摘要
阶梯式护坡在满足一定人文景观需求的同时具有较好的消浪效果,近年来已应用在部分堤坝工程中,但目前依然缺乏相关设计参数的系统研究.针对中大型水库土石坝工程,基于速度边界法建立二维波浪数值模型,分析了台阶布设范围、台阶尺寸、坝坡坡度、波坦等因素对波浪爬高的影响.研究结果表明:相较于光滑斜面护坡,阶梯式护坡可以有效减小波浪爬高;在同一波坦及坝坡坡度情况下,波浪爬高随台阶布设范围的增大呈减小趋势,随台阶高度的增加有先减小再增大的趋势;推荐台阶布设范围为自由水面以上1倍波高至自由水面以下2倍波高,推荐台阶高度为入射波高的0.4倍,其波浪衰减系数在60％至70％之间.在推荐阶梯式护坡布置形式下,波浪爬高随入射波坦的增大而增大,随坝坡坡比变缓而减小,当坝坡缓于1:3.0时,坡度系数对波浪爬高的影响有所减弱.根据推算的综合糙渗系数,可初步估计阶梯式护坡波浪爬高,为类似工程设计提供参考.
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