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振荡流悬移质输沙规律研究

冀自青  
【摘要】:在海岸动力要素中,波浪是岸滩演变、海床冲淤、近海建筑物破坏最重要的动力因素,波浪作用下的悬移质运动是海岸泥沙运动的重点。不同于单向流,波浪作用下的悬移质运动规律有其特殊性。本文采用新的假设和公式修正,对振荡流作用下的流速场、悬移质垂线分布进行理论推导: 1、采用边界层沿深加权平均的方法,获得类似平均紊流粘滞系数,进而获得紊流边界层流速场的解析解,该解析解与层流边界层流场方式相似,只是边界层厚度以紊流边界层厚度代替。 2、考虑波浪主流区水质点简谐运动对水流紊动扩散系数及泥沙运动的影响,确定主流区扩散比例系数,过渡区线性插值,导出全水深紊动扩散系数公式。本文重点分析了波浪主流区的扩散比例系数随粒径、周期变化的情况,同时,为讨论本文推导的使用条件引入了相对颗粒雷诺数,并讨论了随粒径、周期的变化。 3、考虑含沙浓度对泥沙沉降的影响,对悬沙公式做出合理修正,建立全水深悬沙模型。提出了含沙浓度影响因子,该参数代表考虑含沙浓度对泥沙沉速影响后的浓度变化比率,本文重点论述了含沙浓度影响因子随任一点含沙浓度及近底含沙浓度的变化。


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