木本植被覆盖岸坡上波浪爬升过程的数值模拟研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

徐海珏  胡萍  白玉川  杨波 《海洋学报》2020,42(3):10-24

近岸木本植物构成的生态缓冲带作为新型的海岸软防护结构，兼具功能性和生态友好性，在沿海工程建设中愈发受到关注，如何深入开展其防护效果的机理研究是目前亟待解决的问题。本文采用数值模拟方法，在N-S方程中分别考虑树枝和树干的拖曳力影响，提出了木本植被作用下波浪沿斜坡爬升的表面波衰减的连续介质等效模型，并采用MAC法来跟踪自由曲面上的水颗粒轨迹。本文以波浪沿1/30的斜坡爬升为算例，对比讨论了有无植被作用下波浪的传播过程，并将算例结果与以往试验结果规律进行对照，验证了数值模型的有效性。最后，分别讨论了植物枝干的高度、密度、树枝倾斜角度等植被特性和波浪因素对植被消浪效果的影响，得到植被消浪的基本规律。文中的计算结果也可为实际的护岸工程和生态景观设计提供参考。  相似文献   

基岩弯曲河段洪水水流结构的试验研究          下载免费PDF全文

白玉川  李彬  徐海珏  冀自青 《水科学进展》2022,33(1):102-110

低坡度基岩弯曲河流在地质构造控制区域广泛存在（床面坡度小于5‰）,洪水对基岩弯曲河流的河床淤积与侵蚀具有较大影响,但以往研究对基岩弯曲河流的洪水动力结构认识不足。通过几何概化基岩弯曲河段,考虑Froude相似与边壁粗糙,建立基岩弯曲河道概化模型,分析洪水下的弯道水面线分布、时均流场与湍流结构特性。结果表明:在洪水流量下,弯顶上游出现最小水面横比降、凸岸水流分离、凹岸双环流发育、流速下潜且二次环流强度达到最大,在弯顶下游水面横比降达到最大并出现环流分裂;床面切应力分布于凸岸水流分离以及弯顶上游中心区域,横向动量输移集中于弯顶上游。试验结果为基岩弯曲河道中的床面侵蚀与沿程淤积提供了水动力方面的解释。  相似文献   

围海造陆条件下排海高温浓盐水对渤海湾温盐场分布影响模拟及预测     

白玉川  温志超  徐海珏 《海洋学报》2019,41(3):62-75

自2000年以来围绕渤海湾的围海工程剧增，致使工程区附近潮流场发生变化，进而影响排海高温浓盐水的时空分布特征。本文通过建立2000年和2015年两种不同岸线、地形条件下的三维数学模型对渤海湾沿岸3个电厂高温浓盐水表层排海问题进行模拟，研究结果表明，渤海湾的潮流场和高温浓盐水输移扩散特征在近十几年发生了较大变化:工程后，渤海湾平均盐度增大0.203，平均温度升高了0.105℃，同时曹妃甸附近海域浓盐水输移扩散速度明显增加。增大排放口流量至12.7 m3/s，湾内最高温度为26.46℃，较2015年最高温度增加了2.72℃。本文模型可准确模拟及预测排海废水盐度、温度分布特征，为合理布置水电联产设备排放口的位置提供理论基础。  相似文献   

A Numerical Study on the Structure and Dynamics of Turbulence in Oscillatory Bottom Layer Flow over A Flat or Rippled Bed     

白玉川  吴朝安黄涛 《中国海洋工程》2006,20(1):45-60

1 .IntroductionUnder the influence of surface waves ,sandripples often appear on beaches . Whenthe amplitudeof water oscillationis sufficientlylarge ,vortices are formed onthe lee of every sand ripple crest . A-mongthese vortices ,the most important are t…  相似文献   

流速和潮位变化对波浪在近岸区传播的影响   总被引：6，自引：0，他引：6  

白玉川  李大鸣  王尚毅 《海洋学报》1996,18(3):92-99

从射线理论出发,研究了在流速和潮位变化同时作用下,波浪在近岸区的传播过程,得到了波向线及其散开因子在该情况下的修正方程,并根据波作用量守恒的原则,求出了沿波向线波高变化的表达式。作为算例,首先对一简单地形区域波浪传播进行了计算,并和已有的成果作了比较;同时还应用本文理论模式对广西廉州湾海域的实际波浪传播进行了计算。计算结果表明,流速与潮位变化对波浪传播过程有明显的影响。  相似文献   

Rheological Properties and Incipient Motion of Cohesive Sediment in the Haihe Estuary of China   总被引：2，自引：1，他引：2  

