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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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8 夏真;;钦州湾海底沉积物Hg元素分布及其影响分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
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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2 宋军;水交换模型的理论方法及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 胡邦琦;中国东部陆架海泥质沉积区的物源识别及其环境记录[D];中国海洋大学;2010年
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7 李佳;乐清湾环境水力特性研究[D];浙江大学;2010年
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10 王金华;三维非结构波流耦合数值模型建立及应用研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟凡宇;长江河口区物质输移动力机制研究[D];沈阳理工大学;2010年
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4 黄兰芳;围海工程后评价与潮滩资源再生能力研究[D];浙江大学;2011年
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6 于炜;渤海表层悬浮物分布变异规律的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
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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
10 徐常安;感潮河段流场计算模型的研究与应用[D];大连海事大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王义刚,李熙,林祥;Analysis on Suspended Sediment Deposition Rate for Muddy Coast of Reclaimed Land[J];China Ocean Engineering;2001年01期
2 潘雪峰;张鹰;;基于GIS的长江口北港冲淤演变及河道特征可视化分析[J];长江科学院院报;2007年03期
3 赵建春;戴志军;李九发;李为华;;强潮海湾近岸表层沉积物时空分布特征及水动力响应——以杭州湾北岸为例[J];沉积学报;2008年06期
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6 陈沈良;李向阳;俞航;谷国传;;潮流作用下洋山港水域悬沙和底沙的交换[J];海洋学研究;2008年01期
7 韩海骞;牛有象;熊绍隆;黄世昌;;金塘大桥桥墩附近的海床冲刷[J];海洋学研究;2009年01期
8 庄小将;陈方东;王丰平;羊天柱;许雪峰;;温州大门跨海大桥及大、小门岛填海工程实施后流场及冲淤变化的数值研究[J];海洋学研究;2010年03期
9 张浙杭;傅剑鸣;朱天浩;韩海骞;杨涛;高志林;;舟山大跨越输电工程海中输电塔塔基局部冲刷研究[J];电力建设;2011年01期
10 张忍顺;苏北黄河三角洲及滨海平原的成陆过程[J];地理学报;1984年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 张文祥;杨世伦;李鹏;李华;郜昂;;基于OBS-3A、ADP-XR崇明东滩悬沙变化及动力过程研究[A];加强地质工作 促进可持续发展——2006年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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2 王艳红;废黄河三角洲海岸侵蚀过程中的变异特征及整体防护研究[D];南京师范大学;2006年
3 张学庆;近岸海域环境数学模型研究及其在胶州湾的应用[D];中国海洋大学;2006年
4 张文祥;ADP和OBS观测支持下的长江口悬沙动力过程研究[D];华东师范大学;2006年
5 蒋增杰;浅海贝藻养殖水域沉积物再悬浮的发生机制及生态效应[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
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
9 毕乃双;黄河三角洲毗邻海域悬浮泥沙扩散和季节性变化及冲淤效应[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林迪洋;湛江湾填海工程的水动力条件影响及泥沙冲淤预测[D];中国海洋大学;2005年
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3 王建峰;波流共同作用下悬沙浓度垂向分布的研究[D];天津大学;2004年
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6 李明;近几十年长江口—杭州湾北岸滩涂演变分析[D];华东师范大学;2007年
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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
10 夏双喜;河流型水库一维水沙数学模型研究及应用[D];西安理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 郑杰文;贾永刚;刘晓磊;印萍;单红仙;;波浪作用下沉积物再悬浮过程研究进展[J];海洋地质与第四纪地质;2013年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑杰文;现代黄河三角洲沉积物波浪动力响应过程对其再悬浮控制作用研究[D];中国海洋大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 彭姱容;三门湾水动力环境对围填海的响应[D];浙江大学;2013年
【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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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 王晓纯;王永学;吴今权;;数值模拟人工岬角对海岸演变的控制作用[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
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4 胡嘉镗;李适宇;;珠江三角洲河网与河口区水沙年通量及其收支[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
5 陆永军;左利钦;王红川;李浩麟;;风浪作用下河口航道骤淤的模拟[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
6 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
7 高敏;顾峰峰;范期锦;;长江口航道治理研究中数、物模技术的应用[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
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10 诸裕良;倪明;;波流共同作用下紊流边界层内泥沙运动研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前3条
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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
2 杨忠勇;潮汐河口河槽悬沙侧向捕集机制研究[D];华东师范大学;2014年
3 梁丙臣;海岸、河口区波—流联合作用下三维悬沙数值模拟及其在黄河三角洲的应用[D];中国海洋大学;2005年
4 严冰;粉沙质海岸泥沙运动及航道淤积机理研究[D];天津大学;2009年
5 何为;珠江河口分汊机制及其对排洪和咸潮上溯的影响[D];华东师范大学;2012年
6 白静;悬移质泥沙输移的大涡模拟研究[D];清华大学;2013年
7 蒋陈娟;长江河口北槽水沙过程和地貌演变对深水航道工程的响应[D];华东师范大学;2012年
8 左书华;岛群海域环境下淤泥质海床泥沙运动规律研究[D];大连理工大学;2013年
9 假冬冬;非均质河岸河道摆动的三维数值模拟[D];清华大学;2010年
10 潘灵芝;长江口深水航道整治工程对北槽河床冲淤的影响研究[D];华东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 冯沈科;舟山螺头水道冬季潮流悬沙特性及其数值模拟[D];浙江大学;2012年
3 曹慧江;长江河口枯季三维流场悬沙数值模拟[D];华东师范大学;2005年
4 李文丹;复杂河口海岸地区水动力数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 冀自青;振荡流悬移质输沙规律研究[D];天津大学;2010年
6 杜家笔;南黄海辐射沙脊群沉积物输运与地貌演变[D];南京大学;2012年
7 许晟轶;广西重点港湾流场和悬浮泥沙输移数值模拟[D];华东师范大学;2010年
8 蔡林芳;粉砂质泥沙运动特性的实验研究与数值模拟[D];天津大学;2010年
9 罗艺;长江河口悬沙和沉积物磁性特征及其与流域泥沙的比较[D];华东师范大学;2010年
10 潘明红;曹妃甸近岸海域水色遥感大气校正与悬沙浓度反演[D];长安大学;2012年
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