本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江河口北槽深水航道疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散和淤積的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：長(zhǎng)江河口北槽深水航道建成后,回淤嚴(yán)重,需要疏浚維持航道12.5m水深。拋泥疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散的研究,涉及到水動(dòng)力、鹽度和泥沙物理過(guò)程。疏浚土的輸運(yùn)擴(kuò)散,會(huì)對(duì)河床淤積、航道回淤和水體環(huán)境等產(chǎn)生影響。本文開(kāi)展長(zhǎng)江河口北槽水深航道疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散和淤積的研究,具有科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文建立了包括整個(gè)長(zhǎng)江河口及杭州灣區(qū)域的三維泥沙數(shù)值模式,風(fēng)場(chǎng)由大氣模式WRF計(jì)算,波浪參數(shù)由波浪模式SWAN計(jì)算,考慮波流共同作用下底部切應(yīng)力,合理考慮拋泥區(qū)疏浚土導(dǎo)致的懸浮泥沙和落淤泥沙比例,在泥沙輸運(yùn)擴(kuò)散的模擬中考慮疏浚土落淤和淤積部分的再懸浮作用。開(kāi)展了數(shù)值模式的驗(yàn)證,結(jié)果表明大氣模式WRF計(jì)算的風(fēng)速風(fēng)向、波浪模式SWAN計(jì)算的有效波高、水動(dòng)力泥沙數(shù)值模式計(jì)算的流速、流向、鹽度和泥沙與實(shí)測(cè)值吻合良好,各模式適用于本文研究。定量給出了洪枯季大小潮各拋泥區(qū)疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散的范圍和強(qiáng)度,通過(guò)徑流、鹽度、風(fēng)場(chǎng)和水、泥沙單寬余通量揭示了泥沙輸運(yùn)擴(kuò)散的動(dòng)力過(guò)程和機(jī)制。在洪季,1號(hào)拋泥區(qū)在各潮型期間,水體各層水沙輸運(yùn)均指向下游；2號(hào)拋泥區(qū)所在北槽下段,在洪季處于鹽度鋒面,小潮期間底層泥沙出現(xiàn)微弱的向陸輸運(yùn)；3號(hào)拋泥區(qū)泥沙輸運(yùn)擴(kuò)散同時(shí)受到了徑流和洪季南風(fēng)的影響,向東北方向擴(kuò)散。在枯季,1號(hào)拋泥區(qū)處于南槽鹽度鋒面,受其影響底層泥沙向上游輸運(yùn),該輸運(yùn)方式在小潮期間更為顯著；2號(hào)拋泥區(qū)北槽內(nèi)受到鹽度鋒面影響,在各潮型期間均出現(xiàn)了底層向陸的泥沙輸運(yùn)；3號(hào)拋泥區(qū)疏浚土在冬季北風(fēng)的作用下,向東南方向輸運(yùn)擴(kuò)散。此外,大潮期間潮汐動(dòng)力加強(qiáng),疏浚土的擴(kuò)散范圍和強(qiáng)度均遠(yuǎn)強(qiáng)于小潮期間。定量給出了疏浚土造成的河床淤積分布隨時(shí)間的變化及其對(duì)北槽深水航道回淤的影響。模式計(jì)算初期,疏浚土主要在拋泥區(qū)附近區(qū)域淤積,對(duì)深水航道各區(qū)域影響較小。隨著計(jì)算時(shí)長(zhǎng)的不斷增加,各拋泥區(qū)疏浚土落淤范圍增大,強(qiáng)度不斷增強(qiáng),淤積區(qū)域向航道靠近并逐漸進(jìn)入航道。1號(hào)拋泥區(qū)的淤積范圍包括了南港下段至南槽中段：2號(hào)拋泥區(qū)的淤積范圍為北槽中下段；3號(hào)拋泥區(qū)主要淤積范圍為拋泥區(qū)以東以南區(qū)域。在北槽深水航道各段中,連續(xù)拋泥對(duì)內(nèi)航道造成每年約6-9cm的淤積,對(duì)圓圓沙航道造成每年約3cm的淤積,對(duì)北槽內(nèi)上段航道造成每年約2cm的淤積,對(duì)北槽內(nèi)中下段航道造成每年5-9.5cm的淤積,對(duì)外航道區(qū)域造成5cm的淤積。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 深水航道 疏浚土 擴(kuò)散輸運(yùn) 淤積 長(zhǎng)江河口
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U616;TV148
