一、海岸悬沙运移数学模型（论文文献综述）
黄炳智[1]（2020）在《人工岬湾沙滩养护数值模拟研究与稳定性分析》文中认为目前来说,人工养滩方法是比较有效的保护海岸的方法,可以很好地对正在侵蚀的岸线给予保护作用,也可以根据人们的需要,改变海岸沙滩形态。本论文结合日照港岸滩修复工程,通过数值模拟等方法,进行了计算和探讨,研究人工岬湾建设前后潮流、波浪及岸线的变化情况。随着国家对海岸保护工作越来越重视以及人们对海岸旅游观光的需求越来越大,日照市结合自身城市发展,对日照港北端上世纪占用的沙质岸线建设港口岸线海区进行退港还海,恢复岸线的沙滩属性。项目通过前期各方面的数据调查和研究论证,最终推荐通过建设人工岬湾的方案,以实现塑造日照港外侧沙滩的目的。研究推荐方案是在日照港南侧建成一条长1440m的弧形防波堤作为岬湾的岬头部分,与岸线共同形成一个新的人为的岬湾地貌。本文依据收集研究区气象、水文、地貌和泥沙的数据,开展了研究区水深变化趋势研究、海底泥沙活动特征,得到了研究区岸滩和海床演变规律特征;基于数值预测模型和平衡岬湾模型研究,得到了研究方案实施前后潮流场和波浪场变化,以及岸线长期演变趋势。结合研究方案实施后跟踪监测成果,分析了人工岬湾建成后海底沉积物的变化以及台风过境前后水深变化情况,结果表明研究推荐方案较为合理,采用的研究方法是科学的。通过对比水深资料,在防波堤建设前,以5m等深线为界,呈现上冲下淤状态,堆煤场北侧输沙方向为北向南,堆煤场南侧输沙方向为南向北,防波堤建成后,堆煤场输沙方向变为由中间向两侧运动,通过数模手段计算,也呈现出南北两侧淤积中间侵蚀的现象。防波堤建成以及人工补沙后,研究区沉积物发生了较明显的变化,海底地形呈现向外淤积状态,在经历强台风后,海底地形整体变化不大,说明防波堤建设合理,岸滩稳定性较好,达到了设计预期。
伊锋[2]（2020）在《黄河入海泥沙减少对潮滩地貌冲淤影响的物理模型研究》文中指出潮滩是在潮汐作用下形成由淤泥粉砂质沉积物组成的宽阔平坦的浅滩,以潮间滩涂为主,还包含潮上带及潮下带水下岸坡。黄河携带大量泥沙在三角洲近岸区堆积,在潮汐不断作用下形成潮滩,潮滩作为重要的土地资源,在能量输送和物质交换、保持物种多样性等方面具有重要意义。自1984年以来,黄河输沙量锐减,入海泥沙急剧减少,导致三角洲近岸海域悬沙浓度降低。在近海含沙量逐年减少背景下,黄河三角洲潮间带及潮下带水下岸坡的地貌发育规律目前尚不清楚,而数值模拟、现场观测和遥感分析等手段均存在不同缺陷。本文在国家自然科学基金项目“最近五十年来黄河三角洲潮间滩涂动力地貌演变研究（U1706220）”的资助下开展研究工作,旨在使用物理模型方法,研究黄河入海泥沙减少对潮滩地貌冲淤变化的影响。本文使用黄河三角洲天然粉砂,利用自设计水沙均匀混合涨落潮循环装置、造波造流装置以及Argus系统,在室内建立潮滩干湿转化物理模型和含沙量减少对潮滩地貌冲淤影响的物理模型,辅以使用环刀法、图像畸变校正、烘干法以及地理空间插值的方法,研究了潮滩干湿转化地貌发育空间分布差异和含沙量减少对潮滩地貌发育的影响。本研究主要结论如下:（1）黄河三角洲粉砂孔隙内潴留空气排出滞后于潮流淹没,由于气体承压后水平和垂直随机运移,形成细微的地形起伏,从而进一步影响潮流运动和潮滩地貌形态,使得潮滩地貌空间分布具有明显差异性。（2）潮滩干湿转化的过程,由于地表扰动形成树枝状细小纹理,继而在退潮“归槽水”、坡度和水流作用下,纹理继续发育,形成具有溯源侵蚀的的潮沟。潮滩上部地表变化大,形成的高密度和连接复杂的不规则潮沟--塌陷系统;潮滩中部和潮滩下部地表变化小,地形平坦,在微小陡坎和塌陷上方发育有树枝状细密潮沟,沿岸线平行方向分布。（3）悬沙由近岸海域向潮滩传播,沿途大量沉降,进入潮下带的含沙量不足原始浓度10%。相同水动力条件下,近海含沙量越大,水流进入潮下带的含沙量越大。潮下带含沙量的变化规律为涨潮过程逐步增大、落潮过程逐步减少,这与底床的冲刷滞后于水流条件的增强、泥沙的沉降滞后于水流条件的减弱有关。（4）含沙量减少对潮滩微地貌的改造,潮间带受潮汐作用影响,沿岸线垂直方向发育有梳妆流痕,潮下带以沙波运动为主。相同含沙量情境,不同纵剖面沙波的统计特征及变化规律差异较大;不同含沙量情景,相同纵剖面沙波发育也有明显差别,这与水流对底床作用强度和含沙量变化有关。（5）总结潮滩地貌的冲淤模式:经过含沙量的依次减少,总体上,潮滩淤积与侵蚀并存,以7m等深线为界,向陆一侧呈侵蚀状态,向海一侧呈淤积状态且越靠近海洋淤积强度越大。具体而言,100%含沙量下,潮滩全线淤积,伴有极小部分侵蚀;65%含沙量下,潮滩侵蚀、淤积并存;30%含沙量下,潮滩全线侵蚀,伴有小部分淤积;15%含沙量下,潮滩仍以侵蚀为主,伴有小部分淤积;清水下,潮滩不存在淤积,全部呈侵蚀状态。含沙量由100%逐步降至清水,潮滩经历了全线淤积,极小部分侵蚀-侵蚀与冲淤并存-全线侵蚀,小部分淤积-全部侵蚀的过程。本文创新点主要在于:（1）通过室内物理模型实验,研究了潮滩干湿转化地貌发育机制和黄河入海泥沙减少对潮滩冲淤的影响,弥补了传统研究手段的缺陷和不足,并揭示了天然粉砂孔隙内潴留空气对潮滩地形起伏的动力机制。（2）将Argus系统引入室内实验,为物理模型现场记录提供了一种新的手段。自行设计了水沙均匀混合涨落潮循环装置和造波造流装置,实现了规定时间内涨落潮模拟和浑水的配制,同时为试验提供了潮汐和潮流动力。
赵季伟[3]（2019）在《长江口北港枯季水沙盐时空变化机理及悬沙浓度垂向结构研究》文中指出河口是陆地、河流、海洋交汇之处,陆海相互作用活跃,区域内泥沙经过反复的掀起、运移和沉降运动,塑造了河口地貌。研究河口区域的水沙输运特征旨在揭示泥沙在河口的运移机制及其相关联的河槽冲淤规律,进而对现实的河口的开发和治理提供指导。北港作为长江河口的二级汊道,是长江口重要的水沙盐运移通道,下段位于最大浑浊带北侧,时常发生盐水入侵,且近期水沙输入量有所改变,必定会反映在北港水动力、盐度和悬沙的时空分布上。因而有必要基于实测水沙盐数据,对北港水沙盐的时空分布特点和垂向变化特征进行分析研究,从而对区域的开发利用提供参考。本文基于2018年4月15日至4月24日在长江口北港主槽上中下三个测点进行了大小潮连续定点水文泥沙观测,通过水文统计分析、准调和分析和沉积动力学方法,分析了流速、盐度、悬沙浓度的时空变化特征以及输水、输盐和输沙过程,并重点探讨了北港河道的悬沙浓度垂向结构和形成原因,得出了以下认识。长江口北港河道的潮汐性质属于不正规半日潮,半日分潮在河道中占有绝对优势,M2>S2>N2。潮波则表现为前进波为主的混合波。潮不对称现象深刻地表现在各测点的涨落潮历时、涨落潮流速及大小潮流速的差异上。落潮历时明显超过涨潮历时,落潮平均流速和最大流速基本大于涨潮阶段,大潮的潮周期平均流速大于小潮。从北港上段到下段大小潮的平均流速总体呈现增大的趋势。进一步研究发现,径流是致使长江口潮流不对称的主因。径流深刻影响着北港河道内的输水状况,使得北港河道各段均表现为落潮流占优势,大小潮期间各层水体均向海净输水。从口内到口外径流的作用相对减弱,落潮流优势也随之从北港上段往下段逐渐减弱。大潮时各层水体输水量大于小潮,但小潮期间的落潮流优势明显强于大潮期间。径流的影响也增强了向海输运的欧拉余流。潮汐性质、涨落潮历时、潮差、径流强度等的变化使得水体盐度在时间上具有涨落潮、大小潮等的变化特征。北港上段水体常年为长江冲淡水控制,盐度极低,表底层盐度差别极小,垂向混合均匀,不存在明显的大小潮变化和涨落潮变化。北港中段涨潮阶段盐度平均值略大于落潮阶段,而北港下段仅在大潮期间如此表现,小潮时情况相反。北港中下段水体小潮的盐度平均值均大于大潮。盐度分层系数、Richardson数和势能异常的计算结果表明北港中上段河道长时间处于均匀混合,下段河道在大潮中高潮位及小潮期间出现较强的层化现象。对比发现流速增大可以促进水体混合,而水体的层化效应会对水体的紊动产生抑制作用,减少水体在垂向上的交换,导致上下层水体之间的流速梯度变大。北港各测点的潮周期单宽输盐特征与输水特征基本一致,同样深受长江入海径流的影响,各测点均表现为落潮优势盐。北港下段测点大小潮期间水体的涨落潮输盐量明显大于其他两个测点,受盐水入侵影响该处中上层的水体净输运明显高于中下层水体。