海湾的地貌特征数值模拟
发布时间：2022-01-14 23:53
海湾是一面为大海,其他三面环绕陆地的海洋水域。采用合理的方法研究海湾,对于海湾的综合利用开发意义重大。采用数值模拟的方法,对两种不同类型的海湾的动力地貌特征演变进行分析。本文采用潮流和地形演变相互耦合的数学计算模型,给出了模型的差分格式和离散方法。为确保计算模型的准确性,需对模型进行验证,水动力方面通过将潮位和流速的模拟值与Mike21模拟结果相对比来验证,泥沙输移计算模型通过与黄河口拦门沙实测结果对比来验证,地形演变模型通过与高抒等的模拟结果相对比来验证。以理想化的泻湖型海湾为模拟对象,通过改变模型的参数来研究泻湖湾地形演变的影响因素。这些因素包括:径流流速、河流输沙量、潮位以及输沙模式。以水东湾地貌形态演变为模拟对象,分别考虑了全沙输沙、推移质输沙和悬移质输沙三种输沙情况,对水东湾涨潮三角洲（大洲岛）的形成和演化过程进行了计算模拟。模拟表明,湾中岛是涨潮流作用下,泥沙在泻湖内不断淤积而形成的,全沙输沙模式能代表湾内的泥沙运用,得到了湾中岛形成的物理过程及演化特征。研究再现了大洲岛的形成过程,对揭示泻湖型海湾地貌的形成机理提供探索。以河口型海湾黄茅海为模拟对象,通过数值模拟的方法,分...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 海湾的分类
1.2.2 泻湖型海湾的研究
1.2.3 河口型海湾的研究
1.2.4 潮汐汊道研究
1.2.5 数学计算模型方面
1.3 本文的主要工作
2 潮流和地形演变相互耦合的数学模型
2.1 水动力计算模型
2.1.1 基本方程
2.1.2 模型的离散方式
2.1.3 边界条件的设定
2.2 泥沙输移计算模型
2.2.1 悬移质泥沙输移方程以及数值离散
2.2.2 推移质输沙方程
2.2.3 全输沙输沙方程
2.3 地形演变计算模型
2.3.1 地形演变模型控制方程
2.3.2 地形演变的离散方法
2.4 本章小结
3 数值计算模型验证
3.1 水动力模型验证
3.2 泥沙输移模型验证
3.3 地形演变模型验证
3.4 本章小结
4 影响泻湖型海湾地形演变的因素
4.1 计算模型设置
4.2 全沙输沙模式情况
4.2.1 河流径流量的影响
4.2.2 河流输沙量的影响
4.2.3 潮位的影响
4.3 推移质输沙模式情况
4.3.1 河流径流量的影响
4.3.2 潮位的影响
4.4 不同输沙模式的影响
4.5 本章小结
5 水东湾地貌特征数值模拟
5.1 水东湾概况
5.1.1 地形特征
5.1.2 水文特征
5.2 计算模型设置
5.3 模型验证
5.4 计算模拟结果
5.4.1 全沙输沙模式的结果
5.4.2 推移质输沙模式的结果
5.4.3 悬移质输沙模式的结果
5.5 讨论
5.5.1 涨潮三角洲模拟分析
5.5.2 落潮三角洲模拟分析
5.6 本章小结
6 黄茅海地形演变数值模拟
6.1 黄茅海概况
6.1.1 地形特征
6.1.2 水文特征
6.2 计算模型设置
6.3 黄茂海流场模拟
6.4 1936 年前地形演化模拟
6.4.1 全沙模式模拟结果
6.4.2 不同输沙模式的影响
6.5 1936 年后地形演化模拟
6.5.1 Hansen全沙模式模拟结果
6.5.2 不同输沙模式的影响
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水东湾潮流特征分析及三维数值模拟[J]. 冯少金. 应用海洋学学报. 2017(03)
[2]黄茅海水域河床长期演变趋势预测[J]. 张心凤. 武汉大学学报(工学版). 2014(05)
[3]茂名市水东湾综合整治工程对水沙动力影响模拟研究[J]. 秦福寿,杨泽君,姚姗姗,李姗. 中国港湾建设. 2014(03)
[4]黄茅海二维水动力模拟[J]. 罗军,张淑雯. 中国水运(下半月). 2014(03)
[5]我国海湾海域使用的基本状况[J]. 张云,张英佳,景昕蒂,宋德瑞,赵建华,王权明,苗丰民. 海洋环境科学. 2012(05)
[6]珠江口黄茅海拦门沙演变及成因分析[J]. 贾良文,罗军,任杰. 海洋学报(中文版). 2012(05)
[7]水东湾近岸海域双向射流系统初步研究[J]. 杨留柱,刘宏坤,任杰,喻丰华. 中山大学学报(自然科学版). 2011(02)
[8]潮汐汊道系统地貌演化的数值模拟研究[J]. 谢东风,高抒,潘存鸿. 海洋学报(中文版). 2010(05)
