在相對(duì)穩(wěn)定的海岸上,正常情況海底泥沙處于沖淤相對(duì)平衡狀態(tài)。但遇到大風(fēng)浪時(shí),風(fēng)浪和潮流合成作用,這時(shí),平衡狀態(tài)被破壞,泥沙被掀起成為懸沙。風(fēng)停后,水體紊動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱,海流攜沙能力減小,超飽和懸沙沉降,含沙量逐漸減小,直到海底泥沙再次形成某種沖淤相對(duì)平衡狀態(tài)為止。波流共同作用使構(gòu)筑物原灘面受到不同程度的沖蝕和淤積,而地基穩(wěn)定性與該區(qū)沖蝕深度有著密不可分的關(guān)系,當(dāng)沖刷深度達(dá)到一定程度后,不僅構(gòu)筑物可能發(fā)生傾斜、倒塌,造成重大損失,而且將影響周邊海底地形的變化,形成與構(gòu)筑物和復(fù)雜海洋水動(dòng)力的動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)耦合作用。本文主要研究張家埠新港建成后對(duì)海洋環(huán)境的影響,港區(qū)建設(shè)改變了原來的自然岸線和水域狀態(tài),流速流向發(fā)生一定的變化。碼頭建設(shè),引堤、圍堰工程及航道疏浚工程的建設(shè)對(duì)局部流場(chǎng)流向有所改變,新的岸線形成以后工程附近漲、落潮流向均較小角度的變化,造成沖淤環(huán)境的改變,地形地貌發(fā)生相應(yīng)的變化。本文運(yùn)用ECOMSED三維模型模擬潮流、波浪(施加風(fēng))作用條件下工程周圍海域海底地形的演化,對(duì)工程建成后的沖淤狀況進(jìn)行模擬,并對(duì)流場(chǎng)和浪場(chǎng)二者進(jìn)行耦合,求得波浪和潮流共同作用下對(duì)海底的切應(yīng)力,與沉積物臨界起動(dòng)剪切力比較,分析其沖淤變化。對(duì)于沖刷區(qū)域,選擇適當(dāng)?shù)乃畈介L(zhǎng),迭代計(jì)算波流作用下的床面切應(yīng)力,直到停止沖刷,預(yù)測(cè)沖淤平衡時(shí)的極限沖刷深度,為工程設(shè)計(jì)和防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P737.14
【部分圖文】：

7圖 1-1 工程地理位置示意圖象溫區(qū)屬于季風(fēng)性氣候，四季氣溫變化明顯。均氣溫 11.5℃。氣溫年變化具有明顯的季節(jié)特征：冬季各月平均氣溫在-1中 1 月份為-2.0℃，是全年最低的月份；夏季各月平均氣溫在 18.3~24.7氣溫最高月份，平均達(dá) 24.7℃。多年極端最高氣溫為 35.0℃（1966 年 8 最低溫度為-17.7℃（1976 年 12 月 27 日）。

圖 1-2 威海港張家埠新港區(qū)一期工程平面圖（原設(shè)計(jì)）考慮自然條件對(duì)工程的影響，研究區(qū)沉積物類型及其分布，以及建成后的沖淤環(huán)果，這種實(shí)心設(shè)計(jì)不利于兩邊的水體交換，建議采用以下方案，并推薦引堤段采。以下本文只介紹推薦方案的計(jì)算結(jié)果。薦方案：自現(xiàn)前島村端部建設(shè)寬 15m，長(zhǎng) 5750m 的引堤（兼疏港道路，將來隨著港，逐漸拓寬），考慮本工程實(shí)施后減少對(duì)工程海域水動(dòng)力條件的改變，引堤 1+879～透空式結(jié)構(gòu)，其余部分為斜坡式拋石結(jié)構(gòu)；本期工程位于引堤端部東側(cè)，5.5m 水布置，碼頭前沿線方位角為 155°～335°，碼頭長(zhǎng) 305m，前沿設(shè)計(jì)底高程-8.0m，域?qū)挾?40m；碼頭南北兩側(cè)的護(hù)岸垂直于碼頭前沿線，與后方圍堰相接（圍堰長(zhǎng) 12 60m；為了加強(qiáng)對(duì) SE、SSE 向波浪的掩護(hù)，在圍堰外側(cè)建設(shè)防波堤 1620m；后方陸和吹填相結(jié)合方式形成：碼頭后方 60m 范圍內(nèi)采用回填形成，圍堰區(qū)域利用港池和填形成，陸域縱深為 550m；船舶回轉(zhuǎn)水域直徑 310m，設(shè)計(jì)底高程為-6.0m。

圖 1-3 威海港張家埠新港區(qū)一期工程平面圖（推薦方案）容、研究方法和研究思路容用 ECOMSED 三維模型模擬潮流、波浪（施加風(fēng)）作用條件下工程對(duì)工程建成后的沖淤狀況進(jìn)行模擬；據(jù)水動(dòng)力環(huán)境數(shù)值模擬計(jì)算，預(yù)測(cè)沖淤平衡時(shí)的最大沖刷深度。法和研究思路料：收集靖海灣海域歷史觀測(cè)資料，分析確定該地區(qū)水文條件，以測(cè)：進(jìn)行野外采樣，對(duì)波浪、潮流進(jìn)行驗(yàn)證；
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2855170