测点处水体的悬沙浓度顺河道而下趋于增大。下段测点盐度和悬沙浓度的垂向差异导致了层化现象。受水动力潮周期变化影响,各测点大潮期间的悬沙浓度显得更大。北港上中段测点大小潮、涨落潮内的悬沙浓度变化十分有限。而下段测点大小潮期间都表现出涨潮悬沙浓度略大于落潮的特点。水动力强弱的差异使得大潮期间更易发生底泥的再悬浮,水体的悬沙浓度也更高。北港上段测点处水体盐度很少受到盐水入侵的影响。下段测点处经历多次盐淡水混合,大潮期间涨潮阶段发生泥沙的再悬浮,底部细颗粒泥沙可随涨潮流向上输运。在涨潮后期及涨落潮转换的时段,潮流流速减弱,水体经盐淡水混合达到适中盐度,也易于泥沙絮凝。综合分析认为盐水入侵、流速-再悬浮强度、底质空间分布对悬沙浓度时空变化产生了影响。涨落潮输沙方面,北港上段测点从大潮到小潮均表现为落潮优势沙,大潮期间各水层的输沙量都要大于小潮,涨落潮的输沙量也表现为大潮明显大于小潮,但小潮期间的向海输沙优势程度明显大于大潮。北港下段测点大小潮期间的涨落潮输沙量在所有测点中最大,大潮期间垂向上均表现为向海净输沙,小潮期间中上层水体向海净输沙,下层水体净输沙量较小,却是向陆净输沙。分析比较发现河口输沙受流速、历时、盐水入侵等因素的综合影响。潮周期水动力和盐度差异使北港悬沙浓度的垂向分布主要表现出指数型、斜线型、垂线型、阶梯型和双层型5种基本类型。北港作为长江口分流比最大的分汊河道,径流的影响十分显着,在很长一段时间保持单一的水团理化性质,流速变化均匀有规律,故常表现为斜线型和垂线型的分布形态,特别是在中上段河道和大潮阶段,出现频率基本可以达到40%以上。斜线型的特点是悬沙浓度在垂向上呈线性变化,浓度梯度也基本保持一致。垂线型的悬沙剖面多出现在水体垂向混合均匀的环境中,悬沙浓度在垂向上基本保持不变。在悬沙浓度不高,盐度低且水动力较强的环境中较易出现指数型的分布形态,其特点是悬沙浓度由表层向底层呈指数形式增加,浓度梯度随之不断增大,悬沙的垂向剖面形态类似于指数函数。北港下段盐水入侵频繁,层化现象显着,强劲的潮流导致底部泥沙再悬浮,增大水体下部的悬沙浓度,但盐水入侵以及其导致的密度分层抑制了底层泥沙的向上扩散,悬沙在垂向上的交换混合难以实现,多表现为阶梯型和双层型的分布形态。阶梯型的特点是垂向上悬沙浓度分布具有不连续性,上下层水体差异大,垂向分布形态类似于字母h。双层型的特点是悬沙浓度在垂向上呈两段分布,悬沙浓度在中下层会发生突变。利用Soulsby公式对悬沙剖面进行了拟合,发现该方法在预测线性分布的悬沙垂向结构时效果良好,但对阶梯型和双层型的预测误差较大。公式优化改进后,提高了指数型剖面和部分双层型剖面的预测效果。另外也参考Rouse公式计算了北港的悬沙沉降速度,结果与前人研究较为一致。
牛敬硕[4]（2019）在《厦门湾潮流波浪作用下的悬沙分布及海床冲淤研究》文中指出河口和海湾作为陆地和海洋相互连接的重要纽带,是人们赖以生存和发展的自然条件。近几十年来,随着沿海城市的快速发展,众多海岸带开发利用项目应运而生,使得海洋水动力环境发生改变,河口的泥沙悬浮、输运、淤积规律也再次成为学者们关注的热点,本文依据厦门湾的地形、水动力、泥沙资料建立了较合理的数值模型并有效的模拟了厦门湾的流场分布、悬沙浓度分布和冲淤变化。主要工作及成果如下:1、厦门湾属于正规半日潮的浅海潮型海湾,该区域水动力主要是台湾海峡入射潮波合九龙江入海径流在湾内地形下共同作用的结果,潮波受地形、岸线、岛屿和水下地貌分布的影响和制约强,厦门湾潮流场具有潮差大、潮流作用强的特点,大小金门岛、厦门东侧水道以及围头湾水道是厦门海域的强流区,流速普遍超过1.Om/s,而湾内和沿岸大面积浅滩区域流速较小,约为0.3～0.5m/s。厦门湾内的潮汐通道处,潮流呈现出典型的往复流的特征,在金门岛西南部水深较深且宽阔的厦门湾口海域,潮流表现为旋转流的特征。总体上,该海区的潮流表现以半日分潮驻波特征为主,涨潮时间和落潮时间基本相同。2、研究海域是以潮流作用为主、径流和波浪作用为辅的泥沙运移所产生的冲淤环境,潮流分布对悬沙的分布和输运起到了关键性的作用。浅水区悬沙浓度高、深水区悬沙浓度低,且呈现由外海向内递增的分布格局。研究海区悬沙浓度存在两个相对高值区,其一为九龙江河口区,主要由九龙江径流所挟来沙控制,为全海域悬沙浓度最高区域,悬沙浓度基本上在0.030 kg/m3以上,并自西向东递减。其二是厦门翔安-大嶝浅滩区,悬沙浓度基本在0.015 kg/m3左右,该区水浅,且近湾口,潮流波浪作用强,导致悬沙浓度分布相对较高。3、“莫兰蒂”（1614号）台风期间,潮流输沙、波浪掀沙作用强烈,台风后研究区域平均悬沙浓度增幅明显,厦门外港悬沙浓度平均值从台风前0.03 kg/m3增大至0.07 kg/m3,九龙江河口区平均值由0.1 kg/m3增大至0.25 kg/rn3,高值区由原来的翔安-大嶝浅滩区上移至同安湾区域,涨幅最大的地方平均浓度由台风前的0.006 kg/m3增至0.2 kg/m3。假定的“虚拟台风”由于登陆时恰逢厦门湾大潮,潮流输沙、波浪掀沙作用更为强烈,全场悬沙浓度分布较为均匀,高值区为同安湾,翔安-大嶝以及九龙江河口区,同安湾高值区悬沙浓度达到了 0.3 kg/m3,是莫兰蒂台风悬沙浓度的1.5倍,湾口浓度是全湾低值区,平均浓度为0.07 kg/m3,是莫兰蒂台风期间的1.1倍。4、厦门岛东南部研究区NE风向泥沙淤积分布情况与SE风向、SSW风向作用下相比淤积增强,SSW风向泥沙淤积分布情况与NE风向、SE风向作用下相比侵蚀增强。中值粒径较小的极细砂所构成的海床比较敏感,侵蚀淤积不断发生,量级较大,中值粒径大的中砂和粗砂海床冲淤量级小,格局却很相近。5、本文数值模型模拟的厦门湾水动力特征和底床冲淤演变与观测资料基本相符。模型可用于模拟厦门湾的潮流、波浪及悬沙分布、底床冲淤演变特征。
田中仁[5]（2019）在《基于MIKE模型的异常天气下椒江口泥沙输运响应研究》文中认为河口区域在许多国家都属于最发达的地区,我国也是如此。随着河口周围居住的人口不断增长和工业的集中发展,河口正遭受着越来越多的压力。在河口及近岸区域出现的许多问题中,粘性泥沙的运移和最终去向是至关重要的。而且近年来沿海河口由于频发的异常天气,改变了河口海湾区域水动力泥沙条件,势必会使河口区域出现新的动态平衡。但目前对河口区域异常天气下泥沙及底床的响应过程的研究工作有限,因此本文选择了以沙源丰富的椒江口及邻近的台州湾为研究区域,异常天气以9711号台风为例,开展了河口泥沙和底床对台风的响应过程模拟,探究了河口区域对异常天气的响应状况。本文基于MIKE模型,详细收集了椒江口台州湾水文资料,建立了常态下的椒江口台州湾区域水动力模型。研究表明率定后的仿真模拟结果与实际测量值符合较好,验证了MIKE模型对研究区域的适用性。综合考虑了9711号台风期间观测得到潮位、径流量、风浪等因素,建立了异常天气下水动力模型,模拟了研究区域水动力流场对异常天气的响应情况。异常天气下潮位峰值较常态约高出3.2m。利用已验证的水动力流场,分别构建了常态下和异常状态下泥沙仿真模型。对比了常态下仿真结果与实测数据,选定点计算含沙量变化与实测值的变化趋势符合较好,进一步分析表明常态下泥沙含量受潮流影响较为显着。对异常天气下椒江口台州湾区域泥沙输运研究表明,该区域总体呈现向海输沙;异常天气时研究区域含沙量值约为常态时的3-7倍,且异常天气下泥沙被输运至椒江口外更远的区域。最后,初步探究了椒江口区域底床对异常天气的响应情况,研究发现常态下研究区域底床改变并不显着;而底床对异常天气的响应较为剧烈,河口区域最大淤积量可达0.41m。
