波浪作用下堤前沖淤形態(tài)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、防波堤及護(hù)岸等海岸建筑物周圍海床的沖刷涉及建筑物本身的安全，是設(shè)計(jì)和建設(shè)中必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一。本文針對(duì)直立防波堤和斜坡防波堤，重點(diǎn)研究了波浪作用下的堤前沖淤及相關(guān)的問(wèn)題。 本文回顧了底床沖淤變形的發(fā)展?fàn)顩r，建立了數(shù)值模型用以模擬流體與多孔介質(zhì)的相互作用。多孔介質(zhì)以外的流體運(yùn)動(dòng)以雷諾平均納維斯托克斯描述，相應(yīng)紊流場(chǎng)采用改進(jìn)的k-ε方程描述；多孔介質(zhì)內(nèi)部的流體運(yùn)動(dòng)采用空間平均納維斯托克斯方程描述，多孔介質(zhì)內(nèi)固體顆粒對(duì)水流產(chǎn)生的拖

2、曳力由線性和非線性經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)。模型采用通用的VOF法處理自由表面，以人工孔隙率法處理底床與水流的交界面，可模擬極端條件下任意地形的沖淤演變。 本文通過(guò)試驗(yàn)，研究了規(guī)則波作用下的堤前沖淤，改進(jìn)了泥沙輸沙量的測(cè)量方法，試驗(yàn)的結(jié)果與其他學(xué)者的結(jié)果吻合良好。 本文建立了一個(gè)模擬防波堤前波浪作用下的數(shù)值波浪水槽，通過(guò)對(duì)直立堤和斜坡堤在規(guī)則波作用下堤前流場(chǎng)的數(shù)值模擬，結(jié)合物理模型試驗(yàn)，驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。通過(guò)討論泥沙起動(dòng)流速和