“港口、海岸及近海工程”硕士点介绍

硕士点介绍：

港口、海岸及近海工程

(Port, Coastal and Offshore Engineering)

专业代码：081505

（1）港航结构与地基处理理论与技术研究

（2）港航建筑物与水流相互作用的理论及应用

（3）港航工程中的水流泥沙运动基本理论

一、基本情况

港口海岸及近海工程是我校最早的专业学科。始建于1959年，1987年开始招收研究生，1993年取得了硕士学位授权，2005年取得了博士学位授权，该学科专业一直作为交通行业的三个主干专业。2001年6月被确定为湖南省重点专业。目前港口航道与海岸工程为国家特色专业。港口海岸及近海工程学科有14名教授、15名副教授，在职教师中80%以上拥有博士学位。师资队伍的年龄结构、职称结构、学历结构日趋合理，已初步形成了一支结构比较合理的学术梯队。学术风气日盛，学术水平不断提高，科研、教学条件已得到了进一步改善。

二、研究方向

研究方向1：港航结构与地基处理理论与技术研究

随着航运业发展，船舶大型化对港口、航道要求进一步提高，近年来适应大型船舶的深水航道建设条件、通航建筑物和码头建筑物的结构型式、锚地设施等方面的研究倍受关注。因此，码头新型结构型式及其受力特性、港航结构与周围介质相互作用机理、海岸工程结构新型式的研究具有重要意义和实际应用价值。主要研究内容：码头上部结构型式及其受力特性研究；港口航道工程结构与周围介质相互作用机理研究；海岸工程新型结构形式研究。

研究方向2：港航建筑物与水流相互作用的理论及应用

我省洞庭湖及湘、资、沅、澧四水水运发达，随着近年来我省水利、交通等行业的迅速发展，河流、水库、湖泊及水利水电枢纽工程、水运工程在规划、设计和运行中的泥沙及生态环境问题日益突出。由于过去研究河道水动力、泥沙运动、水生态和水环境主要以单一河道或河口为主，而针对湖区特色，探讨河湖相间、流向不一的天然水体的演变及整治规律的系统研究较少；缺乏对整个流域系统的整体性研究，不能对流域系统格局与过程的复杂性进行有效的表征和模拟。本研究方向将着眼于流域系统中最关键、最具核心的“水”主题，以流域与水的相关关系为主线，从水沙动力学、水生态与水环境的角度，揭示其格局、过程和效应的相互耦合及驱动机制，从流域系统各类组分（河流、湖泊、沼泽、河口等）的格局、过程和效应出发，揭示既考虑水生态格局与过程的动态变化及连续性，又注重水环境自身的行为、效应和人类健康的水沙动力学整体耦合机理。

研究方向3：港航工程中的水流泥沙运动基本理论

随着我国内陆河流逐渐开发，深水港和深水航道的建设，泥沙问题尤为突出。泥沙导致航道、水库和港区的淤积，给河口治理、水利水电工程、航运工程建设带来了许多问题，因此对水流泥沙问题的研究具有重要意义。本研究方向以港航工程为依托，对水流与波浪相互作用及其作用下泥沙运动的基本理论，河道、海岸的演变规律，建筑物地区岸线的冲淤变化及其防治措施等方面进行了深入研究。

三、特色与优势研究方向

（1）水沙动力过程及其模拟技术方向

1）波浪－水流底层流动特性研究。通过水槽模型试验和数值模拟得到了振荡流、非线性波和不规则波作用下底层流动特性。

2）波浪作用下泥沙运动及床面演化规律。建立了振荡流和非线性波作用下的泥沙运动数学模型，得到了近岸区波浪运动、悬移质泥沙的分布，非对称沙纹的形成和演化以及近岸区地形演变机理。

3）基于非结构网格系统上的三维水流精细数值模型，采用LES/DES模型，得到了单向流作用下沙纹床面、丁坝以及建筑物附近的流场结构和三维涡动特性和泥沙运动特性。

4）通过波浪域和多孔介质域共享统一形式的动量方程和连续方程，建立了可考虑流场紊动特性的非线性波浪与多孔介质相互作用的同步耦合数学模型。

5）开发了基于两相流的三维数值波浪水槽，模型采用高精度的自由面追踪格式，分块结构以及多重网格和并行技术，采用K-ε、LES/DES模型，并应用到溃坝、冲泻区流动特性及泥沙运动等研究。

（2）港工建筑物与岩土的相互作用方向

采用试验、理论分析和数值模拟等方法研究水平承载力的群桩效应，提出了水平力作用下群桩效应的临界桩距和基于水平地基反力系数的群桩计算方法，成果在武汉阳逻港等工程中得到应用并被《港口工程桩基规范》采用；通过组合桩型复合地基桩、土受力特性的试验对比与分析，研究侧向开挖条件下组合群桩复合地基工作性状，探讨组合群桩复合地基设计计算方法。

以上优势研究方向现有双聘院士（王浩）1人，教授6人，副教授9人，其中具有博士学位11人，其中新世纪优秀人才支持计划1人，交通部青年科技英才2人，湖南省“百人计划”2人，湖南121人才工程入选1人，湖南省“湖湘青年英才计划”1人，湖南省学科带头人培养对象2名。侧重应用基础研究，先后承担了20余项国家自然科学基金项目（(重点项目2项)），以及教育部新世纪优秀人才支持计划、教育部博士点基金等，3篇硕士论文获得了湖南省优秀硕士论文。本方向广泛开展国际合作交流，先后和美国康奈尔大学、纽约城市大学、南洋理工大学、美国夏威夷大学马诺阿分校等合作交流。同时具有先进的试验条件，拥有各类风浪、波浪水槽，港池及配套测试设备，美国TSI三维PIV系统、ADV以及现场高精度测试设备等。近年来在《Coastal Engineering》、《Ocean Engineering》等学术刊物发表论文200多篇，SCI、EI收录论文50余篇。