邓格斐[6]（2019）在《基于FVCOM模拟湄洲湾围填海工程对水沙输运的影响》文中研究指明湄洲湾位于福建省东部,紧邻台湾海峡,具有丰富的海洋经济资源和重要的政治军事地位,但随着人口的快速增长,其土地资源匮乏的短板不断凸显。为了克服这一矛盾,湄洲湾政府主持了多起围填海工程。围填海工程在促进当地经济发展的同时也破坏了海湾内生态环境的自然平衡,更有甚者将会导致经济的不可持续发展。此外,每年夏秋两季,湄洲湾都会遭受由风暴潮、大风大浪和内陆洪水带来的巨大损失。当台风靠近海湾时,较低的台风中心气压会提升海湾附近的水位,并且伴随着强劲的海面风力所产生的风生流,大量海水涌入海湾,导致海湾内水位显着上升,给海湾带来了巨大威胁。因此,模拟围填海工程对湄洲湾水动力环境和泥沙输运情况的影响,并考虑台风过程和围填海工程相结合的联合作用,具有十分重要的现实意义。本文基于FVCOM模型,采用非结构化三角网格构建了湄洲湾三维斜压水动力泥沙波浪耦合模型,并基于围填海工程前后的模拟结果,从粒子轨迹、滞留时间、纳潮容量、余流场、污染物输运特征、泥沙输运特征和风暴潮增水波浪这七个方面研究了围填海工程对湄洲湾水动力环境和泥沙输运的影响。整体上看,围填海工程极大改变了海湾内岸线特征,使得海湾进一步束窄。围填海工程后,海湾面积减少137.32 km2;湾内粒子运动轨迹束紧,运动强度呈现一定程度的缩减,湄洲岛环流趋势有所增强,湄洲岛上方粒子运动轨迹转变为线型,滩涂区域粒子运动轨迹线型程度提升;湾内大部分区域滞留时间增加,侧向湾顶区域和横向通道区域滞留时间减少,外海区域滞留时间基本不变;纳潮量呈现出减少趋势,具体表现为大潮期间减少0.65×109 m3,小潮期间减少0.44×109 m3;位于横向通道右隅的顺时针余流消失不见,矩形角区域出现逆时针余流分布,湄洲岛周围余流呈缩小趋势,滩涂上方余流强度减弱,小潮期间余流场对围填海工程敏感度更高;污染物扩散强度沿潮汐通道方向减弱,沿横向通道方向扩散增强,矩形角区域出现明显滞流现象,潮汐通道潮流强度减弱,横向通道潮流强度增强;湄洲湾内大部分区域悬沙浓度降低,湄洲岛西部和侧湾顶部悬沙浓度增加,矩形角上部区域、Z4区域北侧和湄洲岛西部区域呈现淤积趋势,Z4区域南侧、Z2区域和横向通道区域呈现冲刷趋势;最大风暴潮增水增加0.06 m,最大有效波高减少0.09 m,横向通道和湄洲岛东部区域有效波高略有提升。上述研究成果可为湄洲湾后续的工程设计、环境保护、污染物排放控制、疏浚工程规划等提供建议。
叶涛焱[7]（2019）在《杭州湾多时空尺度悬沙动力变化特征及与潮滩变化的互馈机理》文中提出河口区域是海陆相互作用的核心地带。悬浮泥沙浓度及输移特性对河口海域的生态环境、地形演变、潮滩变化起着关键作用,反之亦然。本文以杭州湾为典型研究区域,研究该区域悬沙动力多时空变化特征及形成机制,重点研究潮滩变化条件下悬沙输运动力特征的变化趋势,分析潮滩变化影响悬沙动力过程的互馈作用机理,具有重要的科学及工程意义。本文比较选取了适用于杭州湾海域的Landsat、GOCI卫星悬沙浓度反演算法,建立了杭州湾表层悬沙浓度反演模型,其中Landsat反演算法平均相对误差为15.6%。基于FVCOM水动力数值模型及ESSed泥沙数值模型,双向耦合水沙密度,引入浮泥对底边界层的影响,考虑细颗粒泥沙絮凝作用对沉降速度的影响,建立了考虑浮泥-密度场-潮滩变化的跨尺度三维水沙耦合数值模型（ESed）。模型应用于杭州湾,采用实测水沙数据及遥感反演数据进行多时空角度验证,具备实际可行性与可靠性。基于以上研究手段,对以下杭州湾悬沙动力变化特征进行了研究:1.杭州湾表层悬沙浓度及最大浑浊带年际变化特征基于1984～2015年Landsat系列卫星影像数据、2011～2015年GOCI卫星影像数据,细化遥感数据筛选原则,最大程度减少悬沙浓度日、月变化在年际变化分析中的干扰。筛选近三十年的卫星影像数据,并将其分为5个年代组。结果表明,从年代组a（1984～1988）到年代组e（2013～2015）期间,杭州湾最大浑浊带（>700 mg/L）面积从2205 km2下降为647 km2,年化下降率为4.57%。各年份组悬沙浓度面积分布类型均为正偏分布,且偏态系数由0.63增长至2.03,显示高悬沙浓度区域占比不断降低。长江入海泥沙量的减少,潮滩减少导致的水流挟沙能力降低及局地泥沙来源减少是杭州湾悬沙浓度及最大浑浊带面积下降的重要原因。洪季钱塘江大洪水通过减小湾顶水深,增大泥沙再悬浮率使得湾顶局部悬沙浓度异常升高。2.杭州湾潮滩-悬沙动力特征及其产生机理基于所建泥沙数值模型（ESed）,分析了杭州湾悬沙浓度时空变化特征、多时空角度悬沙输移机制,以及南岸浅滩局部输沙特征。结果表明:杭州湾悬沙浓度的时空分布极不均匀。平面上由于水深差异,北岸悬沙浓度明显低于南岸;垂向上受水体层化的影响,表层悬沙浓度与底层的差异可达10倍以上。时间上涨潮期最大悬沙浓度约为落潮期的1.2倍,大潮期悬沙浓度约为小潮期的2倍。杭州湾悬沙呈现“北进南出”的运移趋势。潮泵输运是悬沙净进出杭州湾的主要机制。受横向环流的影响,杭州湾南北两岸悬沙交换整体上呈现表层向北岸输移,底层向南岸输运的分布特点,具有“北冲南淤”的冲淤分布特征。非线性对流项、摩擦耗散项对特征断面横向环流的影响占比之和在60～70%之间,科氏力影响占比从湾顶附近的11%增加至湾口附近的26%。受涨落潮流及地形影响,南岸庵东前沿水域悬沙净输运呈逆时针涡旋状,相应的该水域以淤积为主,局部水域冲刷。科氏力的存在减小了庵东水域的冲淤幅度,水深地形则是主导庵东水域悬沙输运特征的重要因素。3.杭州湾潮滩变化与悬沙动力特征的互馈作用机理1974至2020年间杭州湾沿岸潮滩累计减少面积将达1290km2,占杭州湾面积的25.8%。通过数值实验,分析了潮滩变化对杭州湾悬沙浓度、输运特性及地形冲淤的影响及作用机理。结果表明:潮滩减少改变了湾内流速及底床切应力,使得悬沙浓度在乍浦以西/东水域有降低/增加的趋势。潮滩减少主要通过影响潮泵效应,改变湾内纵向悬沙输运特征。1974至2003年,澉浦断面陆向悬沙净通量增大,金山、芦潮港断面陆向悬沙净通量减小,杭州湾淤积量减少。2003年后,各断面悬沙净通量变化趋势与1974至2003年间相反,杭州湾淤积量增大。1974至2020年,潮滩减少后杭州湾岸线缩窄,横断面弯道输沙效应增强,向南岸输沙趋势加大,南岸潮滩区沉积率明显上升。潮滩面积减少后,湾内悬沙输运特性的变化主要是水动力条件变化导致的,泥沙来源的减少对湾内悬沙输运的影响主要局限于局地范围之内。潮滩变化的地理位置对杭州湾水沙动力特征的影响不同,其中湾顶以上区域潮滩的减少对湾内水沙特征的影响最大,且影响幅度自湾顶至湾口逐渐降低。各区域潮滩的减少对杭州湾水沙环境特征参数的影响具有叠加效应。
许婷[8]（2017）在《岛群河口开发利用的水环境效应研究》文中指出水环境作为地球最基础环境之一,是人类生产生活之本。河口过度开发利用引发的一系列水环境问题已经成为世界各国面临的重大问题之一。如何在最大限度开发利用河口地区资源的同时,又尽量减少水环境负面影响是值得人类深思的问题。因此,预测河口开发利用引起的水环境问题,实现具体的工程应用及工程预测,具有重大的科学意义和现实指导意义。目前国内外学者虽然针对河口开发水环境问题开展了大量研究,但将岛群河口这一类属性质河口作为一类,关注岛群特征,并结合实际工程应用却鲜有系统研究,因此,本文围绕岛群河口水环境预测问题,并结合实际工程应用开展研究工作,取得的成果主要为:（1）本文将―岛群河口‖作为一河口大类开展系统性研究,针对岛群河口的特点,总结了岛群河口三维精细数学模型构建的关键技术和方法,即复杂网格质量检查技术、水深地形无缝光滑处理技术、浅滩及动边界处理技术、波流双向耦合技术、模型初始条件与边界条件设置方法、模型关键参数选取方法。（2）由于星罗棋布的岛屿存在,岛群河口的水沙及水生态环境时空分布十分复杂。受岛屿影响,即使距离很近的两个位置,其水环境参数也可能存在较大差异性,传统―以点代面‖的数学模型验证方法在岛屿林立、滩槽交错的岛群河口显现了不适应性,本文将遥感定量反演技术用以辅助岛群河口数学模型的率定与验证,弥补了传统验证方法的弊端。（3）以中国典型的岛群河口-瓯江河口为例,建立了三维水沙数学模型。首先依据实测资料对数学模型进行了全面验证,模拟了连岛堤工程（以灵霓北堤为例）、围垦工程（以温州浅滩围涂工程为例）实施后对水流条件、含沙量场、盐度分布、水体交换、海床冲淤等的影响。（4）依托瓯江河口中的温州浅滩围涂工程为研究背景,建立了岛群河口三维水生态动力学数学模型,在温、盐季节性变化模拟结果良好的基础上,预测分析了岛群河口开发建设大型浅滩围涂工程产生的水生态环境效应,得到了溶解氧DO、叶绿素a、氮磷元素、沉积物中氮磷元素以及初级生产力分布变化。