【目錄】：

• 摘要7-9
• abstract9-23
• 1 緒論23-30
• 1.1 研究背景和意義23-25
• 1.2 研究現(xiàn)狀25-28
• 1.2.1 北槽區(qū)域水動(dòng)力研究25-26
• 1.2.2 北槽深水航道回淤研究26-27
• 1.2.3 疏浚泥沙處理的研究27-28
• 1.3 尚存在的問(wèn)題28
• 1.4 本文工作28-30
• 2 三維水動(dòng)力泥沙數(shù)值模式介紹和驗(yàn)證30-66
• 2.1 數(shù)值模式模塊介紹30-45
• 2.1.1 控制方程組30-40
• 2.1.1.1 水動(dòng)力模塊30-35
• 2.1.1.2 泥沙模塊35-40
• 2.1.2 初始條件40
• 2.1.3 邊界條件40-43
• 2.1.4 數(shù)值求解方法43-45
• 2.2 WRF風(fēng)場(chǎng)模型介紹45
• 2.3 SWAN波浪模型介紹45
• 2.4 模式設(shè)置45-50
• 2.4.1 ECOM模式設(shè)置45-48
• 2.4.2 模式拋泥設(shè)置48-50
• 2.5 模式驗(yàn)證50-64
• 2.5.1 WRF模式驗(yàn)證50-53
• 2.5.2 SWAN模式驗(yàn)證53
• 2.5.3 三維水動(dòng)力泥沙模式驗(yàn)證53-64
• 2.5.3.1 洪季資料驗(yàn)證54-60
• 2.5.3.2 枯季資料驗(yàn)證60-64
• 2.6 小結(jié)64-66
• 3 拋泥造成的懸浮泥沙輸運(yùn)擴(kuò)散66-157
• 3.1 前言66-67
• 3.2 洪枯季大小潮期間疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散67-155
• 3.2.1 洪季大潮期間試驗(yàn)67-94
• 3.2.1.1 洪季大潮期間試驗(yàn)設(shè)置67-69
• 3.2.1.2 參照組泥沙鹽度分布及水沙單寬余通量69-80
• 3.2.1.3 洪季大潮期間疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散80-94
• 3.2.2 洪季小潮期間試驗(yàn)94-114
• 3.2.2.1 洪季小潮期間試驗(yàn)設(shè)置94
• 3.2.2.2 參照組泥沙、鹽度分布及水沙單寬余通量94-102
• 3.2.2.3 洪季小潮期間疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散102-114
• 3.2.3 枯季大潮期間試驗(yàn)114-137
• 3.2.3.1 枯季大潮期間試驗(yàn)設(shè)置114-116
• 3.2.3.2 參照組泥沙鹽度分布及水沙單寬余通量116-126
• 3.2.3.3 枯季大潮期間疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散126-137
• 3.2.4 枯季小潮期間試驗(yàn)137-155
• 3.2.4.1 枯季小潮期間試驗(yàn)設(shè)置137
• 3.2.4.2 參照組泥沙鹽度分布及水沙單寬余通量137-145
• 3.2.4.3 枯季小潮期間疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散145-155
• 3.3 小結(jié)155-157
• 4 疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散造成的河床淤積分布157-178
• 4.1 前言157
• 4.2 試驗(yàn)設(shè)置157-165
• 4.3 疏浚土輸運(yùn)擴(kuò)散造成河床淤積分布隨時(shí)間變化165-171
• 4.4 淤高線隨時(shí)間的空間變化171-175
• 4.5 對(duì)三個(gè)拋泥區(qū)的拋泥建議175-177
• 4.6 小結(jié)177-178
• 5 總結(jié)178-181
• 5.1 主要結(jié)論178-179
• 5.2 創(chuàng)新之處179
• 5.3 不足與展望179-181
• 參考文獻(xiàn)181-185
• 致謝185

【相似文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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