波流共同作用下潜丁坝受力情况的二维数值研究

罗兰媛 海南省交通规划勘察设计研究院

郭杰 湖北省港路勘测设计咨询有限公司

1.前言

长江南京以下太仓～南通河段一直为长江南京以下著名的卡口航段之一，航道维护水深长期偏低，严重影响长江南京以下深水航道的畅通。对该段进行12.5m深水航道建设，有利于进一步发挥长江口12.5m深水航道治理工程的综合效益。

由于本项目中涉及到的丁坝群除个别丁坝坝根部位在设计低水位期间会露出水面外，其他全部为潜丁坝。丁坝主要受水流以及波浪作用，而现行的《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）中对于结构物在水下部分所受水流力并没有较为准确的计算方法。

为了能够得到较为准确的混合式潜丁坝结构在波流共同作用下的受力情况，本文建立了二维波流数学模型进行计算，以便对后期将要进行的的结构稳定计算，以及结构内力计算提供一定的借鉴作用。

2.基本资料及数学模型

2.1 基本条件

设计高水位：2.76m（85国家高程系统）

设计低水位：-0.69m

设计高水位对应波高：2.16m；

设计低水位对应波高：1.845m；

波浪周期：T=6s；

流速：3m/s;

结构段顶高程：-1.94m

2.2 设计堤身形式

本工程中通州沙段潜丁坝采用斜坡式与直立式组合的混合式堤身结构，典型结构形式见图1、2。

如图1、2所示，堤身方案一中，采用直径为6m的半圆体下部抛石基床为高4m，底宽约36m，两侧坡比为1:2的混合结构。方案二中将上部结构换为异形沉箱，基床部分与方案一完全相同。

图1 混合式堤身断面（方案一）

2.3 数学模型

本文中数学模型采用标准k-ε方程封闭的N-S方程对流场进行模拟。……