张静[9]（2017）在《辐射沙洲北翼海岸动态特征研究》文中指出南黄海辐射沙洲群位于长江三角洲与古黄河三角洲之间的江苏中部海岸,淤泥质的潮滩广布,水动力条件复杂,潮流沙脊和潮汐水道,呈辐射形状展开,为江苏海岸最大的海底地貌复合体。随着黄河北归,主要接受黄河物质供给的辐射沙洲北翼泥沙和潮流场有所调整,岸滩冲淤趋势发生着变化,引起较多学者的关注与研究。本文在整理应用RS、GIS和Delft3D数学模型等技术,以辐射沙洲北翼为研究岸段,尝试系统揭示岸滩的变迁冲淤积和表层沉积物特征。并结合宏观地貌格局、水文动力场特征、泥沙来源和输沙量等多角度阐述岸滩冲淤演变的机理因素,并对其演变趋势进行分析。本文根据射阳河口海域2011年及王港海域2015年表层沉积物数据,分析沉积物类型、粒度参数及其空间分布特征。结果表明,王港海域沉积物平均粒径和中值粒径界于2.18～6.61 φ;沉积物分选系数普遍大于1,分选性较差;沉积物粒径分布曲线主要属于负偏;沉积物峰态在0.9～1.77之间,变化较小;射阳河口海域沉积物平均粒径和中值粒径界于3.13～6.91φ,粒径呈现出近岸粗远海细化的趋势;全区整体的分选系数普遍大于1,分选性较差;偏态负偏为主;沉积物大多数呈峰态很窄的粒度分布。通过实测地形数据基于GIS及DEM方法分析典型岸段岸滩的冲淤演变特征,研究显示,辐射沙洲北翼中南部王港海岸2006年至2010年,净冲刷速率0.007 m/a,全区以缓慢侵蚀为主。等深线在平面分布上整体从岸滩0米到深槽呈现出由较快-较慢-快速冲刷的趋势;区内北部及中部向海表现侵蚀特征及冲刷强度加大;南部表现为近岸侵蚀,向海淤积特征增加;水下岸坡的因侵蚀而变陡内移缩窄。辐射沙洲北翼北部射阳河口岸段段2006年至2013年净冲淤率为-0.049m/a,全区整体以侵蚀为主。除航道处由于人工开挖产生非自然状态下的强烈冲刷外,整体表现为近岸淤积,向海冲刷,断面剖面形态有明显的冲淤拐点。近岸剖面为略呈上凸形,坡度变缓,潮滩宽度增大,-5m以深的水下岸坡为斜坡形,岸滩坡度变陡,岸滩缩窄。采用RS和Delft3D数学模型等方法对岸滩演变进行机理分析。结果表明,辐射沙洲北翼岸滩演变受控于海域宏观地貌,在西洋水道西移的趋势下,岸段深槽区不断向岸侵蚀,岸滩变陡窄化;潮流场模拟结果来看,王港岸段表现为明显的往复流,潮汐水动力强,射阳河口岸段由于河口导堤的修建,潮流形态发生改变,水文泥沙环境更为复杂;辐射沙洲北翼的输沙量计算为向外的净输沙,一个潮周期内,王港海岸输出悬沙为47.39万吨,海域表现为冲刷,射阳河口岸段向外输沙量由导堤修建前的11.52万吨减少为3.2万吨,海域冲刷有所减缓。.综合研究区岸段岸滩冲淤变化特征及其演变机理分析的基础上,辐射沙洲北翼的侵蚀岸段将进一步扩大,冲刷为主,局部因地形、潮流作用下,经输运的侵蚀物质沉降产生淤积。
左书华[10]（2013）在《岛群海域环境下淤泥质海床泥沙运动规律研究》文中研究说明岛群海域环境下的淤泥质海床泥沙运动因受到复杂边界的影响泥沙运动研究的复杂性,目前针对岛屿链不断变化引起的泥沙运动和海床冲淤变化研究尚不多见；有关顺岸式港池淤积计算方法尚不明确。本文以崎岖列岛和洋山港工程为背景,通过遥感影像资料、现场实测水、沙资料分析、潮流数学模型试验、泥沙基本特性及平衡含沙量水槽试验、理论分析等综合研究手段,得到研究背景（岛群）环境下水流运动、岛群内水域海床演变、顺岸挖深港池泥沙淤积计算方法。主要结论研究如下：（1）岛群内水域水流形态及改变岛群边界的影响：自然状态下,崎岖列岛岛屿较多,岸线复杂,岛群内分流、汇流、环流现象明显；潮流是岛群内水域泥沙掀扬与输移的主要动力。人工改变岛群边界（封堵部分岛群链间的潮流通道）,将导致岛群链内不同汉道的进出潮量分配发生变化。当岛群边界变化不大时岛群内的总进出潮量基本不变,但进出潮量将重新分配,当岛群边界变化较大时,岛群内的总进出潮量将发生变化（减小）。计算5种边界形态,岛群内主通道水域流速变化情况,从总体上而言,随着陆域边界的变化（即汉道的封堵）,岛群内流速的变化呈现出“局部变化”—“变化扩展”—“变化趋于平稳”—“变化进一步增大”的不连续过程；当岛群链边界改变到一定程度后,岛群内水域流速变化较大,对后期工程开发不利。（2）岛群内水域泥沙基本物理特性：悬沙粒平均中值粒径dso为0.008mm,为细粉砂-极细粉砂类型；海床沉积物主要以粘土质粉砂（YT）为主,平均中值粒径D50=0.030mm;多年底质中值粒径总体变化不大。底床泥沙容重为1.34t/m3时,水流作用下的起动摩阻流速为2.07cm/s,起动时平均流速为54cm/s；沉降速度受水流流速、含沙量、盐度等因素的综合影响：水流速度越大,沉降速度越小；沉速随含沙量的增大先增大后减小,在同一水流和初始含沙量条件下,沉降速度随沉降量的增大而减小；研究海域平均沉降速度0.005cm/s左右。（3）悬沙含沙量时间、空间分布特性及其分类：含沙量在时间上分布的不均匀性,主要是受潮位、流速等动力因素的影响导致的。含沙量在空间上（短期）分布与流速和背景含沙量有关。在潮流涨落潮的一个周期时段内,流速、流向在不断变化。垂线含沙量分布分为“下抛物型——沉降型”和“上抛物型——起悬型”两类含沙量,基于现场观测资料分别拟合给出了“沉降型”和“起悬型”含沙量计算公式,给出了含沙量影响系数（ap）。（4）基于分类含沙量,提出了淤泥质海床冲淤判别指标；考虑进出岛群链内水域各潮流通道的流量分配和基于含沙量垂向分布分类方法,建立了适用于岛群海域环境下淤泥质海床冲淤演变预测的便捷计算方法（5）在分析顺岸式港池内水流特征的基础上,建立顺岸式港池内的流量平衡方程和和水体运动方程,然后基于水流连续条件将顺岸式挖深港池的内流速变化归结为“水流归槽指数n”的变化,给出了固定相对挖深条件下,以港池长宽比L/B为参数的n计算公式；,进而基于平衡含沙量理论,建立了考虑“水流归槽指数n”和“平衡含沙量指数m”的顺岸式港池泥沙淤积预报公式。
二、海岸悬沙运移数学模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海岸悬沙运移数学模型（论文提纲范文）
（1）人工岬湾沙滩养护数值模拟研究与稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 计算方法及模型简介 |
| 2.1 泥沙运动分析 |
| 2.2 模型简介 |
| 3 研究区自然环境特征 |
| 3.1 研究区位置 |
| 3.2 气象与水文 |
| 3.3 泥沙来源 |
| 4 人工岬湾建设岸滩演化分析 |
| 4.1 岸滩演变情况 |
| 4.2 海底冲淤现状 |
| 4.3 波浪作用下的泥沙运动分析 |
| 4.4 海流作用下泥沙运动分析 |
| 4.5 人工岬湾建成后沿岸输沙计算 |
| 5 人工岬湾建设水动力数值模拟分析 |
| 5.1 人工岬湾建设前后潮流场模拟计算 |
| 5.2 人工岬湾建设前后波浪场模拟计算 |
| 5.3 人工岬湾建成后岸线变化模拟计算 |
| 6 人工岬湾建成后监测及研究 |
| 6.1 人工岬湾建成后海岸线变化情况 |
| 6.2 人工岬湾建成后海底沉积物变化情况 |
| 6.3 人工岬湾建成后水深变化情况 |
| 6.4 剖面分析 |
| 6.5 监测结果分析 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生个人简介 |
| 硕士期间发表论文情况 |
（2）黄河入海泥沙减少对潮滩地貌冲淤影响的物理模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 潮滩地貌发育研究 |
| 1.2.2 悬沙浓度变化与潮滩发育特征的相互影响研究 |
| 1.3 本文研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 研究区概况与实验装置简介 |
| 2.1 研究区介绍 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 黄河径流量与输沙量 |
| 2.1.3 黄河三角洲海洋动力环境 |
| 2.1.3.1 气候要素特征 |
| 2.1.3.2 波浪 |
| 2.1.3.3 潮流和潮汐 |
| 2.2 实验装置简介 |
