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我国拥有的丰富湖区资源,占世界第三位,而丰富的湖区资源在水利、航运、旅游和水电等工程领域占据非常重要的地位,但风生波浪往往对湖区船舶通航和平稳靠泊以及建筑物的安全造成威胁,有时甚至会造成巨大的经济损失和人员伤亡,故对湖区的风生波浪的研究尤为重要。随着计算机计算性能的快速发展,CFD(计算流体力学)的不断壮大,风生波浪的数值模拟已成为主要的研究手段。目前关于风生波浪数值模拟的研究,大多数都是对海域风浪的研究,而湖泊和水库等小风区风浪的研究较少。本文将理论研究与实际应用相结合,以云南省玉溪市抚仙湖深水湖泊的浮码头为例,建立湖区风生波浪数学模型,分析不同风荷载工况下湖区的波浪要素分布以及传播状况,确定不同风况作用下对湖区浮码头运行以及船舶靠泊影响的最不利情况,揭示湖区波高变化的主要影响因素,从而对湖区浮码头安全运行的最不利情况进行消波研究,将不同防波堤的消波方案的消波结果进行比较分析,最终确定防波堤最优消波方案,可为防波堤的优化优选提供参考意见,为湖区建筑物安全以及船舶航行和平稳靠泊提供安全保障。主要研究内容如下:(1)从流体力学理论出发回顾了风生波浪研究方法以及浮式防波堤结构型式和消波方法,总结了风生波浪数值模型的发展情况以及其各自模型局限性,并分析了风生波浪的生成机理以及湖区防波堤破坏的主要原因。(2)基于Mike 21 SW模型建立湖区风生波浪数学模型,并利用在国内湖区实际工程中广泛应用的莆田公式、SMB法以及规范法等经验公式对模拟结果进行验证,以证明Mike 21 SW模型在深水湖泊的可用性,分析不同风荷载工况下湖区水域的波浪条件,分别研究不同风速作用下和不同水位下湖区波高变化情况,从而揭示湖区波高变化的主要影响因素,以及确定不同风况下对湖区浮码头安全以及船舶通航产生威胁的最不利条件。(3)研究最不利风况作用下,不同浮堤布置、不同浮堤角度、不同浮堤长度、不同浮堤宽度以及不同浮堤型式等消波方案对浮堤消波效果的影响,将不同消波方案进行比较,从而提出浮式防波堤的最优布置方案,并分析最优浮堤消波方案对波浪的削减能力。