[9]粤西水东湾动力沉积环境分析[J]. 于吉涛,陈子燊. 海洋地质动态. 2010(05)
[10]黄茅海围垦工程潮流泥沙变化数值模拟[J]. 汤立群,梁建林,刘大滨. 泥沙研究. 2008(02)
硕士论文
[1]潮汐通道地貌特征数值模拟[D]. 李朋飞.大连理工大学 2016
[2]河口拦门沙演变数值模拟[D]. 潘祎男.大连理工大学 2012
[3]粤西水东湾沙坝—潟湖海岸近期变化研究[D]. 陈浩.华东师范大学 2011
本文编号：3589466
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 海湾的分类
1.2.2 泻湖型海湾的研究
1.2.3 河口型海湾的研究
1.2.4 潮汐汊道研究
1.2.5 数学计算模型方面
1.3 本文的主要工作
2 潮流和地形演变相互耦合的数学模型
2.1 水动力计算模型
2.1.1 基本方程
2.1.2 模型的离散方式
2.1.3 边界条件的设定
2.2 泥沙输移计算模型
2.2.1 悬移质泥沙输移方程以及数值离散
2.2.2 推移质输沙方程
2.2.3 全输沙输沙方程
2.3 地形演变计算模型
2.3.1 地形演变模型控制方程
2.3.2 地形演变的离散方法
2.4 本章小结
3 数值计算模型验证
3.1 水动力模型验证
3.2 泥沙输移模型验证
3.3 地形演变模型验证
3.4 本章小结
4 影响泻湖型海湾地形演变的因素
4.1 计算模型设置
4.2 全沙输沙模式情况
4.2.1 河流径流量的影响
4.2.2 河流输沙量的影响
4.2.3 潮位的影响
4.3 推移质输沙模式情况
4.3.1 河流径流量的影响
4.3.2 潮位的影响
4.4 不同输沙模式的影响
4.5 本章小结
5 水东湾地貌特征数值模拟
5.1 水东湾概况
5.1.1 地形特征
5.1.2 水文特征
5.2 计算模型设置
5.3 模型验证
5.4 计算模拟结果
5.4.1 全沙输沙模式的结果
5.4.2 推移质输沙模式的结果
5.4.3 悬移质输沙模式的结果
5.5 讨论
5.5.1 涨潮三角洲模拟分析
5.5.2 落潮三角洲模拟分析
5.6 本章小结
6 黄茅海地形演变数值模拟
6.1 黄茅海概况
6.1.1 地形特征
6.1.2 水文特征
6.2 计算模型设置
6.3 黄茂海流场模拟
6.4 1936 年前地形演化模拟
6.4.1 全沙模式模拟结果
6.4.2 不同输沙模式的影响
6.5 1936 年后地形演化模拟
6.5.1 Hansen全沙模式模拟结果
6.5.2 不同输沙模式的影响
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水东湾潮流特征分析及三维数值模拟[J]. 冯少金. 应用海洋学学报. 2017(03)
[2]黄茅海水域河床长期演变趋势预测[J]. 张心凤. 武汉大学学报(工学版). 2014(05)
[3]茂名市水东湾综合整治工程对水沙动力影响模拟研究[J]. 秦福寿,杨泽君,姚姗姗,李姗. 中国港湾建设. 2014(03)
[4]黄茅海二维水动力模拟[J]. 罗军,张淑雯. 中国水运(下半月). 2014(03)
[5]我国海湾海域使用的基本状况[J]. 张云,张英佳,景昕蒂,宋德瑞,赵建华,王权明,苗丰民. 海洋环境科学. 2012(05)
[6]珠江口黄茅海拦门沙演变及成因分析[J]. 贾良文,罗军,任杰. 海洋学报(中文版). 2012(05)
[7]水东湾近岸海域双向射流系统初步研究[J]. 杨留柱,刘宏坤,任杰,喻丰华. 中山大学学报(自然科学版). 2011(02)
[8]潮汐汊道系统地貌演化的数值模拟研究[J]. 谢东风,高抒,潘存鸿. 海洋学报(中文版). 2010(05)
[9]粤西水东湾动力沉积环境分析[J]. 于吉涛,陈子燊. 海洋地质动态. 2010(05)
[10]黄茅海围垦工程潮流泥沙变化数值模拟[J]. 汤立群,梁建林,刘大滨. 泥沙研究. 2008(02)
硕士论文
[1]潮汐通道地貌特征数值模拟[D]. 李朋飞.大连理工大学 2016
[2]河口拦门沙演变数值模拟[D]. 潘祎男.大连理工大学 2012
[3]粤西水东湾沙坝—潟湖海岸近期变化研究[D]. 陈浩.华东师范大学 2011
本文编号：3589466
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