瀉湖潮汐通道地形演變數(shù)值模擬研究.pdf

1、瀉湖潮汐通道是沙質(zhì)海岸上常見(jiàn)的地貌形態(tài)。其中，瀉湖通常具備良好的掩護(hù)條件，是港口選址、風(fēng)暴條件下船舶避風(fēng)的優(yōu)良場(chǎng)所。潮汐通道則是連通瀉湖與外海的天然水道。受潮流、波浪、近岸波生流等因素的影響，瀉湖潮汐通道的泥沙運(yùn)動(dòng)往往較為活躍、地形改變亦較為頻繁。瀉湖潮汐通道的穩(wěn)定性與港口建設(shè)、航運(yùn)、近岸生態(tài)系統(tǒng)息息相關(guān)，因此，關(guān)于其穩(wěn)定性的研究一直是海岸工程領(lǐng)域的重要課題。沿岸輸沙引起的潮汐通道閉合是其不穩(wěn)定性的一個(gè)重要表現(xiàn)，對(duì)人類生產(chǎn)具有較大的負(fù)面

2、影響。本文采用基于過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，研究不同波浪、潮流條件下瀉湖潮汐通道的地形演變，探討波生沿岸流引起的沿岸輸沙和潮流輸沙共同作用時(shí)其地形演變的規(guī)律。本文的主要工作如下:
　　(1)波浪斜向入射在近岸地區(qū)破碎形成沿岸流，其引起的沿岸輸沙是影響瀉湖潮汐通道地形演變的重要因素。沿岸流、沿岸輸沙的計(jì)算是否合理主要取決于近岸波浪場(chǎng)的模擬結(jié)果。為更好地模擬波浪在近岸地區(qū)的傳播，本文將合田良實(shí)破波指標(biāo)引入SWAN模型中。依據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)

3、數(shù)據(jù)，提出了破波指標(biāo)公式中系數(shù)A的表達(dá)式，并收集了相對(duì)獨(dú)立的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)改進(jìn)后的模型進(jìn)行驗(yàn)證，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)具有較好的一致性。
　　(2)收集了Delft水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室所做的Keta瀉湖潮汐通道地形演變物模實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。應(yīng)用地形演變數(shù)學(xué)模型模擬該實(shí)驗(yàn)過(guò)程，結(jié)果表明模型能較合理地描述潮流和波浪共同作用下瀉湖潮汐通道的地形演變規(guī)律。
　　(3)研究了不同波高和潮位條件下，理想瀉湖潮汐通道的地形演變規(guī)律。結(jié)果表明，近岸波生流引起