海岸带填海造陆工程水沙模拟研究

发布时间：2022-09-21 17:45

　　近年来在沿海发达地区,土地、岸线资源愈发紧张,为了寻找新的岸线和土地资源,填海造地呈现加快的趋势。沿岸围垦工程势必会对生态环境造成影响,因此海岛资源的开发以及人工岛工程的建设必然会成为未来发展的主要趋势。但同时人工岛的建设会带来新的人工岸线,改变海底地形,势必会导致周边海区水动力环境和海床冲淤发生变化,进而对自身造成影响。因此在人工岛的建设过程中,必须考虑人工岛的建设对周边海域水动力环境造成的影响,这对于减小人工岛的建设对海洋环境的破坏十分重要。本文对海岸带填海造陆工程对附近海区水沙环境的影响进行了研究。首先通过国内外相关文献的查阅,系统总结了海岸带填海造陆工程水动力泥沙数值模拟的研究方法。然后以秦皇岛市旅游休闲人工岛工程为依托,运用数学模型的方法,对秦皇岛地区填海造陆过程中的水沙问题进行了全面的研究和分析,并对其对周围海区水沙环境的影响进行了论证,为填海造陆工程的规划设计提供一些建议和参考。主要内容包括以下几个方面:（1）对与本工程相关的自然条件（包括气象、潮流、波浪、泥沙环境等）以及岸滩演变情况进行了分析,得到人工岛工程自然条件下的水动力特征,为数学模型的建立研究奠定基础。（2）秦... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 填海造陆工程发展现状
        1.2.2 海上人工岛建设现状
        1.2.3 水动力泥沙数值模型研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 自然条件及岸滩演变分析
    2.1 动力条件
        2.1.1 风
        2.1.2 波浪
        2.1.3 潮汐
        2.1.4 潮流
    2.2 泥沙环境
        2.2.1 含沙量
        2.2.2 表层沉积物
        2.2.3 泥沙来源
        2.2.4 海床冲淤
    2.3 本章小结
第3章 数学模型的组成和构建
    3.1 波浪数学模型
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 年均波浪场的模拟
    3.2 潮流数学模型
        3.2.1 基本方程及定解条件
        3.2.2 数值方法
        3.2.3 计算域的确定
        3.2.4 潮流模型验证
    3.3 泥沙运动数学模型
        3.3.1 基本方程及定解条件
        3.3.2 挟沙力公式拟合
        3.3.3 数值方法
        3.3.4 计算域的确定
        3.3.5 泥沙运动模型验证
    3.4 海底变形数学模型
        3.4.1 悬沙造成的海底变形数学模型
        3.4.2 底沙造成的海底变形数学模型
    3.5 沿岸输沙数学模型
        3.5.1 研究方法
        3.5.2 模型建立
        3.5.3 模型率定
    3.6 本章小结
第4章 数值模拟计算结果分析
    4.1 潮流模拟结果及分析
        4.1.1 工程前潮流运动规律
        4.1.2 工程后潮流运动分析
    4.2 泥沙模拟结果及分析
        4.2.1 泥沙运动结果分析
        4.2.2 冲淤计算结果分析
    4.3 沿岸输沙模拟结果及分析
        4.3.1 计算结果及分析
        4.3.2 连岛沙坝可能性分析
    4.4 本章小结
第5章 数值模拟计算与物理模型试验结果对比
    5.1 物理模型试验介绍
        5.1.1 模型布置
        5.1.2 模型验证试验
    5.2 流场情况对比
    5.3 冲淤情况对比
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]围填海造陆生态化理论与实践探索——以天津临港经济区为例[J]. 朱坦,关骁倢,汲奕君.  环境保护. 2016(02)
[2]海洋工程应用现状及其发展前景[J]. 张明慧,郑艳娜.  山西建筑. 2016(01)
[3]基于能量原理的悬移质泥沙沿岸输沙率横向分布公式[J]. 陈超,张庆河.  泥沙研究. 2015(04)
[4]莺歌咀附近岸段沿岸输沙率的计算与分析[J]. 白玉川,陈献.  泥沙研究. 2014(05)
[5]曹妃甸挖入式五港池航道与防波堤工程潮流泥沙物理模型试验研究[J]. 佘小建,张磊,孙路.  中国港湾建设. 2014(01)
[6]我国围填海造陆生态化的思考与展望[J]. 黄国柱,朱坦,曹雅.  未来与发展. 2013(05)
[7]厦门高集海堤开口改造工程潮流泥沙物理模型试验研究[J]. 佘小建,徐啸.  台湾海峡. 2012(04)
[8]沿岸输沙计算研究综述[J]. 白玉川,冀自青,杨艳静.  泥沙研究. 2012(05)
[9]围填海的海洋环境影响国内外研究进展[J]. 张明慧,陈昌平,索安宁,林勇.  生态环境学报. 2012(08)
[10]港珠澳大桥潮流物理模型设计的关键问题[J]. 徐群,莫思平,季荣耀,王驰.  水利水运工程学报. 2012(02)

硕士论文
[1]近岸水域非线性波传播的数值模拟[D]. 于小伟.上海交通大学 2009
[2]破碎波作用下的粉沙悬沙浓度垂向分布计算方法的探讨[D]. 韩鸿胜.天津大学 2006



本文编号：3680388