2、试验结果与分析

　　上述5种桩式离岸堤、15组潮位波浪组合条件下堤后波高和波高透射率K的试验结果列于表1。根据试验结果,就相对波高(H0/d)、堤身相对高度(h/d)以及透空率(η)的变化对波浪透射率的影响进行讨论。

　　1) 相对波高(H0/d)

　　在堤身相对高度和透空率一定的情况下,相对波高越大,波高透射率越小,消浪效果也就越好。例如,对于堤身相对高度h/d=0.58(设计高潮位Z=6.15m,堤身处于淹没状态)不变的情况下,方案3在相对波高为0.39(波高H0=2.0m)时,桩式离岸堤堤后波高由堤前的2 00m变为1.96m,两者差值仅为0.04m,波高透射率为0.98,消浪效果较差;而在极限波高(波高H0=3 60m,H0/d=0 7)时,波高由堤前的3.60m衰减为2.48m,两者差值增加到1.12m,波高透射率为0.69,消浪效果较好,详见表1和图2。由此可见,随着相对波高的增加,离岸堤的消浪效果逐渐明显,在极限波高情况下,波高透射率达到最小值,消浪效果最佳。从工程实际的角度来看,桩式离岸堤不仅适用于保滩工程,同样也可用于保护海塘海堤工程,通过桩式离岸堤的消浪作用,可以有效地减小位于其后的海塘海堤设计波高,减轻波浪作用力,从而减少工程投资。

　　表1　桩式离岸堤堤后波高H′及波高透射率

　　2)堤身相对高度(h/d)

　　在淹没状态下,潮位越接近堤顶高程,亦即堤身相对高度趋近于1时,桩式离岸堤的消浪效果越好。例如,在极限波高(H0/d=0 7)的情况下,堤身相对高度h/d=0.58、0.67、0.75、0.86和1.00时,方案3所得的波高透射率分别为K=0.69、0.71、0.68、0.58和0.56,表明随着潮位的降低,桩式离岸堤的波高透射率逐渐减小,消浪效果逐步增强,在接近桩顶高程时消浪效果最佳,详见表2和图3。桩式离岸堤出水后,对于方案1和方案2这样的透空率较小的堤身结构,消浪效果有增强的趋势,而对于透空率相对较大的桩式离岸堤来说,消浪效果与潮位接近堤顶时的效果基本相同,详见表3。在实际工程中,可根据上述结论来确定桩式离岸堤的堤顶高程。就保滩工程来说,平均高潮位经常出现,且波浪动力条件又较为恶劣,应作为主要防御潮位,因此,可将桩顶高程选在平均高潮位附近,以期取得较好的消浪效果。

　　3)桩式离岸堤透空率(η)就桩式离岸堤的透空程度来说,在潮位和波浪条件一定的情况下,连续板桩堤的消浪效果较透空堤要好,而透空堤之间差别不大。例如,在极限波高情况下,当堤身相对高度h/d=0.86(潮位Z=4 50m,堤身处于淹没状态)时,方案1～方案5的波高透射率分别为K=0.49、0.56、0.58、0.59和0.63。显然,连续板桩的消浪效果较透空堤要好,而透空堤中方案4(b=0.4m)虽较方案2(b=0.2m)的桩间距大一倍,但其消浪效果相差无几,详见表2和图4。因此,在确定工程方案时,从节约工程造价的角度出发,可以采用间距较大的桩式离岸堤,对于奉贤南门港段可选取桩间距b=0.4m,透空率η=40%,即每延米一根外径D=600mm的混凝土圆管桩。

　　表2　极限波高条件下的波高透射率

　　表3　不同堤身相对高度条件下堤后波高和波高透射率

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