波浪在传播过程中,遇到建筑物和地形变化时,会发生绕射与折射,对波浪的传播、变形具有显著的影响。特别是波浪从不同的角度入射通过人工挖深航道时,产生的严重折射和波能集中,可能引发周围已建结构物设计波浪要素的显著增大,危害结构物的安全,并对港内泊稳产生不利影响。针对工程上经常出现的这些问题,通过数值模型计算和物理模型试验,研究了波浪从不同的角度入射通过人工挖深航道时的传播变形规律、开挖航道对航道附近水域水工结构物设计波浪要素及港内泊稳条件的影响。1) 大窑湾物理模型试验结果表明航道的开挖对波浪传播变形产生很大的影响,5-6倍波长范围内,波高的变化可达20-30%。2) 建立了基于经典Boussinesq方程的波浪数学模型,通过将单纯绕射情况下的数值计算结果与物理试验结果进行比较,验证了数值计算方法和边界处理的可靠性。采用所建立的数学模型对有、无航道情况下港内的波浪分布进行了数值计算,并将上述两种条件下的波浪分布情况进行了比较,结果表明,开挖航道对波浪的传播变形影响不能用纯绕射来代替波浪的折、绕射联合作用。(y/L=9剖面处,h/d=1. 2情况下,航道轴线上的情况比单纯双突堤绕射的情况下比波高减小16%,航道边坡外的波能聚集区则增大了17. 7%)3) 分别研究了双突堤的口门宽度、波浪入射角、航道水深、航道宽度、航道边坡、波浪的方向分布等因素对港内波浪传播变形的影响。结果表明,以上各因素对波浪传播均会产生不同程度的影响。就波浪入射角而言,θ=10°-20°范围内的影响最为显著就航道水深而言,y/L≤4时,相对水深h/d的影响可忽略,y/L>4时相对水深h/d的影响不可忽略。4) 研究了航道各尺度及波浪入射角对航道附近水域水工结构物设计波浪要素的影响规律。结果表明,航道本身各尺度对防波堤设计波浪要素的影响规律与港内情况相似,而波浪入射角则不同,当波浪以小角度入射时,堤前波浪聚集在背浪侧,而港内波浪大都在航道的迎浪侧聚集。5) 数值计算了大窑湾水域的波浪分布情况,结果对工程设计有一定的参考价值。