泻湖潮汐通道地形演变数值模拟研究

发布时间：2023-03-24 04:59

　　泻湖潮汐通道是沙质海岸上常见的地貌形态。其中,泻湖通常具备良好的掩护条件,是港口选址、风暴条件下船舶避风的优良场所。潮汐通道则是连通泻湖与外海的天然水道。受潮流、波浪、近岸波生流等因素的影响,泻湖潮汐通道的泥沙运动往往较为活跃、地形改变亦较为频繁。泻湖潮汐通道的稳定性与港口建设、航运、近岸生态系统息息相关,因此,关于其稳定性的研究一直是海岸工程领域的重要课题。沿岸输沙引起的潮汐通道闭合是其不稳定性的一个重要表现,对人类生产具有较大的负面影响。本文采用基于过程的数学模型,研究不同波浪、潮流条件下泻湖潮汐通道的地形演变,探讨波生沿岸流引起的沿岸输沙和潮流输沙共同作用时其地形演变的规律。本文的主要工作如下:(1)波浪斜向入射在近岸地区破碎形成沿岸流,其引起的沿岸输沙是影响泻湖潮汐通道地形演变的重要因素。沿岸流、沿岸输沙的计算是否合理主要取决于近岸波浪场的模拟结果。为更好地模拟波浪在近岸地区的传播,本文将合田良实破波指标引入SWAN模型中。依据大量现场和实验室观测数据,提出了破波指标公式中系数A的表达式,并收集了相对独立的观测数据对改进后的模型进行验证,模拟结果与实测数据具有较好的一致性。(2...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 潮汐通道稳定性研究
        1.2.2 潮汐通道闭合原因研究
        1.2.3 潮汐通道地形演变研究
    1.3 本文主要工作和论文结构
第二章 模型介绍
    2.1 概述
    2.2 波浪模型
    2.3 近岸流模型
    2.4 泥沙输运模型
        2.4.1 悬移质输沙率
        2.4.2 推移质输沙率
    2.5 地形演变模型
    2.6 本章小结
第三章 SWAN模型中破波指标选取
    3.1 概述
    3.2 合田公式中系数A取值的确定
    3.3 模型验证
        3.3.1 实验室观测数据
        3.3.2 现场观测资料
    3.4 本章小结
第四章 潮汐通道地形演变数学模型验证
    4.1 物理模型实验介绍
    4.2 数模设置
    4.3 模拟结果与分析
        4.3.1 波浪场分析
        4.3.2 流场分析
        4.3.3 输沙场分析
        4.3.4 地形变化分析
        4.3.5 潮汐通道横截面分析
    4.4 本章小结
第五章 动力条件对潮汐通道地形演变的影响研究
    5.1 模型参数及地形因子敏感性分析
        5.1.1 模型参数设置
        5.1.2 地形因子敏感性分析
    5.2 潮差对潮汐通道地形演变的影响研究
        5.2.1 流场分析
        5.2.2 输沙场分析
        5.2.3 地形冲淤分析
    5.3 波高对潮汐通道地形演变的影响研究
        5.3.1 流场分析
        5.3.2 输沙场分析
        5.3.3 地形冲淤变化分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3769492