波浪对大连湾海床冲淤影响的数值分析

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1、波浪对大连湾海床冲淤影响的数值研究3．2．3计算工况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．233．3潮流场验证及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．3．1潮位验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．243。3．2流速、流向验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．。263．3．3流场概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．3．4结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．353．4悬沙场验证及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．363．4．1悬沙浓度验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯．．363．4．2海床冲淤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．423．4．3结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．443．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444强浪对大连湾泥沙输运的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．1计算工况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．454．2强浪对海湾流场的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．454．3强浪对悬沙运动的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．484．3．1对悬沙场的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．3．2对海

3、床冲淤的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5l4．4强浪对航道骤淤的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．524．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．575．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．

4、61致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．63大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1研究背景及意义自古以来，我国就是闻名的海洋大国。对于国家和民族来说，海洋不仅是资源宝库、生存空间和国防前哨，同时也是与外界交往的要道，在政治、经济、军事和交通等方面皆有重要意义。我国海域面积近300万平方公里，海岸线长度为32000公里，其中大陆岸线达18000公里。我国拥有众多的岛屿和半岛，海洋资源极为丰富。丰富的生物、港口、矿产、旅游等资源显示了我国发展海洋经济的优越性。近年来，我国

5、的海洋经济发展很快，特别是海洋运输、海上油气开采等一系列产业的发展十分迅速，但与此同时，也存在着资源开发不合理、海洋生态环境恶化、海洋灾害频繁等困扰可持续发展的一系列问题。泥沙运动模拟研究对实现海湾地区的可持续发展有着重要的意义。波浪与潮流是影响河口海岸地区泥沙输运和海底地形演变的两个主要动力因素。“波浪掀沙，潮流输沙”，波流共同作用下的泥沙起动是沿海地区海岸工程、水利工程、港口航道工程等实际工程中最为关心的问题之一。波流共同作用时，波浪与潮流的相互之间是非线性的，波流共同作用下的底流速以及底床剪切应力分布并非单一因素作用下的简单叠加，相对纯波或流的计算更为复杂。随着计算机技术的不断发展，数值

6、模拟技术在海岸工程中的应用正在逐渐普及，数值模拟的优越性也逐渐得到了体现。目前，数值模拟技术已经从一维模拟发展到三维模拟，从考虑单一因素发展到多种因素耦合模拟，并广泛应用于解决各种海岸、河El动力问题并能够揭示海岸、河口的物理现象。近几十年来，国内外对于波流共同作用下的泥沙数值模拟研究取得了很大的进展，建立考虑波流相互影响的数值模型，对海洋工程、海岸防护、环境保护等方面有着重要的意义。1．2国内外研究现状河口海岸泥沙输移过程问题的研究方法可分为物理模型和数学模型，二者均是研究潮流、泥沙运动的重要手段。物理模型的优点是直观、真实，能够直接的探明研究问题的内在机理，确定运动参数以及解决一些局部、复

7、杂的问题。与物理模型相比，数学模型具有成本低、研究周期短、研究范围大、方案修改方便快捷及适应能力强等特点。随着计算机技术的发展，数值模拟技术在海岸工程中已广泛的应用于解决各种海岸、河口的水动力以及物质输运问题。通过开展水动力以及物质输运的数值模拟，对相关海域进行分析研究，能够为开发海洋资源和保护海洋环境等问题提供科学依据。近年来，研究河口海岸潮流、波浪、泥沙的商业化软件包也在不断出现。国外的相关软