5.2 研究展望 65

致  谢 67

参 考 文 献 68

第一章  绪论

1.1 研究的背景、目的和意义

   从太空中看地球宛若是一个水球一般，地方上绝大部分面积是海洋。人类在未来的食品基地将会是海洋，计算得知海洋能够提供食品的能力比陆地要强得多。不仅如此，海洋拥有极大的油气储备。有近 3000 亿吨之多的石油蕴藏在海底，和陆地上蕴藏的石油总量近似。还有大量锰结核藏在海底，这些可让人类使用近万年。许多的无机盐以及铀、氢的同位素等多种核原料也在海水中被科学家分现。在海里还有一些资源可以被人类利用，就比如说潮汐能，我们通过它可以来发电。这还没有去计算波能和海流，那样还有蕴含的资源那就更多了。而且随着世界各国对陆上能源的需求越来越大，陆上资源不能满足时，合理有效的开发和利用海洋资源就变得十分重要了。防波堤是一种非常独特的港口水工建筑物，它的作用非常大。首先，它可以防止波浪直接对港口内建筑物产生冲击，也可以使得港口内的水域保持平稳;它也使得船只能够安全地进出，停靠和装卸货物。防波堤衰减波浪能量的方式主要是反射波浪、破坏波浪水质点运动和共振，这样一来它就可以给所要保护的海洋结构物一个稳定的工作环境。

    防波堤分为固定式和移动式这两种形式。固定式的防波堤一般为老式的防波堤，含有直立和斜坡两种，其缺点主要体现在在材料的使用和波能在水体的分布规律上不协调。举个例子，斜坡式防波堤在波能最集中的地方使用了最少的材料，在波能最小的地方却使用大量材料。而且，随着施工的海域越来越深，施工越来越困难，造价也越来越大。不仅如此，当防波堤损坏将会造成严重的后果，后续修复也非常困难。

    金属、钢筋混凝土和塑料材料制造的浮式结构及锚泊系统等等构成了浮式防波堤，因为在水体表面波能较多，浮式防波堤能够很好地达到消波的效果。它克服了传统防波堤水越深造价越高的缺点，被广泛用于深海之中。此外，其透空结构非常方便进行海水的交换以及鱼群的活动，也就可以有效地防止防波堤对海水的污染。与传统的坐底式防波堤相比，当水深增加时，浮式防波堤的经济效应更加突出。在水深为40 m时，每米浮式防波堤的造价仅为复合式防波堤的70%左右，而且随着水深的增加所节省下来的投资更加明显。此外，浮式防波堤拥有着其它种类防波堤所不具有的特征：例如当水深增加时，所增加的投资很小；同时施工非常方便，能够非常迅速地修建，拆迁也比较容易，因此可多次利用；并且其对港口的尺寸和形状没有特别的要求；不会阻碍水体在港内外自由交换，有助于削减港口的淤积以及冲刷等等。此外浮式防波堤还具有对地形没有要求、适应于各种季节等优点。当在恶劣的海况下进行救助、勘探钻井等海上活动时，浮式防波堤通常被用作临时性的防护措施。

    中国南海因其特殊的历史与地理原因，而且近年来南海航道对东亚乃至全世界经济活动重要影响的突现，以及南海丰富的矿藏和渔业资源，这使得中国与中国南海周边国家关于南海领海方面的纠纷越来越多，同时，随着美国的介入，这些纷争也越来越复杂。综合国力日渐增强的中国政府也越来越重视中国南海的开发与利用，以及对南海主权的正当维护。

    浮式防波堤的消波方式多种多样，造成其构型也五花八门。体现浮式防波堤消波性能最直接方式是看它的透射系数，通过它也可以判断出一个浮式防波堤的优劣。 浮式防波堤消波性能试验研究(3):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_206629.html