风暴作用下的近岸悬浮泥沙数值模拟

发布时间：2023-03-19 00:24

　　河口、海岸地区资源丰富,交通便利,与人类经济、生活等各个方面息息相关,是当代人类生活、生产、贸易和旅游的主要场所。然而,河口、海岸区位于陆海交汇地带,动力条件多变,人们对海岸、河口地区开发利用的效果,取决于对其中的各种海洋动力要素以及这些动力条件控制下的物质运动规律的深入了解。其中非常重要的一种物质运动是泥沙运动,泥沙运动引发岸滩演变、港口航道淤积等现象,而风暴被认为是影响泥沙运动,塑造海岸海底地形的重要因素,风暴浪和风暴潮与天文潮流一起,极易引起岸滩侵蚀,掀动底部泥沙,剧烈地改变受灾地区的海岸及海底地貌,严重时会影响海岸工程及航道航运的安全。 本文首次在胶南近海使用COHERENS-SED三维悬沙模式建立了该海域在一般波浪及单纯潮流条件下的悬沙运动模型,并将计算结果与实测资料进行了比对验证,在验证的基础上,本文将COHERENS-SED三维悬沙模型结合风暴条件下的水文动力模型,计算了胶南近海水域在9711号天气过程中的悬浮泥沙运动情况。并将计算结果与一般波浪及单纯潮流条件下该海域的水文动力及悬沙运动情况进行了比较,进一步分析了风暴对近岸悬沙运动的部分影响机制。 结果表明:COHERE...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义和目的
    1.2 相关研究工作的回顾及现状
        1.2.1 悬浮泥沙数值模拟的研究现状
        1.2.2 风暴潮数值模拟的研究现状
        1.2.3 风暴作用下的泥沙运动研究现状
    1.3 本文的工作
2 模式介绍
    2.1 风场模型
        2.1.1 JELESNIANSKI风场模型：（圆形）
        2.1.2 椭圆形台风场模型
    2.2 波浪模式介绍
    2.3 风暴潮天文潮耦合模式介绍
        2.3.1 COHERENS水动力模块介绍
        2.3.2 主控方程
        2.3.3 垂向涡粘、涡扩散系数计算方法
        2.3.4 边界条件
        2.3.5 数值离散方法
    2.4 悬沙模式介绍
        2.4.1 悬浮泥沙主控方程及边界条件
        2.4.2 悬浮泥沙沉降速度的计算
        2.4.3 沉积通量、沉积速率的计算
        2.4.4 底床泥沙侵蚀通量、侵蚀速率的计算
        2.4.5 底床处理
3 一般波浪条件下胶南海域三维悬沙数值模拟
    3.1 胶南海区概况
    3.2 模型设置及边界条件
        3.2.1 水动力模型网格设置及边界条件
        3.2.2 悬沙模型设置
    3.3 模拟结果验证及分析
        3.3.1 水动力及悬沙模型模拟结果检验
        3.3.2 模拟结果分析
    3.4 小结
4 风暴作用下三维悬沙数值模拟
    4.1 胶南海域风暴作用下三维水动力模拟
        4.1.1 风场及气压场计算
        4.1.2 风暴作用下波浪场数值模拟
        4.1.3 风暴潮数值模拟
    4.2 胶南海域风暴作用下三维悬沙模拟
    4.3 小结
5 结论
参考文献
致谢



本文编号：3764164