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1.
泥沙运动作为水流和底床相互作用的纽带,是河流、河口及海岸工程研究的重要内容。在潮波作用明显的河口、海岸地区,周期性的动力作用下的泥沙运动具有往复和可逆的特征,因此研究这类水域的泥沙的净输运更具有实际的意义。基于泥沙输运和流速呈指数关系假设,建立潮流环境下的泥沙全沙净输运的解析解公式,并对该公式的计算结果和数值计算以及数学模型的结果进行了检验和验证,结果表明本研究提出的公式能较好地反应潮流环境下的泥沙净输运。由此,基于本公式采用潮流分潮调和常数可计算得到全沙净输运,并可以分析各分潮流及其相互作用与泥沙净输运的关系。研究结果显示,在受径流影响较大的半日潮河口,S2、MS4、M2三潮相互作用对全沙净输运的贡献显著高于通常的潮流不对称作用,即M2、M4的相互作用。此外,河口区域径流导致的余流对泥沙净输运的贡献不可忽略,特别是在洪季,大径流量条件下往往导致余流较大,其对泥沙净输运的贡献所占比例较大。  相似文献   
2.
基于1∶1的大型水槽试验结果,分析了波浪溢流过程中位于海堤内坡的高性能加筋草皮护面的侵蚀特征。试验观察表明试验期间有一定土壤的损失,但护坡无明显的破坏;土面高度测量表明,当土壤流失发展到一定深度后,如果水动力强度变化不大,侵蚀趋于逐渐停止,这种现象称为侵蚀上限;结合试验现象对侵蚀上限进行了初步解释,并讨论了侵蚀上限达到前的侵蚀速率特征;植株密度监测表明,试验期间的草茎密度基本不变,草叶密度在开始几次试验期间持续减小,而后达到一个稳定值,这对于海堤的可持续防护有重要意义。研究成果能够为波浪溢流期间海堤内坡防御的相关研究和工程措施提供参考依据。  相似文献   
3.
将黄渤海海域概化为矩形海湾,山东半岛概化为垂直于海岸的巨型丁坝,形成一个带丁坝型半封闭矩形海湾。利用DELFT3D-FLOW计算模块在上述海湾中进行了M2分潮数值模拟,对其无潮点和辐射状潮流场的特性进行了分析。研究发现:考虑科氏力影响和巨型丁坝反射作用,坝前形成了明显的无潮点,但在等水深条件下并未形成辐射状潮流场,而叠加上倾斜海底地形后其得以形成;无潮点和辐射状潮流场顶端位置受水深影响明显,随着平均水深的增大,无潮点将向湾口和湾中轴线方向偏移,而辐射状潮流场顶端则向湾口方向偏移。研究结果有助于加深对带丁坝型半封闭矩形海湾中驻潮波系统形成机制和动力特性的理解和认识。  相似文献   
4.
The radial tidal current field accounts for the formation of the radial sand ridges in the South Yellow Sea. Understanding the formation and evolution of this radial tidal current field is vital to assessing the morphodynamic features in the area. A semi-enclosed rectangular basin with and without a coastal barrier was schematized from the topography of the Bohai Sea and Yellow Sea. The 2D tidal current field in this basin was simulated using the DELFT3D-FLOW model. The concept of tidal wave refraction, which highlights the effect of the sloped or stepped submarine topography on the propagation of the tidal waves, was introduced to explain the formation of the radial tidal current field. Under the effect of tidal wave refraction, co-phase lines of the counterclockwise rotating tidal wave and incident tidal wave are transformed into clockwise and counterclockwise deflections, respectively, leading to the convergence and divergence of the flow field. Regardless of whether a coastal barrier exists or not, the outer radial tidal current field might emerge over certain topography. The responses of the radial tidal current field in this basin to the environmental variations such as coastline changes and bottom erosions were discussed. Results show that local protrusion near the focal point of the radial tidal current field will have limited effects on the location of the tidal system. However, a remarkable shift of the amphidromic point toward the entrance and central axis of this basin and a movement of the focal point of the radial tidal current field toward the entrance could be caused by the significant seaward coastline advance and submarine slope erosion.  相似文献   
5.
