孙亮， 那鑫宇， 陈柯宇， 李芬， 陈明胜

(1.武汉理工大学 交通学院，湖北 武汉 430063； 2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024； 3.河海大学 港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098)

波浪是设计近岸结构物需要考虑的主要环境因素，波浪从深水传播到近岸区域会由于水下结构物或者地形的影响而发生形态的改变。潜堤是一种建造在海岸线外、完全淹没在水面下的护岸建筑物[1]，其主要功能是阻挡和减弱外海波浪的作用，为港口、防波堤、闸门等提供掩护作用[2]。波浪在潜堤上传播时，不同频率的波浪会发生相互作用，产生高阶谐波，也可能发生破碎等现象。分析波浪在潜堤和潜堤地形上的传播变形的方法主要有理论分析、物理模型试验和数值模拟3种研究方法。理论分析方法对试验研究及数值模拟具有指导意义，但在解决实际工程问题时具有较大的局限性。物理模型试验可通过试验波浪水槽进行准确的现场观测，得到较为可靠的实验数据，但成本偏高，流程复杂。随着数值分析相关理论的发展和计算机硬件性能的提高，数值模拟方法成本低，重复性强，相比物理模型试验可以节约大量人力、资源和时间。

分析近岸波浪传播变形的数学模型主要包括：Boussinesq方程、缓坡方程、N-S方程等。Beji等[3]基于一维的Boussinesq方程模拟了非破碎波在潜提上的传播并与试验结果相比较。Losada等[4]使用缓坡方程模拟了可渗透梯形潜堤上的波浪演变与附近流场情况。……