Bragg Reflection of Water Waves by a Multiply Composite Wavy-Type Breakwater (I)

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Details

Project title

Code/計畫編號

NSC93-2611-E019-014

Translated Name/計畫中文名

波浪通過複合式浪形潛堤布拉格反射之研究(I)

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Co-Investigator(s)/共同執行人

岳景雲(計畫主持人)

Department/Unit

Department of Harbor and River Engineering

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1032122

Year

2004

Start date/計畫起

01-08-2004

Expected Completion/計畫迄

31-07-2005

Co-Investigator(s)

Deng-How Tsaur

Bugetid/研究經費

509千元

ResearchField/研究領域

土木水利工程

" 在自然界的海洋中，均勻規則變化的水中沙漣(sand ripple)於海灘或海岸中為一常見的地形。當波浪之波長為波形底床沙漣長度的兩倍時，會因波形底床的起伏邊界效應作用，造成此波動流場產生共振現象，此種特殊現象與波形底床的數目、高度有關，即所謂的「Bragg resonance」，此時波浪的反射率最大。過去許多學者研究發現波浪通過單一正弦沙漣底床及雙正弦沙漣底床產生布拉格反射現象，不僅在 2k/K=1.0 發生主頻共振( primary resonance )，而且在2k/K=2.0 也會發生次諧波共振( second-harmonic resonance )。而當波浪通過由多個相同漣高不同漣長之正弦沙漣疊加組合成複合式正弦沙漣底床( multiply composite sinusoidal beds)時，在低頻處k = (K2-K1 )/2 會發生分諧波共振( sub-harmonic resonance )，在k=K1、k=K2 及k=( K2 +K1) /2 會發生高諧波共振( higher-harmonic resonance )。其中k 為波浪週波數，K1，K2 分別為正弦沙漣底床週波數。由於複合式正弦沙漣底床能使布拉挌反射增加，而且會隨著沙漣的個數、振幅及漣長之增加而變大。因此本研究計畫擬利用複合式正弦沙漣底床所具有之特性應用於傳統矩形潛堤上，即將潛堤原本水平之堤頂改成複合式正弦沙漣狀，重新組合成〝複合式浪形潛堤〞，探討在不同堤高、堤長、沙漣個數、振幅其對波浪產生布拉格反射之現象，並針對外海波浪條件作一適當的組合，除了希望在主頻發生布拉格反射外，亦可在高諧波發生布拉格反射，增加反射率帶寬範圍，達到海岸防災之目的。本研究計畫第二年擬進行水工模型試驗，試驗係在國立台灣海洋大學河海工程系河工一館地下室「水動力實驗室」內之斷面造波水槽中進行，該水槽總長28m、寬0.8m、高0.8m，水槽底部為混凝土所舖設而成，兩側鑲嵌透明強化玻璃可供實驗觀測之用。造波屬於活塞式造波機。水槽另一端設有消波裝置以避免產生反射波影響試驗進行。試驗資料將與數值計算解作一比較，以驗證數值計算結果之精度及合理性。 "

Keyword(s)

邊界元素法
反射率
複合式浪形潛堤
布拉格反射

DSpace CRIS

Bragg Reflection of Water Waves by a Multiply Composite Wavy-Type Breakwater (I)

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