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 Online:2016-07-25 Published: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.

[1]	朱杰兵, 吕思清, 汪斌, 祝永锁. 隧道突涌水灾害缩尺物理模型试验研究综述[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(1): 98-106.
[2]	靖争, 张爵宏, 曹慧群, 陈浩, 汤显强, 罗慧萍. 水库水温研究进展及趋势[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 52-59.
[3]	郭辉, 於思瀚, 陈雯, 黄明海, 陈端. 岩性对砂石加工高浓度废水动态辐流沉降特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 75-80.
[4]	杨彦龙, 程开宇, 施家月, 盛晟. 二维水流数学模型在多分汊河道鱼类栖息地设计中的应用[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(8): 65-70.
[5]	柴朝晖, 王茜, 渠庚, 黄卫东. 长江口徐六泾节点段河槽稳定性及其影响因素[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(1): 10-15.
[6]	罗慧萍, 唐见, 曹慧群, 赵科锋. 水网连通对大东湖富营养化的影响[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(9): 48-54.
[7]	蒋建灵. 杭州江北主城区排涝格局优化研究[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(7): 42-45.
[8]	卢金友, 赵瑾琼. 长江流域梯级枢纽泥沙调控关键技术[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(1): 1-7.
[9]	段文刚, 黄卫, 魏红艳, 戴盼伟. 堰塞坝溃决模拟研究综述与展望[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(1): 51-58.
[10]	吴越, 杨校礼, 李昱, 胡成, 杨林. 弧形短导航墙对船闸下游引航道内水流结构的影响[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(6): 81-84,93.
[11]	叶伟峰, 黄华, 詹杰民, 张敖. 波浪对圆柱外接圆弧型防波堤绕射的解析计算[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(3): 70-77.
[12]	丁凡, 霍润科, 李曙光, 秋添, 钱美婷, 韩飞. 酸性环境下砂岩溶质运移的数学模型及其解析解[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(11): 89-95.
[13]	宋崔蓉, 李正兵, 张引. 高陡边坡卸荷岩体群锚效应试验研究[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(10): 117-124.
[14]	庄玮,鲁程鹏,朱宣毓,李慧敏,王苏婉. 黏土透镜体影响潜流交换的试验研究[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(8): 49-54.
[15]	张昕健,渠庚,范北林,朱勇辉. 溃堤洪水与堤后冲刷研究综述及展望[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(4): 9-12,38.

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