親水型護(hù)岸是當(dāng)前海岸工程中的熱點(diǎn)問題之一,與傳統(tǒng)型式的護(hù)岸結(jié)構(gòu)相比,親水型護(hù)岸在保證防浪消浪、保護(hù)岸線等基本功能的前提下,更加注重滿足人們對于親水的需要。現(xiàn)階段護(hù)岸的親水性設(shè)計(jì)一般是采用斜坡式護(hù)岸,或布置消能效果明顯的護(hù)面塊體、潛堤等輔助結(jié)構(gòu),來降低護(hù)岸的堤頂高程,從而拉近人們與水面的距離,以達(dá)到親水的效果。然而這些護(hù)岸型式為滿足堤后陸域設(shè)施的安全要求,在實(shí)際工程應(yīng)用中護(hù)岸頂仍需距離水面一定高度,導(dǎo)致親水效果大打折扣。本文在分析多個(gè)親水型護(hù)岸工程實(shí)例的基礎(chǔ)上,提出一種帶有多階親水平臺的護(hù)岸型式,并在設(shè)計(jì)平臺高程時(shí)允許發(fā)生越浪,從而大幅提高護(hù)岸型式的親水性能。本文基于開源計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件OpenFOAM,建立了二維波浪數(shù)值水槽模型,對多階親水平臺護(hù)岸發(fā)生越浪時(shí)親水平臺上的水動力特性進(jìn)行了數(shù)值研究。將二維波浪水槽的數(shù)值模擬結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行對比,擬合結(jié)果良好,表明數(shù)學(xué)模型可以很好地模擬所需波浪的波高、波長和周期等波要素。應(yīng)用所建立的數(shù)學(xué)模型分別對不同水位情況下,兩階親水平臺上的水動力特性進(jìn)行研究,通過對親水平臺上的波浪增水、越浪打擊距離、越浪影響范圍、波浪流速等的數(shù)值計(jì)算結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢
        1.2.1 親水型護(hù)岸的工程實(shí)例
        1.2.2 護(hù)岸的水動力特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 數(shù)學(xué)模型的基本原理與方法
    2.1 控制方程
    2.2 流場邊界條件
        2.2.1 自由液面邊界條件
        2.2.2 造波、消波邊界條件
    2.3 數(shù)值離散及求解算法
        2.3.1 控制方程離散
        2.3.2 流場求解算法
    2.4 本章小結(jié)
3 護(hù)岸模型的建立與驗(yàn)證
    3.1 多階親水平臺護(hù)岸結(jié)構(gòu)介紹
    3.2 結(jié)構(gòu)物布置與網(wǎng)格劃分
    3.3 試驗(yàn)波要素的模擬與驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 親水平臺1的水動力特性研究
    4.1 數(shù)值試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)置
    4.2 波浪增水沿程分布計(jì)算
    4.3 越浪打擊距離計(jì)算
    4.4 越浪影響范圍計(jì)算
    4.5 最大流速沿程分布計(jì)算
        4.5.1 最大正向流速沿程分布
        4.5.2 最大負(fù)向流速沿程分布
    4.6 本章小結(jié)
5 親水平臺2的水動力特性研究
    5.1 數(shù)值試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)置
    5.2 波浪增水沿程分布計(jì)算
    5.3 越浪打擊距離計(jì)算
    5.4 最大流速沿程分布計(jì)算
        5.4.1 最大正向流速沿程分布
        5.4.2 最大負(fù)向流速沿程分布
    5.5 階梯上的壓力分布計(jì)算
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3973707