| 2.2.1 多功能港池系统概述 |
| 2.2.2 水沙均匀混合涨落潮循环系统 |
| 2.2.3 造波造流装置 |
| 2.2.4 Argus系统与移动平台 |
| 第3章 物理模型相似条件与相似准则理论基础 |
| 3.1 模型实验相似条件 |
| 3.1.1 几何相似 |
| 3.1.2 运动相似 |
| 3.1.3 动力相似 |
| 3.2 物理模型相似准则 |
| 3.2.1 潮汐水流运动基本相似准则 |
| 3.2.2 波浪运动基本相似准则 |
| 3.2.2.1 波浪运动速度相似 |
| 3.2.2.2 波浪折射相似 |
| 3.2.2.3 波浪破碎相似 |
| 3.2.3 悬沙运动相似准则 |
| 3.2.4 底沙运动相似要求 |
| 第4章 黄河三角洲潮滩干湿转化地貌发育物理模型实验 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 实验材料与图像畸变校正 |
| 4.2.1 实验材料与方法 |
| 4.2.2 Argus图像畸变校正 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.4 潮滩地貌空间分布差异 |
| 4.4.1 潮滩地貌横向分布特征 |
| 4.4.1.1 潮滩下部地貌发育 |
| 4.4.1.2 潮滩中部地貌发育 |
| 4.4.1.3 潮滩上部地貌发育 |
| 4.4.2 潮滩地貌纵向分布特征 |
| 4.5 潮滩干湿转化地貌发育动力机制分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 近海含沙量减少对潮滩地貌冲淤变化影响物理模型实验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验样品与过程 |
| 5.2.1 实验样品处理 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.2.2.1 含沙量设定 |
| 5.2.2.2 潮滩铺设 |
| 5.2.2.3 潮流及潮汐设置 |
| 5.2.2.4 波浪设置 |
| 5.2.2.5 悬沙粒径选择 |
| 5.2.2.6 实验数据采集 |
| 5.2.2.7 模型验证 |
| 5.3 实验结果与数据分析 |
| 5.3.1 潮下带含沙量变化 |
| 5.3.2 沙波运动规律及发育机制 |
| 5.3.3 含沙量减少对潮滩微地貌改造 |
| 5.3.4 潮滩地貌冲淤变化空间分布差异 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）长江口北港枯季水沙盐时空变化机理及悬沙浓度垂向结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 河口最大浑浊带的研究 |
| 1.2.2 河口悬沙浓度时空变化的研究 |
| 1.2.3 盐水入侵及水体层化的研究 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 研究区域概况、数据来源及研究方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 长江河口自然概况 |
| 2.1.2 流域来水来沙 |
| 2.1.3 潮汐与波浪 |
| 2.1.4 泥沙特征 |
| 2.2 资料来源与数据处理 |
| 2.2.1 现场观测与采样 |
| 2.2.2 室内实验处理 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 准调和分析方法 |
| 2.3.2 单宽输水量及优势流 |
| 2.3.3 单宽输盐量及优势盐 |
| 2.3.4 单宽输沙量及优势沙 |
| 第三章 北港河道的水动力变化特征 |
| 3.1 潮汐类型及水位特征 |
| 3.2 流速的时空变化特征 |
| 3.2.1 流向的变化特征 |
| 3.2.2 流速与潮位的关系 |
| 3.2.3 流速的时间变化特征 |
| 3.2.4 流速的空间变化特征 |
| 3.3 单宽输水量及优势流 |
| 3.4 北港水动力变化的区域性特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 北港河道的盐度变化特征 |
| 4.1 盐度的时空变化特征 |
| 4.1.1 盐度的时间变化特征 |
| 4.1.2 盐度的空间变化特征 |
| 4.2 水体的层化特征 |
| 4.2.1 盐度分层系数的计算 |
| 4.2.2 Richardson数(Ri)的计算 |
| 4.2.3 势能异常的计算 |
| 4.3 盐度对流速的影响 |
| 4.4 单宽输盐量及优势盐 |
| 4.5 北港盐度变化特点的讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 悬沙浓度变化特征和悬沙输运 |
| 5.1 悬沙浓度的时空变化特征 |
| 5.1.1 悬沙浓度的时间变化特征 |
| 5.1.2 悬沙浓度的空间变化特征 |
| 5.2 悬沙浓度产生的密度分层 |
| 5.3 悬沙浓度时空变化的影响因子分析 |
| 5.4 北港最大浑浊带的形成维持机制 |
| 5.5 单宽输沙量及优势沙 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 悬沙浓度的垂向分布特征和影响因子 |
| 6.1 悬沙浓度的垂向分布特征 |
| 6.2 悬沙浓度垂向分布的影响因子 |
| 6.2.1 流速对悬沙浓度垂向分布的影响 |
| 6.2.2 盐度分层对悬沙浓度垂向分布的影响 |
| 6.3 悬沙浓度垂向分布的经验预测 |
| 6.3.1 Rouse公式的预测效果 |
| 6.3.2 Soulsby公式及其改进的预测效果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）厦门湾潮流波浪作用下的悬沙分布及海床冲淤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 泥沙冲淤研究现状 |
| 1.2.2 水动力泥沙输运数值模型研究现状 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.3.1 本文拟解决的问题及研究内容 |
| 1.3.2 主要内容与技术路线 |
| 第2章 研究区域概况 |
| 2.1 自然条件 |
| 2.2 径流 |
| 2.3 水动力特征 |
| 2.3.1 潮汐 |
| 2.3.2 潮流 |
| 2.3.3 余流 |
| 2.3.4 波浪 |
| 第3章 水动力模型 |
| 3.1 模型简介 |
| 3.2 水动力模型 |
| 3.2.1 水动力模型算法原理 |
| 3.3 波浪模型 |
| 3.4 泥沙输运模型 |
| 3.4.1 MT模型 |
| 3.4.1.1 控制方程 |
| 3.4.1.2 波-流作用 |
| 3.4.2 ST模型 |
| 第4章 模型应用及验证分析 |
| 4.1 模型设置 |
| 4.2 风场资料及水沙资料来源 |
| 4.2.1 风场资料 |
| 4.2.2 开边界水位条件 |
| 4.2.3 入海泥沙 |
| 4.3 潮流潮位验证 |
| 4.3.1 潮汐验证 |
| 4.3.2 潮流验证 |
| 4.4 厦门湾流场分布特征分析 |
| 4.5 波浪验证 |
| 第5章 厦门湾悬沙分布数值模拟及分析 |
| 5.1 研究海域泥沙分析 |
| 5.1.1 海床表层底质取样分析结果 |
| 5.1.2 悬移质颗粒分析 |
| 5.2 水动力-悬沙模型设置 |
| 5.3 悬沙浓度验证 |
| 5.4 厦门湾悬沙分布特征与动力分析 |
| 5.5 强风暴条件下的悬沙分布 |
| 第6章 潮流波浪下厦门湾东南海域冲淤数值实验及分析 |
| 6.1 不同风向下厦门湾东南海域泥沙冲淤实验 |
| 6.1.1 纯潮流作用 |
| 6.1.2 NE向风 |
| 6.1.3 SE向风 |
