研究成果的交流，作为访问学者参加了两次国外访学交流。