波流共同作用下水流垂直结构及污染物扩散、离散系数研究

发布时间：2020-04-01 09:30

【摘要】：海洋环境问题是当今世界迫切需要解决的问题之一。研究近岸海区波浪、水流及其相互作用等复杂动力因素及其对于污染物质输移扩散的影响，对于开发和利用近岸海洋资源、防治和保护近岸环境具有重要意义，受到越来越多国家的重视。波流相互作用问题是近岸环境问题的重要内容，近年来的实验研究表明波流同向和波流逆向时的平均水流流速分布规律相差很大，这些差别是由波浪水流共同作用所造成的。国内外工作者虽然对此做过大量的工作，得出了一些成果；然而对于波浪和水流相互作用下的垂直结构和污染物的扩散以及离散特性研究成果较少。本文就围绕这些方面的研究进行了一些有意义的尝试工作。 (1) 本文从Navier-Stokes方程出发，建立了二维全水深波浪水流数学模型，求解了波流共同作用下边界层内外的流场结构。并将本文模型的数值模拟结果与Van Rijn和Klopman的实验数据进行比较，结果表明本模型较好的模拟了波流相互作用的机理。 (2) 在本文模型的基础上，通过推导得到了波浪水流共同作用下污染物紊动扩散系数的求解方法，，并将该方法应用到Van Rijn实验当中，把得到的结果与Van Rijn经验公式和实验数据进行了比较，结果较好。 (3) 根据全水深波浪水流数学模型和污染物紊动扩散系数的求解公式，通过推导得到了波浪水流共同作用下污染物纵向离散系数的求解方法，并将该方法得到的结果与Kemp和Simons实验数据进行了比较，结果比较理想。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X55

【引证文献】