發(fā)布時間：2020-10-16 20:34

　　 海岸蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源,具有巨大的環(huán)境價值和經(jīng)濟價值。然而港口、河口、瀉湖及海灣通�？趪乐氐挠俜e問題會給海岸工程的建設(shè)帶來較大影響,海平面上升以及各種人類活動的干預(yù)使海岸侵蝕現(xiàn)象日益嚴重。因此對于岸灘的沖淤變化過程的研究具有十分重要的意義。波浪具有巨大的能量,對海岸或海岸建筑物產(chǎn)生巨大的沖擊力,是引起海岸變化的主要因素。泥沙起動輸移的條件不僅取決于水動力強度還與床沙的級配息息相關(guān)。很多學(xué)者對于相關(guān)問題展開了研究,但很少有學(xué)者給出岸灘剖面形態(tài)與各個影響因子的定量關(guān)系。由于近岸區(qū)的實際波浪近似孤立波,因此本文采用物理模型與數(shù)值計算相結(jié)合開展了孤立波作用下沙質(zhì)岸灘沖淤變化過程及影響因素的研究,并對泥沙的運動軌跡及岸灘沖淤機理進行探討。本文主要包括兩大部分。第一部分為孤立波作用下沙質(zhì)岸灘沖淤形態(tài)研究,第二部分為孤立波作用下水動力特性及沖淤機理分析。主要研究結(jié)果如下:(1)隨著床沙粒徑的增大,岸灘剖面會逐漸由侵蝕型岸灘向過渡型岸灘轉(zhuǎn)變,且隨著泥沙粒徑的進一步增加過渡型岸灘有向淤積型岸灘轉(zhuǎn)變的趨勢。波高對岸灘剖面尺度的影響主要表現(xiàn)在沙壩沙坑尺度大小和位置兩個方面,其影響規(guī)律與泥沙粒徑密切相關(guān)。基于大量的試驗數(shù)據(jù)資料,擬合得到岸灘最大淤積高度50Maxd_(deposition)/d_(50)、最大沖刷深度50Maxd_(erosion)/d_(50)、壩頂離岸距離L_(deposition)_(max)-SL/d_(50)以及坑底離岸距離L_(erosion)_(max)-SL/d_(50)分別與孤立波波陡H L、波浪作用于泥沙的相對強度gHw等影響因子之間的關(guān)系式。(2)粗顆粒泥沙均勻沙質(zhì)岸灘,岸線附近的泥沙在孤立波作用下主要落淤在水躍區(qū);碎浪區(qū)的泥沙部分落淤在上爬水流最大爬高附近,部分泥沙落淤在岸線附近;碎浪上爬區(qū)的泥沙在波浪作用后均勻分布在整個碎浪上爬區(qū)。寬級配非均勻沙質(zhì)岸灘,粗顆粒泥沙以及細沙部分落淤在水流最大爬高處附近,部分落淤在水躍區(qū)靠近深水方向一側(cè),且細沙均分布在下層;較粗泥沙顆粒少部分落淤至最大爬高處,部分落淤在岸線附近。(3)上爬水流與回落水流的攜沙能力的比值決定了岸灘的沖淤形態(tài)。碎浪上爬區(qū)回落水流時均流速大于上爬水流,岸灘沖刷形成局部沖刷坑;岸灘近岸區(qū)回落水流的時均流速明顯小于上爬水流,泥沙粒徑較大時易在近岸區(qū)形成淤積體。
【學(xué)位單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TV148
【部分圖文】：

圖 1.1 沙壩（風暴）剖面和灘肩（常浪）剖面內(nèi)外研究現(xiàn)狀是海岸泥沙運動的主要動力條件之一。波浪從遠海向近岸地區(qū)傳變形、破碎、上爬和回落等階段，大量泥沙在破碎波作用下劇烈紊岸輸移，改變岸灘形狀形成沙壩（灘肩）和沙槽，在相似的波浪條灘剖面可能呈現(xiàn)動態(tài)平衡[2]。目前的研究成果將岸灘剖面分為沙壩剖階梯剖面三種類型[3]。早期的研究主要是通過一些經(jīng)驗關(guān)系式來判斷其演變趨勢，基于對實測數(shù)據(jù)的率定，這些經(jīng)驗關(guān)系式通常與波陡灘坡度等參數(shù)有關(guān)[4][5]。主要從泥沙起動和波浪作用下剖面變化兩個方面對前人的工作進行續(xù)的研究提供參考。

圖 2.1 小波浪水槽 圖 2.2 造波系統(tǒng)（2）優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)本實驗采用優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)采集浪高儀反饋電信號（如圖 2.3、圖 2.4 所示信息采集系統(tǒng)根據(jù)電腦操作系統(tǒng)自動識別，無需人為選擇，且采樣頻率范圍較廣面在同一窗口顯示信號的波形和頻譜，為用戶在測試報告中記錄相對應(yīng)的波形與提供方便。

圖 2.1 小波浪水槽 圖 2.2 造波系統(tǒng)（2）優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)本實驗采用優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)采集浪高儀反饋電信號（如圖 2.3、圖 2.4 所示信息采集系統(tǒng)根據(jù)電腦操作系統(tǒng)自動識別，無需人為選擇，且采樣頻率范圍較廣面在同一窗口顯示信號的波形和頻譜，為用戶在測試報告中記錄相對應(yīng)的波形與提供方便。
【參考文獻】

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本文編號：2843745