交通运输部天津水运工程科学研究院

重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享平台

L型造波试验水池

天科院L型造波试验水池位于水动力综合试验厅风浪流综合试验水池内,始建于2007年、于2008年开始试运行并投入使用,建成为当时国内首创、世界规模最大的港工L型造波试验水池。

       该水池长45m、宽40m、深1.0m。配备的L型造波机共有145个造波单元,其中L型长边有76个造波单元,短边有69个造波单元,每个造波单元宽度0.5m,造波板高1.0m,最大造波能力0.4m,造波周期0.6~4.0s。造波类型包括:正向、斜向规则波,正向、斜向规则波不规则波,多方向不规则波;波谱类型包括J谱、BM谱、规范谱等,具备主动吸收式能力(吸收率达到80%以上)。该造波系统于2019年完成了系统升级,提升无反射造波的主动吸收性能,通过增加转角造波板模块实现真正无缝连接实现完全三维主动吸收式造波(正向反射波主动吸收率达到90%以上)、电控系统与软件系统升级系统更稳定、完成相关防潮除锈及易损元件更换等。

       L形造波机系统所实现的多向不规则波造波技术以及主动吸收的造波技术使试验室能模拟出更接近实际海况的试验环境,从而更能有效真实地反映和解决工程实际问题,已取得一批高水平研究成果,解决了很多实际工程问题,推动了港口海岸工程和海洋工程的技术进步。对中国技术走向海外也起到了重要的作用,随着国家水运发展、岛礁开发以及“一带一路”沿线港口的建设,更加发挥其不可替代的作用,应用的前景也将十分广阔。

工程实践应用与支撑科技创新

       自2008年试运行以来,先后应用于国家“863”计划、交通运输科技项目等多项国家科技攻关任务以及大连、烟台、青岛、海南、韩国、马来西亚、印度尼西亚等地区和国家近百余项港口海岸工程关于波浪传播、波浪对建筑物和船舶的作用以及波浪泥沙等方面的研究。年均合同额近千万元,近十年的累积直接经济效益过亿元。

支撑863、省部级科技项目

  • 风浪流联合作用下深海SPAR平台垂荡-纵摇耦合非线性运动及稳定性-国家自然科学基金
  • 国家基金-量化分析三维畸形波内部结构未结题
  • 国家科技支撑项目-港区储罐安全风险未结题
  • 国家面上项目-基于超大型水槽沙滩动力地貌相应未结题
  • 台风浪耦合作用下跨海桥梁动力模拟及防灾减灾技术-863
  • 特大型桥梁风浪流耦合作用-交通运输科技项目
  • 斜坡堤越浪标准和比尺效应研究-国家自然科学基金已结题
  • 沿海港口特大风浪灾害监测预警系统开发与应用-天津市科委项目未结题
  • 一带一路枢纽港口群台风浪预报关键技术研究-天津市自然科学基金未结题
  • 中印尼联合研究中心建设-对外援助项目未结题

特大桥弹性模型试验技术、基底结构受力和塔顶位移、 结构受力、动力响应之间的变化规律

服务国家重大项目

港珠澳大桥 南海工程 三峡 深圳至中山跨江通道项目 洋山港 长江黄金水道

深中通道项目西人工岛整体物理模型试验

       试验复演现场海域设计波浪条件,研究斜向波作用下人工岛护面块体的稳定性以及越浪情况,通过试验研究优化了人工岛结构、验证了岛形对护面块体稳定性和越浪的影响,并补充了由于强浪作用下岛隧局部波能集中与破碎、而在设计上无法通过计算得出的不足。基于模型试验论证岛壁结构分别采用大、小台阶方案,由越浪标准对比,推荐采用大台阶方案可大大降低岛壁挡浪墙高程,从而为节省工程造价和增加了岛内景观效果,为方案调整和最终确定提供了技术支撑。

为国防建设与军民融合提供技术保障

海上投送综合保障研究(多浮体装卸作业)试验研究

风、浪、流组合工况下的多浮体系泊试验,验证海上无码头多船型间装卸作业的可行性与运动响应特性,包括各船绝对运动、相对运动、六自由度运动量、系缆力、撞击力、铰接连接载荷等,为该项目的最终构型方案确定和后续综合性能验证测试提供依据。

某保障基地深水防波堤三维稳定性试验研究

支撑国内外重大港口建设

大连新港沙坨子防波堤工程

不同长度防波堤对港内波浪条件的影响,对比分析多向不规则波和单向不规则波对港区波浪条件的影响,为确定港内泊稳条件与损失作业天数提供了科学依据

漳州LNG项目码头工程LNG船舶系泊物理模型试验研究

作为国家与中海油天然气战略的重要基础设施建设项目之一,也是第一个以中海油自主设计、自主管理、自主建设能力开展实施的新建LNG接收站项目。该试验研究对该接收站码头停靠以26.6万方为代表的四种主力船型分别进行了不同风浪流组合条件下的六自由度运动量、系缆力和撞击力/撞击能量的测试研究,为平面布置方案的确定、码头长度的优化以及系缆方式的优化提供了充分得科学论证。

烟台西港区二期工程防波堤三维稳定性研究

通过局部三维稳定性试验研究,揭示STEM波能沿堤聚集的特性,验证提出了原设计8t扭王字块需增至20t,才能保持稳定,避免了设计偏于危险的缺陷和未来工程的重大损失。

支撑海外工程建设、服务21世纪海上丝绸之路

巴基斯坦 非洲塞拉利昂 韩国 柬埔寨 喀麦隆 马来西亚 毛利坦尼亚 以色列 印度尼西亚 吉布堤

韩国迎日湾防波堤三维稳定性物理模型试验

斜向波作用下防波堤拐角水域波能集中、易导致护面块体失稳的情况,并进一步研究深水波浪小角度、长周期入射波沿堤STEM波变化规律,分析对堤头、堤身稳定以及口门航行影响

马来西亚关丹河口整治工程防波堤3D稳定性物理模型试验

通过三维波浪模型,验证波浪作用下防波堤堤头、堤身的稳定性并进行设计方案优化。提升我国涉外项目中海岸水动力研究水平的声望,为国家“一带一路”海上丝路关键节点建设推广中国技术标准与规范提供了支持与依据

地          址: 中国天津滨海新区新港二号路2618号

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