利用三维声学多普勒流速仪分别对规则波和不规则波条件下垂向圆管射流的流场进行了测量。在规则波条件下,靠近自由表面的射流垂向速度横剖面出现了较为明显的"双峰"现象,相较而言不规则波条件下射流垂向速度横剖面保持更好的高斯分布,"双峰"现象更不明显。在波能密度和波能通量一致的比选原则下,射流在规则波条件下的轴线速度衰减在初始段较不规则波条件要快一些,这与上述 "双峰"现象存在一定的关系。  相似文献   
6.
大、小洋山建港总体规划中的水流泥沙问题   总被引:7,自引:0,他引:7  
水流、泥沙一直是建港中关键问题之一。从现场水文泥沙条件分析和数学模型计算等方面,分析比选了洋山港规划方案,提出了洋山港总体规划以单通道方案为宜,不但能简化现场的复杂的水流,选择合适的口门宽度还能维持深槽水流、水深条件,经计算分析提出了西口门宽度为3.5km的规划方案较好,此外还从平衡水深的角度对单通道方案的维持水深进行了计算。  相似文献   
7.
采用大涡数值模拟方法建立了波流环境中垂向圆管射流三维物质输运数学模型,在此基础上分析了波流共同作用下射流运动和稀释过程,并探讨了波浪对射流三维时均浓度特征的影响。数模结果与实测数据的对比表明,该模型能够正确复演波流环境中射流速度和浓度沿水深分布的规律。引入了射流的三维浓度特征指标,即断面最小稀释度及其垂向位置和断面可视范围面积,发现随着波高或波周期的增大,波流环境中射流的断面可视范围面积逐渐增加,这说明波浪对射流的稀释起到一定的促进作用。  相似文献   
8.
采用粒子图像测速和平面激光诱导荧光技术对波浪环境中倾斜射流的运动和稀释特性进行了实验研究,对比分析了排放角度对射流瞬时运动形态、时均速度场和时均浓度场的影响。实验结果表明排放角度的变化对波浪环境中射流的运动形态、速度分布和混合范围等均有显著影响。当射流顺波浪方向运动时,射流主体段速度剖面呈双峰分布,达到初始浓度20%、30%、40%和50%的混合范围随排放角度增加而先增大后减小;当射流逆波浪方向运动时,射流速度剖面双峰分布不明显,相应的混合范围随排放角度增加而减小。在波浪牵引和射流卷吸的共同作用下,逆向射流的稀释效果总体上优于与垂线方向相同夹角的顺向射流。  相似文献   
9.
The phenomenon of wastewater discharged into coastal waters can be simplified as a turbulent jet under the effect of waves and currents. Previous studies have been carried out to investigate the jet behaviors under the current only or the wave only environment. To gain obtain better understanding of the jet behaviors in a realistic situation, a series of physical experiments on the initial dilution of a vertical round jet in the wavy cross-flow environment are conducted. The diluted processes of the jet are recorded by a high-resolution camcorder and the concentration fields of the jet are measured with a peristaltic suction pumping system. When the jet is discharged into the wavy cross-flow environment, a distinctive phenomenon, namely “effluent clouds”, is observed. According to the quantitative measurements, the jet width in the wavy cross-flow environment increases more significantly than that does in the cross-flow only environment, indicating that the waves impose a positive effect on the enhancement of jet initial dilution. In order to generalize the experimental findings, a comprehensive velocity scale ua and a characteristic length scale l are introduced. Through dimensional analysis, it is found that the dimensionless centerline concentration trajectories is in proportional to 1/3 power of the dimensionless downstream distance , and the dimensionless centerline dilution is proportional to the square of the dimensionless centerline trajectory . Several empirical equations are then derived by using the Froude number of cross-flow Frc as a reference coefficient. This paper provides a better understanding and new estimations of the jet initial dilution under the combined effect of waves and cross-flow current.  相似文献   
10.
采用大涡模拟方法(LES)对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的“水团”现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   
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