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《浙江大学》 2010年
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乐清湾悬沙输移特性研究

杨晓东  
【摘要】: 淤泥质港湾悬沙输移规律是港口航道维护、海岸地形演变、近岸海洋工程影响等河口海岸泥沙工程的关键技术问题。本文综合运用通量机制分解法、小波分析法与数值模拟等三种方法对乐清湾悬沙输移特征、输沙机理以及含沙量的分布特点等问题进行了分析,这三种方法各有侧重、相互补充、相互佐证,进一步完善了对乐清湾悬沙输移特性认识,有助于相关工程问题更好更合理的解决。 本文根据乐清湾2006年夏季及2007年春季的实测水文泥沙资料,运用通量机制分解法将悬沙净输移通量分解成多个动力项并讨论不同区域悬沙输移的时空分布特征及主要输沙动力项的输沙机理;运用小波分析法分析了垂线平均流速、底层垂线平均含沙量、单宽瞬时悬沙输移率在时间序列及频域上的相互联系,深入研究了这三者的变化关系,并结合机制分解法探讨了主要动力输沙项的周期及对输沙过程的贡献程度;通过建立平面二维非耦合、不平衡悬沙数学模型,在模型验证的基础上,在实测测站周边提取多个特征站的流速与含沙量数据,通过分析其净输移趋势、含沙量与输沙率的变化过程进一步探究悬沙输移特性,并与前面两种方法研究结果相结合,探讨了区域含沙量时空分布特点。 文章根据通量机制分析,认为潮泵输沙在湾内贡献均较大,在浅滩附近占明显优势,垂向净环流输沙在小潮期中、内湾作用显著,平流输沙在开阔水域及中湾深槽起主要作用。文章从余流分布、流速与含沙量的相位关系、垂向余流结构与悬沙浓度垂向梯度变化等方面探讨了主要输沙项的动力机制,结果表明:(1)欧拉余流输沙与潮动力强弱呈正相关;(2)潮汐捕集输沙与悬沙再悬浮、潮流不对称性及涨、落潮背景含沙量密切相关;(3)垂向净环流输沙与垂向拉格朗日余环流发育及悬沙浓度垂向梯度相关。 小波分析表明:低频部分含沙量与流速关系、输沙率与含沙量及流速的关系均存在明显的区域变化特征;含沙量与输沙率分量主要变化周期均在6.0—8.0h之间;M2分潮致主要输沙项对输沙过程的作用不同:欧拉余流输沙的主要周期为12.4h,在深水区中低频变化过程中起重要的作用;斯托克斯余流输沙、潮泵输沙、垂向净环流输沙的低频分量周期均为12.4h,高频分量周期约为6.2h,其高频分量对浅水区输沙过程贡献占优,这与通量机制分解法的结果基本吻合。 数值分析认为:外湾华岐浅滩、内湾大横床有进一步淤涨的态势;潮泵输沙是浅水区含沙量变化的主要原因,而在深水区平流输沙取代潮泵输沙成为引起含沙量变化的主要输沙项,这与通量机制分析、小波分析结果一致。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV148

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张存勇;连云港近岸海域沉积物再悬浮及悬沙动力研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴桢;海岸工程作用下海床冲淤演变预测与应用[D];浙江大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 郭慧敏;任艳粉;;浅谈黄河河口局部实体模型生潮控制系统[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
10 王珊珊;谢亚力;史英标;;港池疏浚过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 董佳;洋山港再开发工程水动力变化及海床演变预测[D];大连理工大学;2011年
9 林艺;辽宁黄海海岸水动力环境及泥沙冲淤分析研究[D];大连理工大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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6 张宏伟;波浪、潮流共同作用下海床长期演变的数值模型及其工程应用研究[D];大连理工大学;2009年
7 宗海波;黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演[D];中国海洋大学;2009年
8 原野;基于声学方法的中国近海沉积物和悬浮颗粒物动力过程观测研究[D];中国海洋大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 王娟;潮汐水域火/核电厂取水口水流特性及泥沙淤积试验研究[D];太原理工大学;2007年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 老田;人能奈何天吗?[N];中国经营报;2001年
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7 余欣;通过国家自然科学基金委验收[N];黄河报;2009年
8 寒冰;环保:中国显示决心[N];华夏时报;2001年
9 中华人民共和国水利部;中国河流泥沙公报(长江、黄河)[N];中国水利报;2001年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晓东;乐清湾悬沙输移特性研究[D];浙江大学;2010年
2 袁帅;悬沙输移的三维有限元模型算法优化与应用[D];天津大学;2010年
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5 姜海波;位山灌区水沙调度方式与沉沙池输沙通道技术研究[D];山东大学;2012年
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