基于分层建体的多孔介质模型在植物消浪模拟中的应用

doi:10.11988/ckyyb.20150404

长江科学院院报 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (8): 59-63.DOI: 10.11988/ckyyb.20150404

基于分层建体的多孔介质模型在植物消浪模拟中的应用

刘达^a，b，黄本胜^a，b，邱静^a，b，谭超^a，b

广东省水利水电科学研究院 a.广东省水动力学应用研究重点实验室；
b.河口水利技术国家地方联合工程实验室，广州 510610

收稿日期:2015-05-14 修回日期:2015-06-17 出版日期:2016-07-25 发布日期:2016-07-25
通讯作者: 黄本胜(1965-)，男，广西博白人，教授级高级工程师，主要从事水力学及河流动力学方面的研究，(电话)13809771051(电子信箱)bensheng@21cn.com。
作者简介:刘达(1981-)，男，吉林汪清人，高级工程师，博士，主要从事水力学及河流动力学方面的研究，(电话)15920328321(电子信箱)gdsky_liuda@foxmail.com。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(51279120);广东省水利科技创新项目(201409)

Application of Model of Porous Media to Simulate the Effects of Wave-Attenuating Plants

LIU Da^1,2, HUANG Ben-sheng^1,2, QIU Jing^1,2, TAN Chao^1,2

1Guangdong Key Laboratory of Hydrodynamic Research, Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510610, China;
2.State Joint Engineering Laboratory of Estuary Hydraulics, Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower, Guangzhou 510610, China

Received:2015-05-14 Revised:2015-06-17 Published:2016-07-25 Online:2016-07-25

摘要/Abstract

摘要： 为了探讨多孔介质模型是否适用于研究破碎波条件下的植物消浪问题，以立面二维自由面紊流模型为工具，建立了基于植物冠层特征的分层多孔介质模型，精细地模拟了近岸破碎波对植物带的冲击，且在瞬时波面形态、波面线、波浪最大爬高、堤脚时均压力过程线等几方面与物模试验成果进行了详细对比。结果表明，分层建体的多孔介质模型计算精度较高，能够很好地模拟植物区的消浪过程，该数值模拟方法可以用于植物消浪问题的研究。

关键词: 多层建体, 多孔介质模型, 植物消浪, 波面线, 波浪爬高, 数学模型, 物理模型

Abstract: To testify whether the model of porous media can be applied to accurately simulate the impacts of broken waves near-shore on plants, we proposed a generalized model of porous media. The model is based on two-dimensional facade free face turbulence model. The characteristics of tree crowns were taken into consideration. Tree crowns and tree trunks were partitioned into two zones of porous media and were given different void ratios. Furthermore, the simulated results of instantaneous flow regime, wave line, maximum wave run-up value and time-averaged wave pressure on dike foot obtained from the model were compared with those of physical model test. The results were in good agreement, which indicated that the model of porous media has high accuracy in simulating the effects of counter-wave plants under the condition of broken waves.

Key words: model of multiple layers, model of porous media, wave attenuation by plants, wave line, wave run-up value, numerical simulation, physical model

中图分类号:

TV131.2

刘达，黄本胜，邱静，谭超. 基于分层建体的多孔介质模型在植物消浪模拟中的应用[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(8): 59-63.

LIU Da, HUANG Ben-sheng, QIU Jing, TAN Chao. Application of Model of Porous Media to Simulate the Effects of Wave-Attenuating Plants[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2016, 33(8): 59-63.

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