栅栏板护面下护岸越浪数值模拟

纪君娜

(山东省调水工程运行维护中心棘洪滩水库管理站，山东 青岛 266111)

在实际的水库和海岸工程中，波浪冲击是危害工程安全的主要因素[1]。护岸作为一种工程防护结构，在具有防波浪冲击能力的同时，也能够对较大的波浪进行消波，从而保证波浪尽可能少地越顶，避免对陆上建筑和公众安全产生影响[2-3]。因此，对护岸进行消波，减少越浪的相关研究具有重要的工程意义。

在已有研究中，主要是采用物理模型试验进行研究。Owen[4]在进行大量的物理模型试验的基础上，对斜坡越浪量进行了系统的研究，总结出波浪爬高和平均越浪量的经验公式。在国内的研究中，陈谦等[5]在规则波条件下，通过设置不同干舷高度对各种潜堤进行越浪试验，给出了一系列的实测越浪量。廖可阳[6]进行了CABION(格宾)护岸的试验研究，得出波浪爬高规律。由于物理模型试验过程需要花费大量时间和财力，且随着计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)的发展，采用数值模拟进行护岸越浪的研究开展较多。刘亚男等[7]在规则波条件下，模拟了光滑斜坡的越浪过程。闫科谛等[2]和张志杰[8]通过对带栅栏板的斜坡堤进行越浪量数值模拟，得出栅栏板护面相对于光面斜坡，越浪量的折减系数约为0.81。已有研究对斜坡越浪量机理进行了阐述，并在不同条件下进行了各种结构形式的越浪量对比，但上述研究尚无对不同坡度条件下，不同坡面形式的越浪量的研究，因此值得进一步探索。

本文基于Fluent软件建立二维数值波浪水槽，在规则波条件下，采用不同波况组合，模拟带栅栏板护面斜坡在不同坡度和栅栏板间距下的越浪过程并计算过顶越浪量。……