淤泥质潮滩冲淤演变动力学研究初探

中国教育装备采购网2005-11-04 10:10围观981次我要分享

项目性质:国家自然科学杰出青年基金项目
项目负责:丁平兴

  该项研究用动力学观点探讨淤泥质潮滩上的水动力环境、泥沙输运模式及潮滩冲淤演变等特性, 取得的主要进展包括以下方面:

1. 波浪在近岸的传播、变形与波-流相互作用
利用Himilton变分原理,分别导出了二维、三维非均匀流场和复杂地形上波浪折射-绕射更广义的缓坡方程;提出了随机波辐射应力、随机波波生流的计算方法并进行数值模拟,揭示了随机波波生流的一些特性;较严密地提出了波浪影响后的三维浅水斜压流场模型;建立了适合于复杂地形、边界的自适应网格流场数值计算模型,并成功应用于长江口等流场的计算。

2.波-流共同作用下的泥沙输运模型及模拟
较严密地导出了适合于河口海岸地区,能合理反映波-流共同作用下泥沙输运的三维模型,为进一步研究波-流共同作用下的悬沙三维输运特性提供了理论框架;建立了波-流共同作用下的二维全沙输运模型及岸滩冲淤演变模型,并通过现场观测、室内实验及数值分析,合理确定波-流共同作用下全沙模型中的有关参数,成功地模拟了长江河口及其邻近区域的泥沙输运特性。

3.长江河口及其邻近区域沉积过程与地貌演变
依据现场观测资料,通过动力、沉积、地貌综合分析,初步揭示了长江口淤泥质岸段不同时间尺度的冲淤变化特征规律与控制因子;探讨了潮滩湿地对流、浪、含沙量及冲淤幅度的影响;建立了风暴引起的岸滩冲淤演变模型,其中包括:1〕近岸非对称型台风场模型,2〕波浪影响下的风暴潮、天文潮、径流复合流场模型,3〕广义曲线坐标系下的波浪折射-绕射模型;4〕盐度对流扩散模型;5〕波-流共同作用下的泥沙输运模型;6〕滩槽冲淤演变模型。利用以上模型成功地模拟了由台风引起的长江河口悬沙与底沙输运特性及航槽冲淤变化。
项目组已发表学术论文28篇,其中已在同外SCI检索刊物发表5篇,国内SCI检索刊物发表10篇,国内其它核心刊物发表13篇。


                                     河口海岸国家重点实验室2002年度成果
来源:国家重点实验室网

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