開孔結構物消能機制探討與啟發

本文針對2016年與2017年多種直立開孔式消能結構物的水工模型試驗成果做綜合比較，並辨識出多種開孔結構物的消能機制，包括多孔隙壁與消波室的消能特性，以及消波室的排水功能，並從波動及流體運動兩方面來解讀消能結構物的消波特性。多孔隙壁利用開孔的形狀除了能反射部分波能外，也讓進入消波室內的波能造成散射進而擾亂波動結構，另外，孔口處流體運動的堰口效應亦發揮削減入射波能量的功效；消波室的空間配置可能造成波動的衝撞與消能，但也可能引發艙室內的水體振盪與波動相位的改變。消波室的排水機制讓進入艙內的水體從低動能區的洩水孔排出，降低反射波的量體。本文比較活動式摺葉板、上斜板、下斜板、狹縫型及輪胎型開孔直立式消能結構物的反射率試驗結果，其中包含單消波室及雙消波室的配置，發現消能結構物的消能特性為前述3種機制的交互作用的整體表現，且可分別先針對各機制進行單項測試、瞭解與改良，再評估其整合與互制效果，不僅是透過水工模型試驗對結構物的消波表現進行整體評估，更有利於啟發新型消能結構物的思維。