第45卷第3期2023年6月海洋湖沼通报TransactionsofOceanologyandLimnologyVol.45№3Jun.,2023波浪作用下三角锥透空圆孔人工鱼礁保滩促淤的数值模拟研究于西达,拾兵*,丛晓红,高枫(中国海洋大学工程学院,山东青岛266100)摘要:开展三角锥透空圆孔人工鱼礁在波浪作用下对近岸波浪消减和岸滩演变研究,对近海砂质岸滩的保滩促淤具有重要意义。本文利用Flow-3D软件,采用边界造波法,以Stokes波理论等为基础,建立了三维数值波浪水槽。模拟结果表明:波浪作用下,礁体周围会产生上升流和回涡流;礁体的布设位置对冲刷坑的位置影响不大,冲刷坑的位置受水位影响较大,基本沿静水面对称分布;岸滩侵蚀与相对距离以及礁顶相对水深有着密切联系,在一定距离范围内侵蚀量随离岸距离的减小而增大,随着礁顶相对水深的减小而减小。关键词:人工鱼礁;波浪;岸滩演变;保滩促淤;数值波浪水槽中图分类号:P751文献标志码:A文章编号:1003-6482(2023)03-023-08DOI:10.13984/j.cnki.cn37-1141.2023.03.004引言近些年来,海滩给人类带来经济效益,社会效益的同时,其生态环境也遭受了不同程度的破坏,海滩侵蚀破坏也造成了巨大财产损失和人员伤亡[1]。在当下海滩生态环境日益恶化和岸滩侵蚀日益严重的形势下,如何采取经济有效的措施进行保滩促淤已成为海岸工程研究的热点话题[1]。人工鱼礁不仅能够沉沙促淤,改善沿海渔业生态环境,还能为近岸鱼类等生物提供栖息环境[5]。Fujihara等(1997)[7]首先将数值模拟应用于对人工鱼礁礁体周围流场变化的研究,得到了鱼礁周围流场的分布范围和分布特点。Clauss等(2000)[8]以物理模型试验为基础,通过数值模拟的方法对波浪作用下鱼礁周围的水动力特性进行了研究。吴建等(2011)[9]研究了波浪作用下方形多孔人工鱼礁影响下悬浮泥沙的落淤机理以及岸滩地形的变化,对今后工程中应用人工鱼礁对岸滩防护具有指导意义。邵万骏(2014)[10]利用数值水槽研究了开口比、来流速度、迎流角度和礁高间距比对人工鱼礁流场效应及稳定性的影响规律,得出车叶型鱼礁的流场效应最强,稳定性最好,为人工鱼礁的选型提供了依据。丁玲等(2019)[11]研究得出了人工礁体结构变化对礁体下方床面的泥沙冲刷形态影响较大,多柱支撑结构增加了礁体周围床面的冲刷,改变水流流速对冲刷坑的形态影响不大,因此在设计礁体时要重点考虑礁体结构。于定勇等(2020)[12]通过研究空心梯形台礁体布设间距对其水动力特性的影响,为今后鱼礁布局设计和参数确定提供了依据。张硕等(2020)[13]以六边形开口方形人...
