防波堤周围涡流形成机理及其对建筑物作用的研究

防波堤周围的涡流是近年来研究潜堤和直立堤不完全立波水力特性时发现的一种新的物理现象，这种现象是以理想流体势流理论为基础的水波动力学无法解释的。针对防波堤周围的涡流形成机理及其对建筑物影响的深入研究，将促进水波动力学由以理想流体为对象到面向真实流体这一基础研究的发展。本课题以垂向二维断面流场为对象，采用粒子图像流速测量技术和考虑流体粘性和紊动特征的数值波浪水槽研究不同堤身断面形状、不同透水性下防波堤周围流场特征、流速分布、时变特性，由此确定涡流发生条件、类型与尺度、演变过程，并分析这些特性对防波堤堤前冲刷、波压力、反射、越浪特性的影响。提出更合理更有效的防止防波堤堤前冲刷的应对措施，科学预报防波堤水力特性，提高防波堤安全水准，优化新型防波堤结构。本项目的成果可直接应用于列入国家中长期科学发展规划纲要"交通运输基础设施建设与养护技术及装备优先主题"的"离岸深水筑港技术"专项。