發佈日期 :
2023-11-08
吳盈志 , yjwu@mail.ncku.edu.tw , (06)2371938 #361
深海波浪進入淺水區後，由於受到水深、地形等影響，波浪將發生淺化變形，如進入港區受到防波堤、碼頭、護岸及消波塊等結構物干擾，波浪狀況極為複雜。故在港域靜穩度之探討上，可先以數值計算出較具影響之代表波浪條件，然後以水工模型遮蔽試驗來探究港池靜穩度，由於模型試驗在結構物邊界處理上能貼切展現出現場實際狀況，故波浪變形機制特性可直接於模型中呈現，諸如波浪傳遞至不同地形水深時之折射現象、通過結構物之繞射、反射，及淺化與碎波…等現象，較數值模式能確切模擬實際港域內之波浪特性，彌補數值模式假設性簡化方式處理不足之處。
試驗設備及儀器
- 大型平面試驗水池 (長150mX寬60mX深1.5m)
- 造波機系統 (平推式造波機，週期在1.6～2.5s時最大波高0.32m不規則波)
- 電容式波高計 (精度為額定輸出0.5%內，波高計如為15cm測線，精度0.2mm內)
- MNDAS水工所自行研發多節點資料同步收錄系統
- SOKKIA IX-1001全測站(測量精度可達1mm)進行試驗前後地形水深測量
試驗範圍規劃
試驗範圍規劃需考量試驗目的、試驗水槽場地大小、海象自然條件、水動力設備規格限制等因素。以台東縣綠島漁港為例，兼具漁船及交通碼頭功能，然現況漁船與交通船皆停泊於內泊區碼頭，動線交織混雜，爰辦理水工模型遮蔽試驗，協助規劃泊區適當配置及未來發展藍圖，於大型平面試驗水池內建構1/50等比縮尺模型。
試驗水動力條件規劃
為探討引起波高變化4個因素：水深、折射、繞射及反射，其分別受水深變化及構造物阻擋影響，模型之垂直與水平縮尺必須相同(等比模型)。
靜穩度之遮蔽試驗涉及表面重力波，流場所受之外力以重力為主，其餘如黏滯力、表面張力等諸力影響較小，故採用福祿得模型律(Froude Model Law)來決定水動力條件縮尺。
模型建構
建模前除蒐集資料(水深地形、堤體斷面設計圖)外，尚須進行現地勘查，勘查重點包含紀錄港池與堤體周邊消波塊型式、排列方式與高度，抑或是有其他可影響試驗結果之特殊結構物，製作海岸地貌分類圖，滿足模型邊界上與現場有契合的一致性。
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
平面遮蔽試驗結果
試驗結果主要分析波浪由外海不同方向傳遞進入港域(不同試驗配置)之波高於平面分布之情況，以檢視各泊區、碼頭是否靜穩(符合船舶停靠標準)。再者，檢視及探討是否因港型結構造成長週期水位盪漾情形發生。
分享
+886-6-2371938(週一~五 8:00-17:00)
+886-6-3840206
em61100@email.ncku.edu.tw
70955 台南市安南區安明路三段500號5樓