| 6.1.4 SSW向风 |
| 6.2 影响因素探讨及总结 |
| 6.2.1 影响因素 |
| 6.2.2 小结 |
| 6.3 不同粒径下厦门湾东南海域泥沙冲淤实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究成果与结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于MIKE模型的异常天气下椒江口泥沙输运响应研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 河口泥沙输运研究进展 |
| 1.2.2 椒江口台州湾区域研究进展 |
| 1.2.3 现有数值模型研究进展 |
| 1.2.4 研究现状总结与问题提出 |
| 1.3 本文的主要工作内容 |
| 1.4 本文创新点 |
| 2.椒江口—台州湾区域概况 |
| 2.1 泥沙特征 |
| 2.2 水动力条件 |
| 2.2.1 径流 |
| 2.2.2 潮流 |
| 2.2.3 波浪 |
| 2.3 研究区域异常天气特征—以9711 号台风为例 |
| 2.4 研究方法及资料来源 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.异常天气下椒江口水动力响应研究 |
| 3.1 水动力模型建立 |
| 3.1.1 基本控制方程 |
| 3.1.2 定解条件 |
| 3.1.3 模型建立 |
| 3.2 常态下水动力特征 |
| 3.2.1 参数设置 |
| 3.2.2 常态下波浪模型 |
| 3.2.3 模拟验证 |
| 3.2.4 常态下水动力分析 |
| 3.3 异常天气下水动力响应分析 |
| 3.3.1 异常天气水动力模型建立 |
| 3.3.2 水动力响应分析 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.泥沙对异常天气的响应过程研究 |
| 4.1 泥沙数学模型建立 |
| 4.1.1 泥沙特性 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 定解条件 |
| 4.2 常态下泥沙输运规律研究 |
| 4.2.1 常态下模型参数设置 |
| 4.2.2 泥沙场验证分析 |
| 4.2.3 常态下泥沙输运规律 |
| 4.3 异常天气下泥沙的响应过程 |
| 4.3.1 异常天气下泥沙模型设置 |
| 4.3.2 各选定点泥沙响应分析 |
| 4.3.3 泥沙分布响应总体分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.底床的响应过程及应对建议 |
| 5.1 常态下底床演变过程 |
| 5.2 异常天气下底床响应过程 |
| 5.3 椒江口区域应对异常天气的措施建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）基于FVCOM模拟湄洲湾围填海工程对水沙输运的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 水动力模型研究进展 |
| 1.2.2 风暴潮模型研究进展 |
| 1.2.3 泥沙模型研究进展 |
| 1.2.4 国外围填海概况及研究现状 |
| 1.2.5 国内围填海概况及研究现状 |
| 1.3 本文工作 |
| 2 湄洲湾区域概况 |
| 2.1 湄洲湾区域范围 |
| 2.2 湄洲湾区域自然环境概况 |
| 2.2.1 气象气候条件 |
| 2.2.2 海洋水文条件 |
| 2.2.3 陆地径流条件 |
| 2.2.4 自然灾害 |
| 2.3 湄洲湾区域社会环境概况 |
| 3 模型介绍 |
| 3.1 基本控制方程 |
| 3.1.1 水动力基本控制方程 |
| 3.1.2 温盐输运方程 |
| 3.1.3 波作用守恒方程 |
| 3.1.4 泥沙输运方程 |
| 3.2 定解条件 |
| 3.2.1 流速边界条件 |
| 3.2.2 温盐边界条件 |
| 3.2.3 泥沙边界条件 |
| 3.3 数值算法 |
| 3.3.1 内外模分离算法 |
| 3.3.2 数值离散方法 |
| 4 模型配置及验证 |
| 4.1 大模型配置及验证 |
| 4.1.1 网格划分 |
| 4.1.2 初始和边界条件设置 |
| 4.1.3 参数配置 |
| 4.1.4 潮位验证 |
| 4.1.5 温度和盐度验证 |
| 4.2 台风模型的配置及验证 |
| 4.2.1 台风选择 |
| 4.2.2 模型配置 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 小模型配置及验证 |
| 4.3.1 模型配置 |
| 4.3.2 潮位潮流验证 |
| 4.3.3 温度盐度验证 |
| 4.3.4 悬沙浓度验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 围填海工程对湄洲湾水动力环境以及泥沙输运的影响 |
| 5.1 对湾内粒子轨迹的影响 |
| 5.2 对滞留时间的影响 |
| 5.3 对纳潮量的影响 |
| 5.4 对余流场的影响 |
| 5.5 对污染物输运的影响 |
| 5.6 对泥沙输运的影响 |
| 5.7 对风暴潮增水和波浪的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）杭州湾多时空尺度悬沙动力变化特征及与潮滩变化的互馈机理（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 杭州湾海域悬沙遥感及数值模型研究进展 |
| 1.2.2 杭州湾悬浮泥沙动力特征研究进展 |
| 1.2.3 潮滩变化与悬沙多时空变化特征的相互影响 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 2 杭州湾悬沙浓度遥感反演 |
| 2.1 Landsat卫星遥感反演 |
| 2.1.1 Landsat遥感数据 |
| 2.1.2 Landsat数据大气校正 |
| 2.1.3 Landsat悬沙浓度反演算法 |
| 2.2 GOCI卫星遥感反演 |
| 2.2.1 GOCI遥感数据 |
| 2.2.2 GOCI数据大气校正 |
| 2.2.3 GOCI悬沙浓度反演 |
| 2.3 本章小节 |
| 3 杭州湾三维水沙数值模型 |
| 3.1 FVCOM水动力模式 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 非结构化网格 |
| 3.1.3 潮滩处理 |
| 3.2 泥沙数值模型 |
| 3.2.1 悬沙控制方程 |
| 3.2.2 悬沙边界条件 |
| 3.2.3 水沙密度耦合 |
| 3.2.4 浮泥对底边界层的影响 |
| 3.2.5 絮凝沉降作用 |
| 3.2.6 底床冲淤厚度 |
| 3.3 模型设置 |
| 3.3.1 网格及边界 |
| 3.3.2 悬沙模型参数 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.4.1 潮位验证 |
| 3.4.2 潮流验证 |
| 3.4.3 水动力补充验证 |
| 3.4.4 悬沙浓度验证 |
| 3.5 悬沙通量机制分解 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于遥感数据的杭州湾悬沙浓度年际变化分析 |
| 4.1 数据选取 |
| 4.1.1 潮位数据 |
| 4.1.2 风速数据 |
| 4.1.3 径流输沙数据 |
| 4.1.4 Landsat遥感数据选取 |
| 4.1.5 GOCI遥感数据选取 |
| 4.2 主要参数计算 |
| 4.3 杭州湾最大浑浊带年际变化 |
| 4.3.1 悬沙浓度年际变化 |
| 4.3.2 最大浑浊带年际变化 |
| 4.4 最大浑浊带年际变化原因探究 |
| 4.4.1 长江来沙影响 |
