風暴作用下的近岸懸浮泥沙數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2023-03-19 00:24
河口、海岸地區(qū)資源豐富,交通便利,與人類經(jīng)濟、生活等各個方面息息相關(guān),是當代人類生活、生產(chǎn)、貿(mào)易和旅游的主要場所。然而,河口、海岸區(qū)位于陸海交匯地帶,動力條件多變,人們對海岸、河口地區(qū)開發(fā)利用的效果,取決于對其中的各種海洋動力要素以及這些動力條件控制下的物質(zhì)運動規(guī)律的深入了解。其中非常重要的一種物質(zhì)運動是泥沙運動,泥沙運動引發(fā)岸灘演變、港口航道淤積等現(xiàn)象,而風暴被認為是影響泥沙運動,塑造海岸海底地形的重要因素,風暴浪和風暴潮與天文潮流一起,極易引起岸灘侵蝕,掀動底部泥沙,劇烈地改變受災地區(qū)的海岸及海底地貌,嚴重時會影響海岸工程及航道航運的安全。 本文首次在膠南近海使用COHERENS-SED三維懸沙模式建立了該海域在一般波浪及單純潮流條件下的懸沙運動模型,并將計算結(jié)果與實測資料進行了比對驗證,在驗證的基礎上,本文將COHERENS-SED三維懸沙模型結(jié)合風暴條件下的水文動力模型,計算了膠南近海水域在9711號天氣過程中的懸浮泥沙運動情況。并將計算結(jié)果與一般波浪及單純潮流條件下該海域的水文動力及懸沙運動情況進行了比較,進一步分析了風暴對近岸懸沙運動的部分影響機制。 結(jié)果表明:COHERE...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究意義和目的
1.2 相關(guān)研究工作的回顧及現(xiàn)狀
1.2.1 懸浮泥沙數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.2.2 風暴潮數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.2.3 風暴作用下的泥沙運動研究現(xiàn)狀
1.3 本文的工作
2 模式介紹
2.1 風場模型
2.1.1 JELESNIANSKI風場模型:(圓形)
2.1.2 橢圓形臺風場模型
2.2 波浪模式介紹
2.3 風暴潮天文潮耦合模式介紹
2.3.1 COHERENS水動力模塊介紹
2.3.2 主控方程
2.3.3 垂向渦粘、渦擴散系數(shù)計算方法
2.3.4 邊界條件
2.3.5 數(shù)值離散方法
2.4 懸沙模式介紹
2.4.1 懸浮泥沙主控方程及邊界條件
2.4.2 懸浮泥沙沉降速度的計算
2.4.3 沉積通量、沉積速率的計算
2.4.4 底床泥沙侵蝕通量、侵蝕速率的計算
2.4.5 底床處理
3 一般波浪條件下膠南海域三維懸沙數(shù)值模擬
3.1 膠南海區(qū)概況
3.2 模型設置及邊界條件
3.2.1 水動力模型網(wǎng)格設置及邊界條件
3.2.2 懸沙模型設置
3.3 模擬結(jié)果驗證及分析
3.3.1 水動力及懸沙模型模擬結(jié)果檢驗
3.3.2 模擬結(jié)果分析
3.4 小結(jié)
4 風暴作用下三維懸沙數(shù)值模擬
4.1 膠南海域風暴作用下三維水動力模擬
4.1.1 風場及氣壓場計算
4.1.2 風暴作用下波浪場數(shù)值模擬
4.1.3 風暴潮數(shù)值模擬
4.2 膠南海域風暴作用下三維懸沙模擬
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3764164
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究意義和目的
1.2 相關(guān)研究工作的回顧及現(xiàn)狀
1.2.1 懸浮泥沙數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.2.2 風暴潮數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
1.2.3 風暴作用下的泥沙運動研究現(xiàn)狀
1.3 本文的工作
2 模式介紹
2.1 風場模型
2.1.1 JELESNIANSKI風場模型:(圓形)
2.1.2 橢圓形臺風場模型
2.2 波浪模式介紹
2.3 風暴潮天文潮耦合模式介紹
2.3.1 COHERENS水動力模塊介紹
2.3.2 主控方程
2.3.3 垂向渦粘、渦擴散系數(shù)計算方法
2.3.4 邊界條件
2.3.5 數(shù)值離散方法
2.4 懸沙模式介紹
2.4.1 懸浮泥沙主控方程及邊界條件
2.4.2 懸浮泥沙沉降速度的計算
2.4.3 沉積通量、沉積速率的計算
2.4.4 底床泥沙侵蝕通量、侵蝕速率的計算
2.4.5 底床處理
3 一般波浪條件下膠南海域三維懸沙數(shù)值模擬
3.1 膠南海區(qū)概況
3.2 模型設置及邊界條件
3.2.1 水動力模型網(wǎng)格設置及邊界條件
3.2.2 懸沙模型設置
3.3 模擬結(jié)果驗證及分析
3.3.1 水動力及懸沙模型模擬結(jié)果檢驗
3.3.2 模擬結(jié)果分析
3.4 小結(jié)
4 風暴作用下三維懸沙數(shù)值模擬
4.1 膠南海域風暴作用下三維水動力模擬
4.1.1 風場及氣壓場計算
4.1.2 風暴作用下波浪場數(shù)值模擬
4.1.3 風暴潮數(shù)值模擬
4.2 膠南海域風暴作用下三維懸沙模擬
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3764164
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