海岸斜交沙坝不稳定性产生机理数值模拟

发布时间：2017-06-06 03:05

  本文关键词：海岸斜交沙坝不稳定性产生机理数值模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文主要研究了近岸环流方程、泥沙输运和地形演变方程的计算耦合,对海岸波浪破碎及其产生的沿岸流所驱动的海岸斜交沙坝地貌特征进行了数值模拟,主要目的是研究海岸斜交沙坝产生的机理,特别是基于地形线性不稳定性理论分析的斜交沙坝产生机理分析及模拟。本文首先对基于海岸地形线性不稳定理论、海岸斜交沙坝地形产生的地形不稳定机理进行了简要的讨论和分析。由此确定了数值模拟所需要的地形不稳定性的增长率与波数。模拟首先给出了对bed-surf和bed-flow两种情况沙坝不稳定性增长的的计算,模型分别针对计算条件为较缓坡、小波高、小入射角情况和较陡坡、大波高、大入射角波浪条件进行,主要分析了辐射应力项对地形变化的影响,以及影响发生的情况和发展规律,并对坡度、底摩擦系数、侧混系数、悬移质等其他参数对地形演化的影响进行了简要分析。
【关键词】：海岸地形 不稳定分析 数值模拟
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV148
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 引言8-14
• 1 波浪、沿岸流与地形变化耦合的水动力计算模型14-29
• 1.1 波浪和水流计算数学模型14-17
• 1.2 泥沙输运计算数学模型17-18
• 1.2.1 泥沙推移质运动输沙率方程17-18
• 1.2.2 泥沙悬移质运动输移方程18
• 1.3 地形演变计算数学模型18-19
• 1.3.1 泥沙推移质引起的地形变化18-19
• 1.3.2 泥沙悬移质引起的地形变化19
• 1.4 计算模型的离散和建模19-28
• 1.4.1 水流方程数值离散19-24
• 1.4.2 水底变形方程的数值离散24-27
• 1.4.3 波浪方程的数值离散27-28
• 1.5 本章小结28-29
• 2 海岸地形的线性不稳定性分析29-40
• 2.1 海岸地形线性不稳定理论29-32
• 2.2 不稳定模式的计算结果32-39
• 2.2.1 不稳定增长率与波数的关系33-34
• 2.2.2 海岸地形不稳定性特征与坡度β、F和R值的关系34-35
• 2.2.3 控制波长λ_M和不稳定性最大增长率S_M与各参数的关系35-36
• 2.2.4 不同模式下地形演变关系比较36-38
• 2.2.5 bed-flow情况与bed-flow+bed-surf情况比较38-39
• 2.3 本章小结39-40
• 3 数学模型验证40-49
• 3.1 水动力模型验证40-44
• 3.1.1 缓坡1：100规则波41-42
• 3.1.2 较缓坡1：40规则波42-44
• 3.2 地形演变模型验证44-49
• 4 平直海岸地形不稳定数值模拟49-68
• 4.1 bed-flow和bed-surf模式的地形不稳定性模拟49-50
• 4.1.1 沿岸地形不稳定计算数学模型49
• 4.1.2 海岸地形不稳定变形数值模拟条件49-50
• 4.2 缓坡小波高、小入射角的情况50-58
• 4.2.1 bed-surf模式与bed-flow模式结果及比较50-58
• 4.3 陡坡大波高、大入射角的情况58-67
• 4.3.1 bed-surf模式结果58-63
• 4.3.2 bed-flow模式结果63-66
• 4.3.3 bed-surf模式与bed-flow模式结果比较分析66-67
• 4.4 本章小结67-68
• 5 海岸斜交沙坝地形的演化特征68-109
• 5.1 坡度对斜交沙坝地形演化的影响68-80
• 5.2 底摩擦系数c_f对斜交沙坝地形演化的影响80-90
• 5.3 侧混系数N对斜交沙坝地形演化的影响90-100
• 5.4 悬移质对斜交沙坝地形演化的影响100-104
• 5.5 悬移质和推移质共同作用斜交沙坝地形演化的影响104-108
• 5.6 本章小结108-109
• 结论109-111
• 参考文献111-114
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况114-115
• 致谢115-116

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张振伟;邹志利;;海岸沿岸流垂向分布实验研究[J];海洋工程;2011年02期

  本文关键词：海岸斜交沙坝不稳定性产生机理数值模拟，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：425226