| 4.4.2 潮滩减少影响 |
| 4.4.3 钱塘江洪水影响 |
| 4.5 本章小节 |
| 5 基于数值模型的杭州湾三维悬沙动力特征分析 |
| 5.1 杭州湾悬沙浓度分布特征及机理分析 |
| 5.1.1 平面悬沙浓度变化 |
| 5.1.2 断面悬沙浓度变化 |
| 5.2 杭州湾纵向输沙特征及机理分析 |
| 5.2.1 平面悬沙输运特征 |
| 5.2.2 沿程悬沙输运特征 |
| 5.2.3 横断面纵向输沙机理分析 |
| 5.3 杭州湾横向输沙特征及机理分析 |
| 5.3.1 横向输沙特征 |
| 5.3.2 横向余流特征 |
| 5.3.3 横向环流机理探究 |
| 5.4 庵东浅滩局部悬沙输运特征及形成机制分析 |
| 5.4.1 科氏力对悬沙输运特征的影响分析 |
| 5.4.2 局部地形对悬沙输运特征的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 潮滩变化与杭州湾悬沙动力特征的互馈机理分析 |
| 6.1 杭州湾潮滩变化分析 |
| 6.1.1 杭州湾海岸线的获取 |
| 6.1.2 数值实验工况设计 |
| 6.2 潮滩减少对悬沙浓度的影响 |
| 6.3 潮滩减少与悬沙输运的互馈影响 |
| 6.3.1 纵向输沙 |
| 6.3.2 横向输沙 |
| 6.3.3 地形冲淤 |
| 6.4 潮滩局地泥沙源的减少对悬沙特征的影响 |
| 6.5 潮滩变化的地理位置对水沙特征的影响 |
| 6.5.1 对水动力过程的影响 |
| 6.5.2 对悬沙特征的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）岛群河口开发利用的水环境效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.2.1 河口开发利用现状 |
| 1.2.2 河口海岸三维水沙数值模拟现状 |
| 1.2.3 河口海岸三维水质数值模拟现状 |
| 1.2.4 遥感技术在水环境中的应用现状 |
| 1.3 目前存在问题 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 第2章 岛群河口三维精细数学模型计算理论与方法 |
| 2.1 岛群河口基本特征 |
| 2.2 水动力计算模式 |
| 2.2.1 坐标变换 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 数值求解 |
| 2.3 波浪计算模式 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 边界条件 |
| 2.3.3 数值算法 |
| 2.4 泥沙计算模式 |
| 2.4.1 控制方程 |
| 2.4.2 数值解法 |
| 2.4.3 冲刷求解 |
| 2.4.4 淤积求解 |
| 2.4.5 泥沙底床的变化过程 |
| 2.5 水质计算模式 |
| 2.5.1 控制方程 |
| 2.5.2 数值求解 |
| 2.5.3 主要水质指标及其源汇 |
| 2.6 岛群河口精细化建模特殊处理技术 |
| 2.6.1 复杂网格质量检查技术 |
| 2.6.2 水深地形无缝光滑处理技术 |
| 2.6.3 浅滩及动边界处理方法 |
| 2.6.4 模型初始条件与边界条件设置 |
| 2.7 模型关键参数选取方法 |
| 2.7.1 海面风应力 |
| 2.7.2 海床摩擦应力 |
| 2.7.3 紊动粘滞系数 |
| 2.7.4 泥沙主要参数 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 遥感定量反演技术辅助数模率定与验证 |
| 3.1 数模验证目前存在的主要问题 |
| 3.2 遥感定量反演技术与方法 |
| 3.2.1 海洋水色遥感机理 |
| 3.2.2 遥感大气传输特性 |
| 3.2.3 遥感卫星数据获取 |
| 3.2.4 遥感影像数据预处理 |
| 3.3 遥感定量反演应用-以含沙量场为例 |
| 3.3.1 研究区域概况 |
| 3.3.2 遥感影像资料收集 |
| 3.3.3 遥感定量模式建立 |
| 3.3.4 遥感定量模式精度检验 |
| 3.3.5 遥感定量反演结果分析 |
| 3.4 耦合遥感定量反演技术的数模试验 |
| 3.4.1 数学模型建立 |
| 3.4.2 模型参数率定 |
| 3.4.3 数值模拟结果 |
| 3.5 优化率定参数计算结果精度统计分析 |
| 3.5.1 数值模拟结果与遥感反演相似性比较 |
| 3.5.2 不同初始化模型模拟结果比较 |
| 3.5.3 数模计算结果精度统计分析 |
| 3.6 遥感技术定量反演其它水环境参数 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 理想岛群河口波流双向耦合数值试验研究 |
| 4.1 理想岛群河口数值试验设计 |
| 4.2 潮流要素对波浪影响的敏感性分析 |
| 4.3 波浪要素对潮流影响的敏感性分析 |
| 4.4 波流耦合作用对底部切应力影响 |
| 4.5 波流耦合作用对悬浮泥沙浓度影响 |
| 4.6 潮位变化对悬浮泥沙浓度影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 岛群河口开发利用水沙环境效应 |
| 5.1 瓯江河口海域概况 |
| 5.1.1 地貌特征 |
| 5.1.2 径流与输沙 |
| 5.1.3 潮汐与潮流 |
| 5.1.4 风况与波浪 |
| 5.1.5 泥沙环境 |
| 5.2 三维水沙数学模型建立与验证 |
| 5.2.1 计算工况 |
| 5.2.2 计算域及网格划分 |
| 5.2.3 模型参数设置 |
| 5.2.4 初始条件和边界条件 |
| 5.2.5 模型验证 |
| 5.3 灵霓北堤建设对水流条件影响 |
| 5.3.1 平面分布变化 |
| 5.3.2 垂向分布变化 |
| 5.3.3 影响程度分析 |
| 5.4 温州浅滩围涂工程建设对水流条件影响 |
| 5.5 灵霓北堤建设对盐度分布影响 |
| 5.5.1 计算条件 |
| 5.5.2 平面分布变化 |
| 5.5.3 垂向分布变化 |
| 5.6 灵霓北堤建设对泥沙场及海床冲淤影响 |
| 5.6.1 含沙量影响分析 |
| 5.6.2 海床冲淤影响分析 |
| 5.7 灵霓北堤及浅滩一期建设对水体交换影响 |
| 5.7.1 计算方法 |
| 5.7.2 计算结果 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 岛群河口开发利用水生态环境效应 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 水生态动力学模型建立与验证 |
| 6.2.1 模型参数配置 |
| 6.2.2 模型验证结果 |
| 6.3 温盐季节性变化规律 |
| 6.3.1 温度季节性变化 |
| 6.3.2 盐度季节性变化 |
| 6.4 水生态环境效应模拟 |
| 6.4.1 溶解氧DO |
| 6.4.2 叶绿素a |
| 6.4.3 海水中氮磷元素 |
| 6.4.4 沉积物中氮磷元素 |
| 6.4.5 初级生产力 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）辐射沙洲北翼海岸动态特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 岸滩冲淤演变过程及机理研究现状 |
| 1.2.2 多种方法在岸滩演变研究中的运用 |
| 1.2.3 辐射沙洲北翼研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置概况及研究区选取 |
| 2.2 地质地貌特征 |
| 2.3 表层沉积物特征 |
| 2.3.1 辐射沙洲北翼北部沉积物特征分析 |
| 2.3.2 辐射沙洲北翼中南部沉积物特征分析 |
| 2.4 水文泥沙特征 |
