规则波作用下斜坡堤越浪量的数值模拟

摘要

台风过境产生极端波浪造成斜坡式海堤越浪,现有计算越浪量的经验公式都存在适用性的问题。为探求台风天气下舟山区域斜坡堤越浪量计算公式,基于VOF方法,对Navier-Stokes方程和k-ε方程进行求解,建立速度边界造波和阻尼消波的数值波浪水槽。在水槽中建立斜坡堤模型,通过改变影响越浪量的相关因素,模拟台风浪条件下规则波作用于斜坡堤发生越浪。将数值模拟结果与物理模型试验结果进行对比,分析确定各因子与越浪量系数的定量关系,提出一种新的计算越浪量系数的经验公式。结果表明,经验公式突出波陡与越浪量的对数关系,相对水深越大,相对堤顶超高越大,μ′值越小,越浪量越小。