扭王块体护面斜坡堤越浪模拟的非静压模型研究

发布时间：2022-01-12 22:37

　　人工块体护面斜坡堤是港口海岸工程中常见的防护建筑物,一般按照允许越浪的标准设计。因此,合理估计斜坡堤越浪量,具有重要的工程意义。本文基于非静压波浪模型SWASH,采用等效摩阻方法模拟了扭王块体护面斜坡堤上的越浪。本文主要研究内容和结论如下:针对人工块体护面斜坡堤越浪的模拟,提出了三种描述斜坡堤的方法。规则波越浪模拟结果表明,采用地形和等效底摩阻结合可以较好地模拟斜坡堤越浪。不规则波越浪算例进一步证明了这种方法的可行性。与物理模型试验结果对比表明,等效底摩阻系数也可以较好的模拟波浪经过抛石斜坡堤前后的波高变化。为建立扭王块体等效底摩阻系数经验公式,设计了大量算例对等效底摩阻系数进行率定。经过比选确定了以神经网络和陈国平经验公式计算越浪量的平均值作为率定数据。设计现场尺度条件下波浪正向入射的大量算例,讨论了无量纲底摩阻系数与波高,周期,堤顶高程,水深之间的关系,建立了扭王块体护面斜坡堤等效底摩阻系数和深水波陡之间的经验关系式。利用无胸墙和带胸墙的斜坡堤越浪断面物理模型试验结果,验证了本文建立的等效底摩阻系数经验公式。结果表明,利用该经验公式可以较好地模拟扭王块体护面斜坡堤的越浪。模拟不同波... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自由面示意图

。图2-2 垂向网格分层示意图模型采用交错网格对变量进行离散，水平流速 u 定义在每个 σ 层中心单元的侧边上，沿 x 方向流速 u 被定义在（i+1/2，j，k）处，沿 y 方向流速 v 则被定义在（i，j+1/2，k）处；垂向速度 w 被定义在（i

图2-2 垂向网格分层示意图型采用交错网格对变量进行离散，水平流速 u 定义在每个 σ 层中心，沿 x 方向流速 u 被定义在（i+1/2，j，k）处，沿 y 方向流速 v 则，j+1/2，k）处；垂向速度 w 被定义在（i，j，k+1/2）处。非静压 q σ 层表面，单元的中心（i，j，k+1/2）。因此模型可以准确处理自由件，不需要做任何近似或假设，提高模型的计算效率和准确性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪与孔隙结构物相互作用的数值模拟[J]. 史小康,张庆河.  港工技术. 2017(05)
[2]越浪堤后透射波周期特性研究[J]. 张娜,张庆河,邹国良,蒋学炼.  哈尔滨工程大学学报. 2017(11)
[3]河口海岸水动力非静压数学模型研究述评[J]. 时健,郑金海,严以新,童朝锋,王岗.  河海大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]斜向规则波作用下斜坡堤波浪爬高试验研究[J]. 朱嘉玲,王震,孙天霆,王登婷,陈伟秋.  中国港湾建设. 2017(02)
[5]不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究[J]. 周雅,林登荣,李庆银,陈国平,严士常.  水道港口. 2016(04)
[6]斜坡堤后坡砌石护面稳定厚度的模型试验研究[J]. 陈伟秋,陈凌彦,王登婷,孙天霆,朱嘉玲.  水运工程. 2016(06)
[7]栅栏板护面斜坡堤越浪数值模拟研究[J]. 闫科谛,张庆河.  中国港湾建设. 2016(02)
[8]基于非静压方程的波浪与孔隙结构物相互作用模拟[J]. 邹国良,张庆河.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(01)
[9]斜坡上波浪破碎与越浪非静压数值模拟[J]. 张娜,邹国良.  海洋工程. 2015(02)
[10]基于非静压方程的斜坡堤越浪数值模拟[J]. 吴辰,张庆河,张金凤,张娜.  港工技术. 2014(06)

硕士论文
[1]斜坡式防波堤越浪过程的SPH模拟[D]. 叶晓文.大连理工大学 2011
[2]波浪及波流共同作用下悬移质浓度垂线分布的研究[D]. 严冰.天津大学 2004



本文编号：3585573