| 2.5 气候气象特征 |
| 2.6 开发利用现状 |
| 第3章 数据来源与研究方法 |
| 3.1 实测地形数据与GIS和DEM方法 |
| 3.2 表层沉积物数据与粒径分析 |
| 3.3 影像资料与遥感和GIS方法 |
| 3.4 水文地形资料与数值模拟方法 |
| 3.5 水文泥沙资料与输沙量计算 |
| 第4章 岸滩演变特征分析 |
| 4.1 辐射沙洲北翼北部侵蚀岸段-射阳河口 |
| 4.1.1 冲淤演变平面特征分析 |
| 4.1.2 等深线平面变化特征分析 |
| 4.1.3 岸滩断面变化特征分析 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 辐射沙洲北翼中南部淤积岸段-王港海岸 |
| 4.2.1 冲淤演变平面特征分析 |
| 4.2.2 等深线平面变化特征分析 |
| 4.2.3 岸滩断面变化特征分析 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.4 岸滩动态变化特征研究 |
| 4.4.1 表层沉积物和岸滩演变特征分析 |
| 4.4.2 岸滩演变动态过程分析 |
| 第5章 岸滩演变机理与预测 |
| 5.1 岸滩演变机理 |
| 5.1.1 西洋深槽动态特征及其对岸滩演变的影响 |
| 5.1.2 水文动力场特征 |
| 5.1.3 岸滩演变机理分析 |
| 5.2 岸滩演变预测 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）岛群海域环境下淤泥质海床泥沙运动规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 泥沙运动理论研究 |
| 1.2.2 水沙运动数学模型研究 |
| 1.2.3 现场观测、实测资料和物理模型试验分析 |
| 1.2.4 淤泥质海床冲淤演变研究 |
| 1.2.5 岛群海域环境下的淤泥质海岸研究 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 研究背景和研究资料 |
| 2.1 研究背景和水域范围 |
| 2.1.1 研究背景 |
| 2.1.2 研究水域范围 |
| 2.2 岛群海域水文、泥沙观测及资料选取 |
| 2.2.1 原型观测基本情况 |
| 2.2.2 原型观测资料筛选 |
| 2.3 研究海域波浪基本特征 |
| 2.3.1 常波浪 |
| 2.3.2 台风浪 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 岛群海域陆域边界变化对潮流动力影响分析 |
| 3.1 二维潮流数学模型 |
| 3.1.1 模型控制方程 |
| 3.1.2 定解条件 |
| 3.1.3 数学模型的范围及有关参数 |
| 3.1.4 潮流数学模型的验证 |
| 3.2 基于观测资料的岛群海域潮流场基本特性分析 |
| 3.2.1 天然条件下岛群海域潮流性质及分布特征 |
| 3.2.2 崎岖列岛群岛北侧部分岛链封堵后流场变化分析 |
| 3.2.3 岛群边界确定条件下岛链间断面流量分布特征 |
| 3.3 基于数学模型的岛群海域边界变化对潮流动力影响分析 |
| 3.3.1 岛群边界形态选取 |
| 3.3.2 岛群边界变化对岛群内水域潮流动力影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 研究海域泥沙基本物理特性的试验研究 |
| 4.1 悬沙、海床表层沉积物中值粒径 |
| 4.1.1 悬沙 |
| 4.1.2 海床沉积物 |
| 4.1.3 海床表层泥沙筛分 |
| 4.2 泥沙起动特征 |
| 4.2.1 起动标准 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 起动流速 |
| 4.3 泥沙悬扬过程 |
| 4.4 泥沙静、动水沉降特性 |
| 4.4.1 试验方法和试验参数 |
| 4.4.2 不同因素对沉降速度的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岛群海域含沙量分布特征、含沙量分类及计算方法 |
| 5.1 全水域表层含沙量分布及背景沙源 |
| 5.1.1 从遥感影像中获取水域含沙量的方法 |
| 5.1.2 不同海况条件下全水域表层含沙量分布特征 |
| 5.2 岛群海域含沙量的季节及年度变化 |
| 5.2.1 含沙量季节性变化特征 |
| 5.2.2 含沙量的年际平均变化特征 |
| 5.3 潮流动力对含沙量影响分析 |
| 5.3.1 潮差对含沙量的影响 |
| 5.3.2 潮流流速对含沙量的影响 |
| 5.4 含沙量垂线分布及分类 |
| 5.5 分类含沙量计算方法及计算公式的确定 |
| 5.5.1 分类含沙量的计算方法 |
| 5.5.2 基于现场资料的分类含沙量系数a的确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 海床冲淤演变计算方法建立及应用 |
| 6.1 基于分类含沙量的海床冲淤判别指标建立及验证 |
| 6.1.1 海床冲淤判别指标的建立 |
| 6.1.2 海床冲淤冲淤指标具体应用及可靠性检验 |
| 6.2 基于分类含沙量的海床演变计算方法的建立 |
| 6.2.1 海床冲淤演变计算方法的建立及其验证 |
| 6.2.2 计算方法的使用步骤 |
| 6.2.3 基于分类含沙量的海床演变计算方法的验证 |
| 6.3 本文模式在岛链边界变化后海床冲淤变化中的应用及结果比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 岛群海域环境下顺岸式港池淤积计算方法及应用 |
| 7.1 顺岸式挖深港池周围的潮流场 |
| 7.1.1 顺岸式港池潮流场数值模型 |
| 7.1.2 顺岸式港池潮流场变化形态 |
| 7.1.3 顺岸式港池对潮流场影响分析 |
| 7.2 顺岸式港池的泥沙淤积计算方法研究 |
| 7.2.1 顺岸式港池内流量平衡方程和水体运动方程 |
| 7.2.2 顺岸式港池的淤积计算公式推导 |
| 7.2.3 顺岸式港池的淤积计算公式中两个重要参数的确定 |
| 7.2.4 淤积公式中其它参数的选取 |
| 7.3 顺岸式港池淤积计算公式在洋山港的应用 |
| 7.3.1 淤积计算公式中的具体参数值 |
| 7.3.2 淤积公式的验证与应用 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 本文主要结论 |
| 8.2 对今后工作的展望 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、海岸悬沙运移数学模型（论文参考文献）
- [1]人工岬湾沙滩养护数值模拟研究与稳定性分析[D]. 黄炳智. 自然资源部第一海洋研究所, 2020(02)
- [2]黄河入海泥沙减少对潮滩地貌冲淤影响的物理模型研究[D]. 伊锋. 鲁东大学, 2020(01)
- [3]长江口北港枯季水沙盐时空变化机理及悬沙浓度垂向结构研究[D]. 赵季伟. 华东师范大学, 2019
- [4]厦门湾潮流波浪作用下的悬沙分布及海床冲淤研究[D]. 牛敬硕. 厦门大学, 2019(01)
- [5]基于MIKE模型的异常天气下椒江口泥沙输运响应研究[D]. 田中仁. 中国计量大学, 2019(02)
- [6]基于FVCOM模拟湄洲湾围填海工程对水沙输运的影响[D]. 邓格斐. 大连理工大学, 2019(02)
- [7]杭州湾多时空尺度悬沙动力变化特征及与潮滩变化的互馈机理[D]. 叶涛焱. 浙江大学, 2019
- [8]岛群河口开发利用的水环境效应研究[D]. 许婷. 天津大学, 2017(08)
- [9]辐射沙洲北翼海岸动态特征研究[D]. 张静. 南京师范大学, 2017(03)
- [10]岛群海域环境下淤泥质海床泥沙运动规律研究[D]. 左书华. 大连理工大学, 2013(05)