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排桩式丁坝以钢筋混凝土排桩为主体,用连系梁保证丁坝的整体性,提高丁坝受涌潮冲击的能力,保证丁坝的稳定性。排桩式丁坝应用于钱塘江北岸险段标准海塘工程海宁段,在河道整治、防洪护岸、促淤保滩等方面发挥着重要的作用。为了改善排桩式丁坝的设计方法,研究其在钱塘江涌潮作用下的压力分布规律就显得尤为重要。故早期研究以试验手段为主,随着计算机及数值模拟技术的迅速发展,数值模拟与试验相结合逐渐成为研究丁坝附近水力特性的一个重要方法。1.水槽试验在浙江省水利河口研究院六堡试验基地进行。试验目的是弥补现场原位观测的不足,配合三维数学模型计算,系统地研究排桩式丁坝上涌潮压力的时空分布以及排桩式丁坝受力机理。模型相似是进行涌潮模型试验的前提条件,也是模型试验的基本出发点。为了获得原型和模型中的物理现象相似,要满足运动相似、几何相似、动力相似等条件。对于本试验,按弗劳德准则设计。2.本文建立了涌潮冲击排桩式丁坝的三维数值模型,采用有限体积法对控制方程进行离散,利用压力隐式算子分割法(PISO)求解雷诺时均方程和RNG κ-ε紊流模型,应用体积函数法(VOF)追踪自由表面,计算结果与水槽试验吻合较好,得到了涌潮冲击丁坝过程中流场、自由液面及压力的变化规律。3.研究大量的单丁坝和双丁坝算例,分别对透水率、初始水位、涌潮高度三个重要的影响因素进行了探讨,提出了具有一定规律性的结论:在单丁坝情况下,研究了透水率、初始水位、涌潮高度三个因素对丁坝空间受力的影响;在双丁坝情况下,系统性地研究透水率、初始水位、涌潮高度、间距等因素对丁坝时空受力的影响,旨在得出丁坝在不同工况条件下受涌潮冲击压力的分布规律,为实际工程设计提供技术支持。