海岸蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源,具有巨大的環(huán)境價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而港口、河口、瀉湖及海灣通�？趪�(yán)重的淤積問題會(huì)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(dòng)的干預(yù)使海岸侵蝕現(xiàn)象日益嚴(yán)重。因此對(duì)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(duì)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(dòng)輸移的條件不僅取決于水動(dòng)力強(qiáng)度還與床沙的級(jí)配息息相關(guān)。很多學(xué)者對(duì)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(gè)影響因子的定量關(guān)系。由于近岸區(qū)的實(shí)際波浪近似孤立波,因此本文采用物理模型與數(shù)值計(jì)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(duì)泥沙的運(yùn)動(dòng)軌跡及岸灘沖淤機(jī)理進(jìn)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(dòng)力特性及沖淤機(jī)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(huì)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(jìn)一步增加過渡型岸灘有向淤積型岸灘轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。波高對(duì)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(gè)方面,其影響規(guī)律與泥沙粒徑密切相關(guān)�；诖罅康脑囼�(yàn)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(duì)強(qiáng)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(gè)碎浪上爬區(qū)。寬級(jí)配非均勻沙質(zhì)岸灘,粗顆粒泥沙以及細(xì)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(xì)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(shí)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(shí)均流速明顯小于上爬水流,泥沙粒徑較大時(shí)易在近岸區(qū)形成淤積體。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TV148
【部分圖文】：

圖 1.1 沙壩（風(fēng)暴）剖面和灘肩（常浪）剖面內(nèi)外研究現(xiàn)狀是海岸泥沙運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿l件之一。波浪從遠(yuǎn)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(dòng)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(yàn)關(guān)系式來判斷其演變趨勢(shì)，基于對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的率定，這些經(jīng)驗(yàn)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(dòng)和波浪作用下剖面變化兩個(gè)方面對(duì)前人的工作進(jìn)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(shí)驗(yàn)采用優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)采集浪高儀反饋電信號(hào)（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(dòng)識(shí)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(hào)的波形和頻譜，為用戶在測(cè)試報(bào)告中記錄相對(duì)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(shí)驗(yàn)采用優(yōu)泰克信息采集系統(tǒng)采集浪高儀反饋電信號(hào)（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(dòng)識(shí)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(hào)的波形和頻譜，為用戶在測(cè)試報(bào)告中記錄相對(duì)應(yīng)的波形與提供方便。
【參考文獻(xiàn)】

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5 江鳴;波浪通過系列矩形潛堤的數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2843745