BAI  Yu-chuan 《中国海洋工程》2002,16(4):483-498

The Haihe cohesive sediment, which is typical in China, is studied systematically for its basic physical and incipientmotion properties. Following the requirements of dredging works in the Haihe Estuary, cohesive sediment samples weretaken from three locations. Laboratory experiments were conducted to determine the rheological properties of these sam-ples and to examine the incipient motion of the cohesive sediment. It is found that the cohesive sediment has an obviousyield stress τb, which increases with the mud density in a manner of an exponential function, and so does the viscosityparameter η. The cohesive sediment behaves like a Bingham fluid when its density is below 1.38 ～ 1.40 g/cm3, andwhen denser than these values, it may become a power-law fluid. The incipient motion experiment also revealed that theincipient velocity of the cohesive sediment increases with the density in an exponential manner. Therefore, the incipientmotion is primarily related to the density, which is different from the case for non-cohesive sediment in which the incipi-ent motion is correlated with the diameter of sand particles instead. The incipient motion occurs in two different ways de-pending on the concentration of mud in the bottom. For sufficiently fine particles and a concentration lower than1.20 g/cm3, the cohesive sediment appears as fluidized mud, and the incipient motion is in the form of instability of aninternal wave. For a higher concentration, the cohesive sediment appears as general quasi-solid-mud, and the incipientmotion can be described by a series of extended Shields curves each with a different porosity for newly deposited alluvial mud.  相似文献   

植物消浪护岸模型实验研究   总被引：9，自引：1，他引：9  

白玉川  杨建民胡嵋 黄本胜 《海洋工程》2005,23(3):65-69

对于在堤岸上种树消浪这一新的护岸工程,根据实际波浪要素和现有实验设备条件确定出几何比尺,选取桧柏树枝作为防浪树的模型,筛选主要影响因素进行量纲分析,确定实验组次,对实验现象和数据作定性和定量的分析,得出防浪林应有相当的宽度,才能起到预期的防浪护岸效果,防浪林过窄,可能会引起“共振”现象,并且斜坡的消浪效果好于平坡,对实际工程可起参考作用。  相似文献   

广西钦州湾海域海床稳定性特征的研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

白玉川  廖世智 《海洋通报》2005,24(2):26-32

综合钦州湾龙门站与近海区钓鱼台站长年历史观测资料和2003年7月的6个站点全潮观测资料，阐述了钦州湾的表层沉积物分布和钦州外湾典型位置沉积物组成状况，并结合钦州电厂建设规划，通过海床稳定性的概念和稳定性指标的计算方法，研究钦州电厂取排水工程附近海域及钦州外湾在潮流和波浪作用下的海床稳定情况，计算结果表明所提出的稳定性理论能够反映实际，是可靠的，可以进一步作为钦州电厂相关模拟研究的基础。  相似文献   

波浪作用下沙纹床面底层流动特性研究   总被引：4，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

蒋昌波  白玉川  赵子丹  张红武 《水科学进展》2003,14(3):333-340

涡动沙纹很大程度决定着床面阻力和波浪衰减,针对涡动沙纹作用下的绕流结构具有强二维特性,建立了立面二维曲线坐标下的数值模型.利用国外公开发表的试验数据进行验证,表明模型能模拟波浪作用下底层分离涡随时间、空间变化的动力特性,对底层流动的紊动特性、床面剪切应力的随时间、空间的变化以及涡动结构的尺度分别进行了讨论.  相似文献   

海岸建筑退缩线的综合划定体系——以秦皇岛沿岸为例          下载免费PDF全文

王刚  张甲波  白玉川  杨燕雄  黄哲  刘会欣  肖桂珍 《海洋开发与管理》2021,38(12):58-66

海岸建筑退缩线是科学有效保护和管理海岸线的重要措施之一。为促进我国海岸线资源的可持续开发利用,文章兼顾海岸线的自然和社会等属性,采用德尔菲法、层次分析法和聚类分析法相结合的方法,构建我国海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系,提出退缩距离的计算方法,并以秦皇岛沿岸为例划定海岸建筑退缩线。研究结果表明：海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系包括海岸线类型、海岸线开发利用类型、海洋经济效益、防灾效果和生态环境质量5类影响因素以及16项主要指标;在确定退缩线起算基线、综合评价指标分级和退缩距离等级的基础上,海岸建筑退缩线退缩距离是随综合评价值的增大而敏感性增强的连续分段函数;在秦皇岛沿岸的27个岸段中,海岸建筑退缩线的退缩距离等级分布较广,最小和最大退缩距离分别为25 m和500 m,其中河口和基岩等岸线的退缩距离较小,旅游娱乐岸线的退缩距离基本为200～300 m,保护区岸线的退缩距离较大。  相似文献