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《华东师范大学》 2011年
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海南岛重点区沙滩波流输沙模型

宋永港  
【摘要】:国内外关于泥沙输运的研究很多,但不成熟;泥沙输运的模型也比较多,但大多数泥沙输运模型是关于悬移质输运的;对于推移质输运模型,多数研究集中于推移质输运公式,鲜有将推移质输运与水动力模型和波浪模型结合的模型。对于实际应用来说,推移质输运在港湾工程中是不可少的,特别是沙质海岸的开发和利用等工程中。因此,建立一个以三维水动力模型和波浪模型为基础的推移质输运模型意义重大。本论文是以海南的三个港湾海口湾、高隆湾和博鳌湾为研究对象,是基于海南港湾泥沙的粒径较粗,推移质输运为泥沙输运的主要方式。岸边浅水区域泥沙的输运方式包括破波带外,以流为主要动力,波浪辅助的输沙;在破波带内,潮流动力要远远弱于波浪破碎后产生的波动力,因此,破波带内的输沙主要靠波浪。因此,本论文的输沙计算分为破波带内的输沙计算和破波带外的输沙计算,论文的主要工作包括: 1、融合三维水动力模型ECOM、波浪模型SWAN、泥沙输运模型SEDTRANS和破波带内的泥沙输运公式,并加以改进,建立一个计算推移质输运的泥沙输运模型。模型中ecom计算三维水动力,swan计算波浪场,而sedtrans则根据水动力参数、波浪参数、泥沙参数和地形参数计算破波带外的推移质输运率,以及破波带输沙公式计算破波带内的输沙率。 2、将建立的推移质输运模型应用到海南的三个港湾海口湾、高隆湾和博鳌湾,计算这三个港湾的推移质输运状况,并分析由泥沙输运造成的冲淤状况。分析结果显示海口湾破波带外月平均和年总输沙方向均向东,且月均输沙量最大值出现在七八月份;破波带内泥沙月平均输沙方向冬季向西,夏季向东,且冬季西向输沙量要远大于夏季东向输沙量;年总输沙方向向西。输运结果显示,推移质输运在海口湾左侧沙滩与航道之间的浅水区域会发生汇聚,导致此地淤积。高隆湾的计算结果表明,破波带内泥沙输运遵循夏季沿岸向东输运,冬季沿岸向西输运的规律。破波带外的月均泥沙输运均指向湾内,造成高隆湾淤积。淤积的泥沙主要来自于清澜港潮汐通道;高隆湾的岸线会发生侵蚀,侵蚀的泥沙沉积到湾中。另外,从清澜港潮汐通道输运出来的部分泥沙与高隆湾东边岸滩输运过来的泥沙汇聚,沉淀在高隆湾东边岸线的拐角处,造成此地淤积。博鳌湾的计算结果表明,博鳌湾破波带内和破波带外的月均泥沙输运一到三月和十到十二月均主导南向输沙,五月到八月均主导北向输沙,且南向输沙总量大于北向输沙总量;另外由于万泉河口周围的输沙率较小,使得万泉河搬运出来的泥沙不宜扩散出去,造成河口附近水域的淤积。 模型计算结果能一定程度的反映海南三个港湾的泥沙输运状况,并能解释港湾内部分区域的淤积状况。由于模型在建立过程中做了较多的理想假设,因此计算结果的精度有待进一步提高。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV148

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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