帶離岸式潛堤的斜坡堤越浪數(shù)值模擬研究.pdf

1、海堤工程一般指為了抵擋外海來波對海岸的沖擊,保證堤后安全的近海工程結構。當帶著巨大能量的波浪從外海傳到近岸時,會對海灘和近岸建筑物造成一定沖擊,在某些條件下還會產(chǎn)生越浪,造成堤后的農(nóng)田、道路和建筑的淹沒,甚至形成嚴重的生命及財產(chǎn)損失。在海堤前加設潛堤能有效減小波浪對海堤的沖擊并能減少堤后的越浪量,這種帶離岸式港堤的海堤在許多實際海岸工程中得到應用,尤其是軟基海岸防護工程中。在工程設計中,如何選擇潛堤的斷面形式、高程、頂寬及與主堤距離,使

2、工程結構既能滿足自身安全性及穩(wěn)定性的同時又能降低工程成本,提高經(jīng)濟性,是我們研究的熱點問題。
　　本文基于不可壓縮粘性流體的N-S方程,采用有限體積法離散控制方程,使用VOF方法跟蹤自由面的變化,建立了數(shù)值波浪水槽并驗證造波與消波的有效性,將此方法應用于簡單斜波堤越浪的數(shù)值模擬中,將越浪量的計算結果同T.saville物理模型實驗數(shù)據(jù)及Hu et al.(2000)模型AMAZON的計算結果作對比,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)吻合良好,證明本文數(shù)值模

3、擬方法的正確性。
　　本文通過對帶離岸式潛堤的斜波堤越浪的數(shù)值模擬,得出潛堤斷面形式、高程、項寬、潛堤與主堤距離對主堤的越浪有顯著的影響,分析發(fā)現(xiàn):相同條件下,1)無潛堤作用下主堤越浪量明顯大于有潛堤作用下主堤的越浪量;2)斜坡型潛堤比矩型潛堤更能有效減少主堤越浪量;3)潛堤的高程越大主堤的越浪量越少;4)潛堤的頂寬越大主堤的越浪量越少;5)潛堤與主堤間距對主堤越浪量具有顯著的影響,在一個波長距離范圍內(nèi),主堤越浪量隨著潛堤與主堤距